《环境工程基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境工程基础（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、环境工程基础环境工程基础（The Foundations of Environmental Engineering）学分数 4 周学时 4教学目的与要求：教学目的与要求：课程性质课程性质：环境科学与工程学专业必修课程。预修课程：预修课程：普通物理、高等数学、大学化学等前期课程作为基础。Chemistry, Physics, 教学目的：教学目的：通过本课程的教学，使学生掌握进一步学习环境工程学所需的基础知识，包括流体的流动和输送，环境工程单元操作、设备、化学反应工程学、微生物反应工程学的基本原理及计算等，以及这些基础知识在环境工程中的简单应用。学生在学习环境工程学基础的过程中，既可以培养学生逻辑
2、、思辩和推演等理性思维的能力，又可以培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力。让学生熟悉并掌握工程技术常用的基本观点和方法，如合理简化的观点、最优化观点、量纲分析法、衡算的方法、数学模型的方法等。也可提高学生的产业化意识，了解科研成果产业化过程中可能遇到的问题和解决方法等。基本内容基本内容：流体流动、热量传递、吸收、反应动力学及反应器、非理想流动反应器的基本概念、基本理论和基本方法，以及它们在环境工程中的应用。基本要求基本要求：学生应按本大纲具体要求，掌握流体流动、热量传递、吸收、反应动力学及反应器、非理想流动反应器的基本概念、基本理论和基本方法。并应用它们解决实际的问题的计算和设计，以及它们
3、在环境工程中的实际应用。参考教材：参考教材：1.杜扬 主编流体力学 ，中国石化出版社，2008 年 8 月。2.吴持恭 主编 水力学 ，高等教育出版社，2008 年 1 月。2014 年 4 月第 11 次印刷。3.柯葵，朱立明，李嵘 编著 水力学 ，同济大学出版社，2000 年 5 月，2004 年 8 月第 5 次印刷。4.吴望一 编著 流体力学 （上册） ，北京大学出版社，2015 年 1 月。5.Finnemore E.John，Franzini Joseph B. 著流体力学及其工程应用（英文版原书第 10 版） ，时代教育国外高校优秀教材精选，机械工业出版社，2013 年 9 月
4、1 日。6.坤杜 (Kundu，Pijush K.) 流体力学(第 5 版) (简体中文)，世界图书出版公司，2013 年 1 月。7.中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局室外排水设计规范（GB50014-2006） ，中国计划出版社，2006 年 4 月。8.林爱光，阴金香 编著 化学工程基础 ，清华大学出版社，2008 年 8 月。9.胡洪营，张旭，黄霞，王伟 合编环境工程原理 ，高等教育出版社，2015 年 8 月。10. 贺文智，李光明 编 环境工程原理 ，化学工业出版社，2014 年 7 月。11. 徐建平，唐海 主编 环境工程原理 ，合肥工业大学出版社，20
5、13 年 3 月。12. 张晖，吴春笃 编， 环境工程原理 ，华中科技大学出版社，2011 年 7 月。13. 朱慎林，朴香兰，赵毅红 编著 环境化工技术及应用 ，化学工业出版社，2003 年。14. 温瑞媛，严世强，江洪，瞿茂林 编著 化学工程基础 ，北京大学出版社，2002 年 3 月。15. 武汉大学 主编面向 21 世纪课程教材：化学工程基础（第 2 版） ，高等教育出版社，2011 年 1 月。16. 李德华 编 化学工程基础 ，化学工业出版社，2010 年 8 月。17. 姚玉英 主编 化工原理 （上册、下册） ，天津科学技术出版社，2011 年 7 月。18. 王志魁，刘丽英、刘
6、伟 编 化工原理 ，化学工业出版社，2011 年 7 月。19. 陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋，潘鹤林 著化工原理(陈敏恒)(上册)(第四版)，化学工业出版社，2015 年 7 月。20. 陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋，潘鹤林 著化工原理(陈敏恒)(下册)(第四版)，化学工业出版社，2015 年 8 月。21. 汪大翚，雷乐成 编著水处理新技术及工程设计 ，化学工业出版社，2001 年。22. 中国市政工程西北设计研究院 主编给水排水设计手册，第 11 册，常用设备第二版，中国建筑工业出版社，2002 年。23. 中国市政工程华北设计研究院 主编给水排水设计手册，第 12 册，器材与装置第
7、二版，中国建筑工业出版社，2001 年。24. Perry Robert H, Green Don W, Maloney James O. Perrys Chemical EngineersHandbook. 7th ed. New York: McGraw-Hill (1997)25. Richardson J F 7 edition, December 18, 2003, ISBN-10: 0131406345, ISBN-13: 978-0131406346. 31. Fogler, H. S., Elements of Chemical Reaction Engineering (4t
8、h Edition), September 2, 2005, ISBN-10: 0130473944, ISBN-13: 978-0130473943.32. Walter J. Weber Jr. and Francis A. DiGiano, Process Dynamics in Environmental Systems (Environmental Science and Technology: A Wiley-Interscience Series of Texts and Monographs), Wiley-Interscience, March 1996, ISBN-10:
