化工原理课程设计例

2024-07-07

化工原理课程设计例(精选10篇)

化工原理课程设计例 篇1

化工原理课程设计

摘 要 本次设计是针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等,是较完 整的精馏设计过程。我们对此塔进行了工艺设计,包括它的辅助设备及进出口管路的计算,画出了塔板负荷性能图,并对设计结果进行了汇总。此次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计的精馏装置包括精馏 塔,再沸器,冷凝器等设备,热量自塔釜输入,物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进 行精馏分离,由塔顶产品冷凝器中的冷却介质将余热带走。本次设计是精馏塔及其进料预 热的设计,分离质量分数为 20%的苯-甲苯溶液,使塔顶产品苯的质量分数达到 95%,塔 底釜液质量分数为 2%。综合工艺操作方便、经济及安全等多方面考虑,本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分 离提纯,塔板为碳钢材料,按照逐板计算求得理论板数为 12。根据经验式算得全塔效率为 0.5386。塔顶使用全凝器,部分回流。精馏段实际板数为 10,提馏段实际板数为 13。实际 加料位置在第 11 块板。精馏段弹性操作为 2.785,提馏段弹性操作为 2.864。塔径为 1.4m。通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算,均在安全操作范围内。确定了操作 点符合操作要求。

关键词:苯-甲苯;精馏;负荷性能图;精馏塔设备结构-I-化工原理课程设计

Abstract This design is in two yuan of the distillation analysis, selection, calculation, calculation and drawing, is a complete distillation design process.This tower was process design, including its auxiliary equipment and import and export pipeline calculation, draw plate load performance diagram, and the design results are summarized.The design of the sieve plate tower is the chemical industry in the production of gas-liquid mass transfer equipment.The design of rectifying device comprises a distillation column reboiler, condenser and other equipment, heat from the reactor input, material in the column after repeated partial gasification and partial condensation distillation separation by top product condenser cooling medium to heat away.The design of distillation column and its feed preheating design, separation and mass fraction of 20% benzeneII-化工原理课程设计 前 言 课程设计是化工原理课程的一个非

化工原理课程设计例 篇2

一、课程设计题目应具有普遍性、代表性

我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练, 使将来在不同岗位就业的学生都能受益, 都能解决这类工程的实际问题, 并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重, 尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验, 题目的选取应从以下几个方面考虑:

1. 课程设计题目尽可能接近实际生产, 截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型, 比如某合成氨厂的传热单元的设计, 流体输送过程中离心泵的设计, 管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系, 不至于出现不合理的偏差。

2. 课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开, 比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2~3个常见的单元操作, 从而实现某一简单的化工任务。

3. 课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算, 常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如, 如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯, 或甲醇-水等这样的体系, 因为这些混合体系的参数大部分工具书能够查到。

4.《化工原理》课程设计题目选择还要兼顾后续的《化工机械设备》设计。根据我校的本科人才培养计划, 紧接《化工原理》课程设计是《化工机械设备》设计。这两次的教学实践紧密衔接, 互相补充。《化工原理》课程设计的侧重点为工艺流程及流程参数的确定、主要设备及管线的布线及选择, 而《化工机械设备》设计侧重点为典型设备的选型、设备的结构、材质的选用及操作参数范围的确定等。所以《化工原理》课程设计题目设置时保证每个题目中包含2~3个典型设备, 以备学生后续的《化工机械设备》课程设计。

二、指导教师对学生的进行积极指导

根据多年的教学经验发现, 大部分学生接触到课程设计课题题目的时候, 犹如身置茫茫大海中, 不知该如何开始。此时, 我们指导教师的积极指导就起着相当重要的作用。指导教师的指导犹如指路明灯, 为学生拨开疑雾, 给学生指明方向, 让学生知道如何顺利完成接下来的课程设计。

1. 积极引导学生查阅资料, 培养学生的工程思维。

指导教师首先讲解一个完整的课程设计应该包括哪些主要内容, 涉及哪些参数计算及相关文献查阅, 怎样做才能更好地完成这些内容。指导学生学会正确使用标准和规范, 从工艺和设备全方位考虑设计问题。“万事开头难”, 学生克服了开始之初的茫然后在老师指引下很快进入角色。在设计过程中指导老师鼓励学生多做深层次思考, 综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性, 培养学生的工程思维和创新能力。

