課程資訊
課程名稱
流體力學及操作
Fluid Mechanics and Operations 
開課學期
107-2 
授課對象
化學工程學系  
授課教師
謝之真 
課號
ChemE2010 
課程識別碼
504 27140 
班次
02 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
必修 
上課時間
星期二3,4(10:20~12:10)星期五2(9:10~10:00) 
上課地點
綜301綜301 
備註
總人數上限:56人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1072ChemE2010_02 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述

1. Introduction
2. Dimensions and dimensional analysis
3. Basic Concepts of Fluid Mechanics
4. Fluid statics and its applications
5. Macroscopic mass, energy and momentum balance
6. Flow measurement and fluid operations
7. Turbulence
8. Microscopic mass and momentum balance and their applications
9. Introduction of computational fluid mechanics
10. Non-Newtonian fluids
11. Boundary layer theory
12. Flow past immersed bodies
13. Flow of Compressible Fluids(Optional)
14. Agitation and Mixing of Liquids(Optional) 

課程目標
1.能以因次分析來解析工程問題
2.能了解流動基本原理及初步認知流體流變性質
3.熟悉Macroscopic balance,並能據以分析流體流動
4.熟悉shell balance,並能據以分析流體流動
5.能應用continuity equation及equations of motion來分析流體流動
6.能了解流體直管中之流動現象,並能計算管線與管件中的磨耗。挑選合適的流體輸送及量測裝置
7.能了解流體在粒子外之流動現象,並能據以初步分析沉降、填充床及流體化床等系統中之流動
8.能初步分析boundary layer flow及turbulence等較複雜的流動現象
 
課程要求
待補 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
1. Transport Phenomena by Bird, Stewart, and Lightfoot; 2nd Revised Edition, 2007
2. Unit Operations of Chemical Engineering by McCabe, Smith, Harriot, 7th edition, McGraw-Hill, 2005.  
參考書目
1.Denn, M. M., “Process fluid mechanics”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs,
N.J. (1980).
2.Welty, J. R., C. E. Wicks, R. E. Wilson and G. Rorrer, “Fundamentals of
Momentum, Heat and Mass Transfer”, 5th edition, John Wiley and Sons, New York,
NY (2008).
3.Wilkes, J. O., “Fluid Mechanics for Chemical Engineering”, 2nd edition,
Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ(2006).
4.Geankoplis, C. J., “Transport Processes and Unit Operations”, 4th Edition,
Prentice Hall international editions, Englewood Cliffs, NJ (2003).
5.Green, D. and R. Perry, “Perry's Chemical Engineers' Handbook”,8th Edition,
McGraw-Hill Professional, (2007)
 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
作業及小考  
25% 
 
2. 
期末考  
25% 
 
3. 
期中考 II  
25% 
 
4. 
期中考 I  
25% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
  0. Introduction
1. Dimensions and dimensional analysis  
第2週
  2. Basic concepts of Fluid Mechanics
3. Fluid statics and its applications 
第3週
  4. Macroscopic mass, energy and momentum balance  
第4週
  4. Macroscopic mass, energy and momentum balance
5. Flow measurement and fluid operations 
第5週
  5. Flow measurement and fluid operations  
第6週
  5. Flow measurement and fluid operations 
第7週
  No Class (Spring break) 
第8週
  First midterm exam
6. Shell momentum balance 
第9週
  6. Shell momentum balance  
第10週
  6. Shell momentum balance
7. Microscopic momentum balance and equations of change 
第11週
  7. Microscopic momentum balance and equations of change 
第12週
  7. Microscopic momentum balance and equations of change
8. Non-Newtonian fluids
9. Boundary layer theory  
第13週
  9. Boundary layer theory 
第14週
  second midterm exam 
第15週
  10.Flow past immersed bodies 
第16週
  10.Flow past immersed bodies 
第17週
  11.Turbulent flow in circular pipes 
第18週
  Final Exam