9、0471017116, ISBN-13: 978-0471017110.33. Green, D. and Perry, R., Perrys Chemical Engineers Handbook, Eighth Edition (Chemical Engineers Handbook), McGraw-Hill Professional, 8 edition, October 23, 2007, ISBN-10: 0071422943 , ISBN-13: 978-0071422949.教学方式教学方式：课堂讲解、讨论，课后作业，工程实例参观，期末考试等。考核：考核包括平时成绩，具体为课后
10、作业、课堂互动、小测验，工程实例参观，参观报告的撰写、讲演等，它们在课程总成绩中的百分比为 50。课程期末的考核形式为闭卷笔试，期末考试占总成绩中的百分比为 50。Score: The final score consists of two parts. The first part is general performance (50%) including homework, quizzes, examination in-class with open book, visits to wastewater treatment plants, and presentation etc. T
11、he second part is the final examination (50%) with close book.The students will be required to have a final score over 60. In addition, they need to develop an understanding for basic concepts, theories and methods, and will apply these knowledges to conduct calculation, design and solution for rela
12、tive problems and equipments in environmental engineering. In addition, students will master some basic viewpoints and methods of engineering such as simplification, optimum, dimensional analysis, etc. 第一章 绪论(2 学时) 1.1 概述 1.2 质量衡算与热力学第一定律 1.3 平衡与速率 1.4 物理量的单位和单位制 第二章 流体流动(18 学时) 2.1 概述 2.1.1 流体流动的考察
13、方法 2.1.2 流体流动的基本概念 2.1.3 流体流动的内摩擦力 2.1.4 流体流动的类型及其判断 2.1.5 流动边界层 2.2 流体流动时的阻力损失 2.2.1 影响阻力损失的因素 2.2.2 沿程阻力损失 2.2.3 局部阻力损失 2.3 管流系统的衡算方程及应用 2.3.1 质量衡算方程 2.3.2 能量衡算方程 2.3.3 管路计算 2.4 明渠均匀流和薄壁堰 2.4.1 明渠均匀流形成条件和特点 2.4.2 明渠均匀流计算 2.4.3 薄壁堰 2.5 常见测量仪器 2.5.1 文丘里流量计 2.5.2 乌氏粘度计 2.6 两相流动 2.6.1 球形颗粒在流体中运动阻力与阻力系
14、数 2.6.2 重力沉降 2.7 流体输送设备 2.7.1 离心泵 2.7.2 离心压缩机 2.7.3 往复压缩机和往复泵 2.7.4 其它常用流体输送设备 第三章 热量传递(12 学时) 3.1 概述 3.1.1 热量传递的基本方式 3.1.2 环境工程领域中的传热问题 3.2 热传导 3.2.1 傅立叶定律 3.2.2 导热系数 3.2.3 平壁稳定热传导3.2.4 圆筒壁热传导 3.3 对流传热 3.3.1 对流传热机理 3.3.2 对流传热速率 3.3.3 对流传热系数的经验式 3.3.4 保温层的临界直径 3.4 传热过程的计算 3.4.1 热量衡算 3.4.2 总传热速率方程 3.
15、4.3 总传热系数 3.4.4 传热的平均温差 3.4.5 传热计算举例 3.5 辐射传热 3.5.1 基本概念与定律 3.5.2 物体间的辐射传热 3.5.3 气体的辐射传热 3.5.4 对流和辐射联合传热 3.6 热交换设备 3.6.1 直接接触式换热器 3.6.2 蓄热式换热器 3.6.3 间壁式换热器 3.7 强化换热器传热过程的途径 第四章 吸收(16 学时) 4.1 概述 4.1.1 环境工程中的传质过程 4.2 传质机理和传质速率 4.2.1 分子扩散 4.2.2 对流扩散 4.3 气液的相平衡 4.3.1 概述 4.3.3 亨利定律 4.3.4 相平衡和吸收过程的关系 4.4
16、吸收的动力学基础 4.4.1 概述 4.4.2 双膜理论 4.4.3 吸收传质速率方程 4.5 吸收过程的设计与操作计算 4.5.1 概述 4.5.2 吸收塔的物料衡算及操作线方程 4.5.3 吸收剂用量的计算 4.5.4 吸收塔填料层高度的计算 4.5.5 理论级数与塔高的计算 4.5.6 塔径的确定 4.5.7 吸收过程的操作型计算4.6 解吸 4.6.1 概述 4.6.2 气提解吸 4.7 多组分吸收与化学吸收 4.7.1 多组分吸收 4.7.2 化学吸收 第五章 反应动力学及反应器(12 学时) 5.1 反应动力学 5.1.1 反应的分类 5.1.2 反应速率及方程 5.1.3 均相反应动力学 5.1.4 生化反应动力学 5.2 反应器 5.2.1 反应器内物料的流动模型 5.2.2 反应器及运行方式 5.2.3 理想均相反应器的计算 5.2.4 理想均相反应器的优化选择 5.3 微生物反应器 5.3.1 间歇式微生物反应