2. 引导学生利用计算机软件辅助课程设计。

计算机软件的发展, 为各行各业的发展提供了便利。现如今的《化工原理》课程设计的要求和十几年前比有了很大的提高。所以设计的过程中不可避免地应用计算机对操作参数的计算、设备的绘制、工艺流程的绘制。这就要求学生在课程设计前就应该熟悉部分专业软件的学习如Chemoffice, Auto CAD, Mat Lab, Aspen Plus。考虑到后续的课程设计, 《化工原理》理论授课的过程中授课老师要求学生课余学习课程涉及的相关软件, 部分课后习题作业要求学生编程计算, 比如精馏塔塔板的逐板计算法。经过一个学期的理论结合实际的学习后, 大部分学生对相关计算机软件有了了解。进入课程设计阶段, 指导老师引导学生把学过的软件应用到课程设计中。计算机软件辅助课程设计可以起到事半功倍的效果, 帮助学生顺利完成课程设计。

3. 培养学生的团队合作能力。

在《化工原理》课程设计过程中, 学生是以分组的形式进行的, 每组4~5人, 并任命一名品学兼优的学生为组长。为了方便工作的进行, 组长根据组员的特长进行适当的分工, 比如有的同学负责查阅资料, 编辑文档, 有的同学编程计算, 有的同学负责绘图。但是这并不意味着每个人的工作是独立的, 课程设计的工作一环扣一环, 相互关联, 需要全组同学发挥出自己的特长, 相互帮助, 齐心协力合作完成。设计过程中每个同学都有自己的个性和特色, 难免在处理一些问题的时候产生分歧。对同一个问题产生分歧的时候, 作为指导老师要求大家采取公开讨论的方法, 相互倾听对方的意见, 然后对比各种方法, 最后选择最适合本设计的最佳方法。通过课程设计, 团队中的每一位成员都经历了一次合作锻炼, 团队合作能力得到提高, 这也是课程设计的另一宝贵收获。

4. 撰写正规的课程设计说明书。

为了达到锻炼的目的, 我们在设计之初就要求每组学生按着设计院或者设计公司的标准, 编制一份正规的设计说明书。说明书主要包括三大部分:设计的文字说明书、设计项目的流程图、2~3个关键设备的剖视图 (A3图纸) 。课程设计结束时, 每一个小组课程设计说明书都要装订成册, 之所以这样要求, 其目的是锻炼学生严谨的工作态度。

三、鼓励表现突出的团队参加设计比赛

结合现今高等教育的培养计划, 国内化工学会每年都组织大型的化工类的课程设计大赛, 参赛对象来自全国各大高校的化工专业。根据这一情况, 我们指导老师从设计之初就鼓励学生争取把自己优秀的作品展示给化工领域的专家和同龄人。到目前为止, 我们指导的课程设计至少已经有三届学生参加过了国家级的设计大赛, 并获得了奖项。这说明课程设计是对学生独立思考能力的一次综合训练。

《化工原理》课程设计中, 学生不仅认识到了“扎实的基础理论知识, 良好的工程设计思维”的重要性, 也从中学习到了“理论与实际融会贯通”的精髓。从老师的角度来看课程设计不仅培养了学生综合运用知识的能力, 同时也为学生后续专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。

摘要:化工原理课程设计是综合运用化工原理及相关基础知识的实践性教学环节。设计过程中指导教师指引学生在设计过程中既要考虑理论上的可行性, 还要考虑生产上的安全性和经济合理性。通过课程设计使学生初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法。

关键词:化工原理,课程设计,实践,可行性

参考文献

[1]孙兰义, 张月明, 李军, 等.Aspen Plus在化工原理课程设计教学中的应用[J].广东化工, 2009, 36 (12) :173-175.

[2]张凌云, 朱德春, 孙宏, 等, 应用型本科“化工原理”课程设计教学改革初探[J].合肥学院学报 (自然科学版) , 2011, 21 (4) , 196-198.

化工原理课程设计的改革与实践 篇3

关键词:课程设计;教学改革;实践教学

化工原理课程设计是化工类相关专业学生学习化工原理课程必修的环节之一,是对化工原理、化工制图、化工机械、化工仪表及自动化、化工热力学等知识的综合性训练。通过课程设计,能够培养和训练学生各方面实践能力:查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力;树立既考虑技术上的先进性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力;迅速准确地进行工程计算的能力;用简洁的文字、清晰的图表来表达自己设计思想的能力。在设计中,学生需要自己做出决策,自己确定方案、选择流程、查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出论证和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。因此,课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。笔者从事了5届的课程设计教学,在不断思考中总结了一些经验,现将自己在教学中发现的问题以及一些思考做一介绍,以期提高教学效果。

