1、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：课程性质：环境科学与工程学专业必修课程。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：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、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
2、、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：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：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，以及它们在环境工程中的实际应用。参考教材：1. 杜扬 主编流体力学 ，中国石化出
3、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 1 日。6. 坤杜 (Kundu，Pijush K.) 流体力学 (第
4、 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，2013 年 3 月。12. 张晖，吴春笃 编， 环境工程原理
5、 ，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、刘伟 编 化工原理 ，化学工业出版社，2011 年 7 月。
6、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，器材与装置第二版，中国建筑工业出版社，2001 年。24.
7、 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 (4th Edition), September 2
8、, 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: 0471017116, ISBN-13: 97
9、8-0471017110.33. 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：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，具体为课后作业、课堂互动、小测验，工程实例参观，参观报告的撰写、
10、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. The second part is the final
11、 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 relative problems and equipment
12、s 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
13、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
14、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3.4.3 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
15、 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 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
16、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 间歇式微生物反应器5.3.2.连续式微生物反应器6.参观实际工程（如污水处理厂等） （4 学时）1. Overview （2 course hours）2. Fluid mechanics （18 course hours）3. Heat transfer （12 course hours）4. Absorption （16 course hours ）5. Reaction kinetics and reactors（12 course hours）6. Visit Wastewater Treatment Plants（4 course hours ）时间：2016 年 06 月 05 日
