課程大綱

課程資訊

課程名稱

單元操作二
Transport Phenomena and Unit Operations (Ⅱ)

開課學期

102-1

授課對象

化學工程學系

授課教師

陳賢燁

課號

ChemE3008

課程識別碼

504 32120

班次

學分

全/半年

半年

必/選修

必修

上課時間

星期二2(9:10~10:00)星期四3,4(10:20~12:10)

上課地點

普205普501

備註

總人數上限：67人

Ceiba 課程網頁

http://ceiba.ntu.edu.tw/1021_che_tpuo2

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

為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印

課程概述

說明能量傳遞與質量傳遞的基本原理，簡介化工程序中常見的能量傳遞操作

課程目標

能了解能量傳遞基本原理、熱通量、熱傳遞量與溫度差
2. 能了解熱傳導係數、Fourier 熱傳導方程式並能據以分析熱傳導系統
3. 熟悉shell energy balance，並能據以應用至熱傳遞系統
4. 能了解熱對流之基本原理並能據以應用至internal flow 系統
5. 能了解thermal boundary layer theory, 並能據以應用至external flow 系統
6. 能了解有相變化時之基本能量傳遞
7. 挑選合適的程序能量傳遞裝置
8. 能了解基本之輻射熱傳遞
9. 能了解基本之質量傳遞並能據以分析質量傳遞系統
1. 10. 能了解基本之含界面之質量傳遞系統，動量、熱量與質量之相似性

課程要求

教科書1 1. Incropera, F. P. and D. P. De Witt, T. L. Bergman and A. S. Lavine, ”Fundamentals of Heat and Mass Transfer”, sixth edi., John Wiley and Sons, New York (2007)
2. Coulson, J. M. and J. F. Richardson with J. B. Backhurst and J. H. Harker, “Chemical Engineering”, vol.1, sixth edi., Butterworth-Heinemann, London, GB (1999).
課程大綱分配時數
單元主題內容綱要講授示範習作
Fundamental of Hat Transfer 1. Heat Transfer Mechanism
2. Heat flux, heat transfer rate
3. Temperature 1

Fourier’s law of Heat Conduction 1. Thermal conductivity
2. Fouier’s law of heat conduction
3. Heat conduction equation 6
Shell energy balance Energy balance of chemical process heat transfer system 3
Convective heat transfer 1. convective heat transfer coefficient
2. internal flow, laminar
3. internal flow , turbulent 8
Thermal boundary layer 1. external flow
2. flow past a cylinder, sphere 6
Heat transfer with phase change 1. Boiling curve
2. Condensation heat transfer 2
Heat Transfer equipments 1. Double pipe heat exchangers
2. Shell and tube heat exchangers
3. other heat transfer equipments for process heat transfers 4
Radiation Heat Transfer 1. Basic Radiation theory
2. Heat exchange by Radiation 4
Diffusional Mass transfer 1.Flux and diffusivity
2. Fick’s 1st law.
3.Fick’s 2nd law
6
Interface Mass Transfer 1. Mass transfer coefficient and mass transfer theory
2. Momentum, Heat and Mass Analogy
3. Interfacial mass transfer 6

預期每週課後學習時數

Office Hours

指定閱讀

參考書目

抽象觀念及數學分析利用黑板輔助說明
應用及實例以ppt配合投影機教學
部分內容配合影片放映及實驗室參觀來引起學生興趣及具體說明
指定電腦作業，訓練學生使用電腦的能力
電腦作業以分組方式進行，培養學生團隊合作的精神
(…培養學生表達能力，了解專業倫理，……)
教材網址: 上課補充教材可至http://ceiba.ntu.edu.tw/course/.....下載

評量方式
(僅供參考)

No.	項目	百分比	說明
1.	Midterm Exam (1)	25%	10/24/2013 (close book)
2.	Midterm Exam (2)	25%	11/28/2013 (close book)
3.	Final Exam	30%	01/09/2013 (close book)
4.	Homework and Quiz	20%

課程進度

週次	日期	單元主題
第1週	9/10,9/12	Fundamentals of Heat Transfer, Heat Conduction - Ch1, Ch2
第2週	9/17,9/19	Heat Conduction - Ch2, Ch3 (3.1-3.3)
第3週	9/24,9/26	Heat Conduction - Ch2, Ch3 (3.1-3.3)
第4週	10/01,10/03	Heat Conduction - Ch2, Ch3 (3.1-3.3), Steady-State Heat Conduction - Ch3 (3.5-3.8)
第5週	10/08,10/10	Two-Dimensional, Steady-State Conduction - Ch4; Time-Dependent Heat Conduction - Ch5
第6週	10/15,10/17	Two-Dimensional, Steady-State Conduction - Ch4
第7週	10/22,10/24	10/22 One Day Break, 10/24 Midterm Exam-1
第8週	10/29,10/31	Time-Dependent Heat Conduction - Ch5
第9週	11/05,11/07	Ch.5 Transient Conduction: Finite-Difference Equationsand Solutions; Ch.6 Introduction to Convection:Flow and Thermal Considerations
第10週	11/12,11/14	Ch.6 Introduction to Convection:Flow and Thermal Considerations; Ch.7 External Forced Convection
第11週	11/19,11/21	Ch.8 Internal Forced Convection
第12週	11/26,11/28	Ch.9 Natural/Free Convection; Ch.10 Boiling and Condensation Heat Transfer
第13週	12/03,12/05	Review; 12/05 Midterm Exam-2
第14週	12/10,12/12	Ch.10 Boiling and Condensation Heat Transfer
第15週	12/17,12/19	Heat Exchangers - Ch11
第16週	12/24,12/26	Radiant Heat Transfer - Ch12, Ch13
第17週	12/31,1/02	Radiant Heat Transfer - Ch12, Ch13 & Review
第18週	1/09	1/09 Final Exam