一、设计题目既要立足实际又要兼顾学生所学

课程设计的基本要求是通过设计使每个学生都受到相应的工程训练,使学生在将来的就业及工作中受益。因此,课程设计的选题应该立足于工程的实际问题,例如,可以截取某化工项目的一部分让学生进行设计,如合成氨生产设计、PVC生产设计等,让学生切实贴近实际。此外,由于学生在大学所学课程的内容大多偏于理论学习,一些实验课程也往往以验证型实验为主,学生的设计能力、工程意识非常薄弱,因此设计题目应该尽可能包括在化工原理课程中所学过的单元操作,如精馏、吸收、传热、流体输送等,让他们循序渐进地进行设计,不至于产生畏难情绪。

二、所涉及的物质应尽可能为常见物质

设计过程中涉及很多物理性质,例如设计中往往需要不同温度下的密度、粘度、导热系数、扩散系数、表面张力等,有些物理性质不太容易直接查到,对于刚刚学习文献查阅的学生来说这也是设计中需要解决的一个问题。因此,所涉及的物质最好是一些常见的物质,如苯、甲苯、乙醇、丙醇等,其性质在物化手册上就能查到,能简化学生的工作量,也减少设计计算中出错的可能性。

三、做好指导工作

根据教学经验,学生在接到设计任务书后,往往不知道如何入手,非常茫然。指导教师必须做好相应的指导工作,帮助学生有条不紊地开始设计任务。在两周的设计过程中,必须要有集中授课时间,而且集中授课时间每周不少于4个学时,并利用网络教学平台与学生互动,及时解决学生设计中遇到的问题。

1.指导学生查阅文献

工艺流程、设备的选择优化需要大量的文献作支持。学生在初次接触工程设计时,需要教师指导如何查阅文献,查阅哪些文献,所获取的文献数据如何取舍等,让学生在查阅文献方面得到更好训练。

2.指导学生严格遵循设计规范

教师要使学生明白完成设计不同于其他课程作业,所进行的设计必须保证技术上先进、经济上合理、安全可靠等原则,因此,整个设计从图纸的绘制到设备选型、设备布置、厂房布置等都必须遵循国家的相关设计标准及规范。教师要指导学生学会正确使用标准和规范,从工艺和设备等全方位考虑问题,从而培养学生的工程思维和创新能力。

3.引导学生运用计算机

当今的化工设计建立在有强大数据库支持的、模块化的、应用计算机进行设计的基础之上。通用化工软件已经在现代化工设计中得到了广泛使用,极大地提高了设计的效率和质量,因此,设计的过程中不可避免地需要应用计算机对操作参数进行计算,对工艺流程进行绘制。计算机辅助设计软件AutoCAD在我校已经盛行已久,学生对该软件的运用较为熟悉,可利用其进行流程图及设备图的绘制。为了提高设计的先进性,学院目前使用的模拟软件为Aspen Plus,可对流程进行模拟计算。经过一个学期的理论与实践相结合,学生已对相关计算机软件有了相应的了解。指导教师将软件应用到课程设计中,不仅可以提高设计水平,也可以提高学生的学习兴趣。

4.指导学生撰写正规的课程设计说明书

为了达到工程训练目的,教师要求学生严格按照设计院标准,编制一份正规的设计说明书,内容包括设计的文本部分及图纸。本部分严格按照设计顺序进行编写,首先选择最佳的工艺及设备方案,确定设备的工艺参数;然后进行物料衡算、热量衡算、设备工艺尺寸的计算,进行设备(包括全部辅助设备)选型及管道规格计算;最后进行技术上的可行性、生产上的安全性及经济上的合理性论证等。图纸部分包括设计项目的流程图(A2图纸)和主要设备的结构图(A1图纸,包括主视图、俯视图、剖视图)。提交课程设计作品时要装订成册,这样做的目的主要是培养学生严谨的工作态度。由于每个教师需要负责整个班级学生的设计,而每个学生设计计算的正确性无法一一审核,因此,必须要求学生从设计一开始就以严肃认真的态度对待设计工作,训练其独立分析和判断结果正确性的能力。

四、严格考核制度

课程设计不同于平时求解习题,设计计算的依据和答案往往不是唯一的,需要学生自己做出决策,并对自己选取的方案进行合理性论证和核算,从技术上的可行性和经济上的合理性上进行分析比较。一个好的设计应该进行多种方案的比较,需反复多次计算方可得到,因此,只有严格考核制度才能使学生真正得到锻炼。

