流态化与多相流

课程编码：081701M05002H 英文名称：Fluidization and Multiphase Flow 课时：48 学分：3.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：王维

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。

化工原理，或者传递过程原理

第一章 流态化与多相流基础 6.0学时
第1节 流态化现象
第2节 流态化研究历史及其应用
第3节 多相流发展
第4节 单颗粒表征
第5节 多颗粒（颗粒群）表征
第6节 单颗粒运动方程与作用力定义
第二章 流域转变 6.0学时
第1节 固定床
第2节 散式流化与聚式流态化
第3节 最小（起始）流态化
第4节 颗粒分类
第5节 流域转变
第6节 稳定性分析
第三章 密相流化床 8.0学时
第1节 密相流化床的基本构造
第2节 分布器基础与设计
第3节 鼓泡现象
第4节 夹带与扬析
第四章 学生口头报告 3.0学时
第1节 流态化工业应用
第五章 循环流态化与广义流态化 5.0学时
第1节 循环流化床的基本构造
第2节 气固分离基础及分离装置设计
第3节 循环流化床流动特征
第4节 噎塞及其预测
第5节 广义流化与下行床
第六章 传质与传质 3.0学时
第1节 颗粒流体传质
第2节 颗粒流体传热，热质相似
第3节 壁面床层传热
第七章 学生口头报告 3.0学时
第1节 流态化研究前沿阅读报告
第八章 多相流体力学初步 10.0学时
第1节 多相流模型分类
第2节 连续介质模型与尺度分离
第3节 双流体模型
第4节 双流体模型封闭
第5节 EMMS模型
第6节 介尺度方法
第7节 双流体分析与模拟实例
第九章 课程总结 1.0学时
第1节 各章节总结
第十章 闭卷考试 3.0学时
第1节 期末考试

王维，中科院过程工程研究所研究员，多相复杂系统国家重点实验室副主任。杰出青年基金获得者。1994毕业于四川大学，1997年获该校硕士学位，2001年中科院过程所毕业并获工学博士学位。已从事流态化与多相流课程教学十余年。研究兴趣包括：多尺度CFD，介尺度方法，流态化与多相流。提出了“三传一反”耦合过程的多尺度CFD方法，理论证明其优于传统的双流体方法并在工程模拟中得到推广应用。主持开发多尺度计算EMMS软件，并授权诸多国际知名研究机构使用（如美国NETL实验室、Alstom、CSIRO、清华大学、东南大学等）。在国内外主流期刊上发表文章90余篇，出版专著有“From Multiscale Modeling to Meso-Science”（Springer，第三作者）、变径流化床反应器理论与实践（中国石化出版社，第三作者）、受邀为Wiley出版的Handbook of Combustion、Elsevier出版丛书Advances in Chemical Engineering、化工出版社的《流态化手册》等专著撰写5章（节）。