流态化与多相流  042M5001H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:王维
授课时间: 星期二, 第2、3、4节
授课地点: 教2-123
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
授课时间: 星期二, 第2、3、4节
授课地点: 教2-123
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 042M5001H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:王维
英文名称: Fluidization and multiphase flow

教学目的、要求

本课程为化学工程与技术学科研究生的专业基础课,也可作为力学、工程热物理等相关专业研究生的选修课。两相流乃至多相流是常见的物理现象,也是化学工程中“三传一反”的重要基础;流态化是在石油、化工、能源领域中广泛应用的一种操作形式,也是多相流的典型应用。本课程将多相流的基础理论与流态化应用相结合,介绍流态化的历史与发展、流动现象、流型转变、传质与反应、工业应用,以及相关的多相流体力学基础、模型方法与计算技术等。通过本课程的学习,使学生掌握流态化工程与相关的多相流基础知识,为从事相关领域内的研究打下基础。

预修课程

传递过程原理

教 材

主要内容

第一章 绪论
流态化现象;流态化应用历史;流态化工程简介;多相流体力学的历史与发展;颗粒流体的性质与表征

第二章 流型转变
流型转变图简介;固定床;鼓泡流化;节涌流化;喷动流化;湍动流化;循环流化;稀相输送;液固流化;聚式与散式流化;稳定性分析

第三章 固定流态化
气泡现象;鼓泡模型;分布板设计;扬析与夹带

第四章 循环流态化与广义流态化
快速流态化;噎塞;多尺度模型简介;下行床;循环与分离系统简介;广义流化

第五章 传质、传热与反应
固体混合与扩散;气体混合与扩散;颗粒流体间传质、传热;床层与壁面间传热;反应扩散耦合

第六章 两相流体力学基础
多相流模型方法简介;双流体模型;动理学简介;相间作用力

第七章 多相流模拟与方法
计算方法简介;鼓泡分析与模拟;循环床模拟与发展现状;流化床反应模拟


四、教学重点与难点 
流型转变及其动力学机理
两相流体力学基础
多尺度模拟方法及应用初步

五、学时分配与进度计划 
前五章为流态化基础,学时大约24
一次流态化实验室实习,3学时
两相流基础部分10学时
考试3学时

参考文献

Gidaspow, D. Multiphase Flow and Fluidization: Continuum and Kinetic Theory Descriptions. Academic Press. 1994.
Kunii, D., Levenspiel, O. Fluidization Engineering. Butterworth-Heinemann. 1991.
郭慕孙, 李洪钟. 流态化手册. 北京,化学工业出版社. 2008.