第一,平时成绩占总成绩的30%。主要包括在设计过程中是否有主动性,能否按时按进度完成设计内容,能否独立思考、勤于钻研,是否有创新意识等;第二,设计说明书占总成绩的40%。要求语言精练、简洁,考查图表是否清晰,说明书的撰写是否规范,图纸的质量是否符合相应的标准,布局是否合理等;第三,答辩占总成绩的30%。答辩是课程设计的最后一个环节,每个学生要叙述自己的设计思路、方案选取的原则、计算依据等,教师通过提问,可以检查学生对所设计内容掌握的程度以及从设计中所得到的训练等。总之,要从而多方面考查学生的综合能力及学习主动性。

五、鼓励学生参加设计竞赛

国内每年都会组织大型的化工设计大赛,参赛对象为来自全国各大高校的化工专业学生。通过课程设计相关的训练后,教师可鼓励学生积极参加设计竞赛。学生通过参加竞赛,可自觉运用所学知识分析问题、解决问题,并且相互协作,充分发挥潜力,激发积极性与主动性。

综上所述,通过化工原理课程设计,不仅培养了学生的工程意识、综合运用知识的能力,強化了化工设计类课程的教学和实践,也为学生专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。

参考文献:

[1]刘保柱,于凤文,朱菊香.Aspen Plus应用于化工原理课程设计的实践[J].化工高等教育,2007(2):23-25.

[2]金一粟,周永华,满瑞林.化工原理的延伸教学—化工设计[J].湖南医科大学学报(社会科学版),2008,10(6):225-226.

[3]高浩其,徐挺,李维维.“知行合一、双核协同”现代工程师培养模式的探索[J].高等工程教育研究,2007(4):18-27.

[4]赵如松,高劲松.构建以设计为主线的化工实践教学体系的尝试[J].化工高等教育,2005(3):102-104.

化工原理课程设计教学大纲 篇4

课程名称:化工原理课程设计

英文名称: Course Design of Principles of Chemical Engineering 课程编号: 1804031(1804032)课程类别:专业基础课

学 时 数:四周(第四学期两周和第五学期两周)学 分 数:4 学分 使用专业:化学工程与工艺

一、课程设计目的与任务

化工原理课程设计是一门重要的实践课程,是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程所学知识,完成以化工单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计,对学生进行设计技能的基本训练,培养学生综合运用所学的书本知识解决实际问题的能力,也为毕业设计打下基础。因此,化工原理课程设计是提高学生实际工作能力的重要教学环节。

二、教学基本要求

通过课程设计学生应在下列几个方面得到较好的培养和训练: 1.使学生掌握化工设计的基本程序与方法;

2.结合设计课题,培养学生查阅有关技术资料及物性参数的获取信息能力; 3.通过查阅技术资料,选用设计计算公式,搜集数据,分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响,增强学生分析问题、解决问题的能力;

4.对学生进行化工工程设计的基本训练,使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求;

5.通过编写设计说明书,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求; 6.了解一般化工制图基本要求,对学生进行绘图基本技能训练。

三、课程设计内容及学时分配

化工原理课程设计应以化工单元操作的典型设备为对象,课程设计的题目尽量从科研和生产实际中选题。化工原理课程设计内容包括:

1.设计方案简介:包括对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。2.主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。3.典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。

4.工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。

5.主要设备工艺条件图:包括设备的主要工艺尺寸。

6.编写设计说明书:掌握设计说明书的编写方法和格式。包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、工艺流程示意图(AutoCAD),电算程序及符号说明,设计结果总汇,设计结果的自我评价和结束语、参考文献等,要求整个设计内容全部用计算机打字排版、打印(其参见打印文本格式)。设计结果汇总表、参考文献等内容,并附工艺流程图和主要设备结构图。

7.关于计算机的应用:掌握计算机编程计算。特别是优化设计计算,要求学生自编程序,自己上机操作,在说明书中附上计算框图,计算机程序及符号说明以及设计说明书的排版、打印。

设计内容一:列管式(或板式)换热器的设计(以管式换热器的设计为例说明)(2周)

(一)设计内容 根据生产任务的要求确定设计方案(1)换热器类型的选择

(2)换热器内流体流入空间的选择 2 化工计算(1)传热面积的计算

(2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定(3)壳体直径及壳体厚度的确定 3 换热器尺寸的确定及有关构件的选择 4 换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择 5 绘制流程图及换热器的装配图 6 编写说明书

(二)设计要求: 在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选用经验公式,并进行优化设计。3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件 要求一部分学生利用计算机来进行辅助设计及优化设计方案 5 要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计

设计内容二:蒸发装置的设计(以标准蒸发器的设计为例说明)(2周)

(一)设计内容 根据溶液的性质及工艺要求确定蒸发器的操作条件,蒸发器的型式和蒸发操作的效数 2 根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽的消耗量及各效的蒸发量 3 求出各效传热量和传热面积 4 蒸发器尺寸的确定和有关构件的选择 5 附属设备的选型

6绘制流程图及蒸发器的装配图 7编写设计说明书

(二)设计要求 要求学生必须根据设计任务书合理选择蒸发器的类型 2 要求学生掌握常用的试差法对多效蒸发器进行工艺计算 3 必须根据有关国标来选择蒸发器的构件

设计内容三:填料(或板式)吸收塔的设计(以填料吸收塔的设计为例说明)

(一)设计内容 吸收的汽液平衡关系的确定 2 吸收流程的确定 吸收剂的选择及吸收剂用量的计算 4 填料的选择 塔径和填料层高度的计算 进行阻力计算及气液输送机械的选型 7 塔的辅助装置的选型(1)喷淋装置(2)气体分布器(3)液体分布器(4)气体进出口装置(5)填料支承装置

(2周)8 绘流程图及吸收塔的装配图 9 编写设计说明书

(二)设计要求 必须掌握填料塔设计的有关原理、步骤 2 必须学会合理地选择填料 必须校核本设计是否满足填料塔设计的有关设计要求 4 必须依据国家有关标准来选择塔的附件如封头、支座等 5 要求部分学生利用计算机进行辅助设计

设计内容四:板式(填料)精馏塔的设计(以板式精馏塔的设计为例说明)

(一)设计内容 1 设计方案的确定(1)操作压力(2)进料状态(3)加热方式(4)热能利用 2 工艺计算(1)物料衡算(2)热量衡算(3)回流比的确定(4)理论塔板数的确定 3 塔板及塔的主要尺寸的设计(1)塔板间距的确定(2)塔径的确定

(3)塔板布置及板上流体流程的确定 4 流体力学的计算及有关水力性质的校核 5 板式精馏塔辅助设备的选型 6 绘制流程图及精馏塔的装配图 9 编写设计说明书

(二)设计要求 要求掌握连续精馏装置设计原理与设计步骤

2周)(2 要求部分学生能利用计算机通过逐板计算法求解理论塔板数 3 要求学生知道进料状况及回流比对精馏过程的影响并做好优化设计 4 必须依据国家有关标准选择塔附件如:封头、支座等 学时分配如下:

课程设计学时: 4周(其中:第四学期两周和第五学期两周)

第一阶段:下达设计任务书

第二阶段:阅读设计指导书,查阅资料拟定设计程序和进度计划。

第三阶段:查阅文献,收集有关数据,了解设备配置,安装和操作的有关知识。第四阶段:设计计算,绘图和编制设计说明书。第五阶段:设计考核及评定成绩。

四、课程设计参考资料

[1]天津大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].天津:天津科学技术出版社,1994 [2]大连理工大学化工原理教研室编.《化工原理课程设计》[M].大连:大连理工大学出版社,1994 [3]《化学工程手册》编委会编.《化学工程手册》(第二版)[M].北京:化学工业出版社,1996

五、考核及成绩评定 1.考核内容

由指导教师对学生在课程设计期间的表现,所完成的设计图纸、设计说明书的质量和答辩情况进行综合考核。

评定指标如下:

(1)考勤与遵守纪律情况(2)图纸数量和质量

10% 30%

40%

20%(3)工艺计算书和设计说明书

(4)答辩(笔试和口试,主要是口试)2.成绩评定

依据上述考核内容,最后采用优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)及格(60~69分)、不及格(<60分)五级记分制评定学生课程设计成绩。

评分标准如下: 优:课程设计相关知识掌握牢固,选定方案及设计计算正确,结果可靠,计算书和说明书书写认真准确,图纸完整规范,具有独立分析解决问题的能力和创新精神或对一方面有深入探讨,答辩能流利清晰地阐述设计的主要观点,回答问题准确。学习态度认真。

良:课程设计相关知识掌握良好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认准确,图纸较完整规范,具有独立分析解决问题的能力,答辩基本能清晰地阐述设计的主要观点,回答问题较准确,学习态度认真。

中:课程设计相关知识掌握较好,选定方案及设计计算正确,计算书和说明书书写认真准确,图纸基本完整规范,答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题基本准确,学习态度较认真。

及格:课程设计相关知识掌握一般,选定方案及设计计算基本正确,计算书和说明书书写一般,图纸完整但不够规范。答辩基本能阐述设计的主要观点,回答问题不够准确,学习态度一般。

《化工原理》课程教学总结 篇5

系、教研室:化生系化学与化工教研室 任课教师: 学期: 2007年秋季 授课专业、班级:生物化工2006级 审阅人:

1.课程描述(课程性质、学时、考核方式)《化工仪表及自动化》是化工类专业的一门选修课。该课程从自动控制系统的基本概念入手,系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节,包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等;以及简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统与计算机控制系统;最后结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。本门课程重点介绍自动检测系统与自动控制系统。

本课程共32学时,主要依据学生期末考查笔试成绩,并结合学生平时作业完成情况、课堂练习完成情况等,给出学生本门课程的期末成绩。

2.教学方法的改革与实践

《化工仪表及自动化》课程涉及化工生产过程中主要参数(压力、流量、物位、温度)的检测方法及其检测仪表,典型化工单元操作的控制方案,内容抽象,在讲授过程中,充分利用多媒体技术和实验室设备及仪表,使学生认识化工生产过程中的典型仪表,初步建立工程意识。

3.教学效果

由于借助多媒体和实验室进行教学,扩大了学生的感性认识,使学生了解化工自动化的基本知识,理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用;了解主要化工工艺参数(温度、压力、流量及物位)的 基本测量方法和仪表的工作原理及其特点。

4.存在的问题或不足以及改进措施

在教学过程中,发现如下问题:学生对生产实际中的多数仪表缺乏感性认识,而实验室又没有必要的模型,使得教师教学比较困难,学生学习过程更加困难。对于这些问题,解决的办法是:适当的安排学生到生产实践中进行参观实习,对仪表的结构形状建立感性认识;或者是教研室购买适当的仪表和模拟化工生产控制的实验装置。

化工原理课程设计例 篇6

在高效的教学过程中,教科书只能算作是参考书,而教师们的授课内容则需要具备有一定的开放性、时代性以及实践性,并需要在具体的教学环节中能够进一步提升学生的创新意识。化工原理这门课程主要是将化工单位的操作作为主要研究对象,具体内容在于讲述各类化工单元在操作过程中的.共性。因此说可以将化工原理课程归纳到传统学科的范畴之中。但是在实际的生产过程之中,各个单元之间的操作是具体化的,其余现阶段的生产以及科技发展趋势也有着紧密的联系,这也就要求在进行化工原理课程的具体教学工程中,能够适当增加一些最新的科研、生产现状以及发展动向等方面的知识。只有让学生充分接触到该学科的前沿知识,才能够让学生创新能力以及学习兴趣得到提升。比如在进行传统的精馏计算过程中,其教学重点多是二元理想物系的计算,对于问题的复杂性也多是做定性话的介绍。但是在实际的化工生产过程中还伴随有多元化的复杂现象。近年来我国的计算机技术得到了一定程度的发展,因此在精馏计算的过程中也多是通过相应的计算机软件来进行,并能够取得一个良好的计算效果。在进行课程教学的过程中通过对学生讲解过程模拟等方面的知识,也能够在让学生认识到基本理论的情况下,进一步拓宽学生的知识面。化工原理作为一门具有很强工程性的学科,为了取得良好的教学成果,相关的教学人员还可以在具体教学环节多结合工程实例来进行,这样就进一步提升学生对于化工原理课程的学习兴趣,并让学生对于理论知识“实用性”的要求变得更加迫切。借助于工程实例的引入,能够使得教学内容变得更加的具体化与形象化,并且能够加深学生对于各种理论知识的理解,从而起到良好的教学效果。

2.2进行教学模式的创新

在大学的教育过程中为了取得一个良好的创新人才培养效果,还需要给予学生一定的自由空间。学生创新思维的培养作为一种自主性活动,也就要求在具体的教学过程中能够充分发挥出学生自身的主体位置,并使得学生的主观能动性以及思维得以发展,只有这样才能够进一步提升学生的思维迁移能力,并取得良好的创新素质培养效果。教师们作为整个教学环节的引导人,其需要在帮助学生了解与掌握理论知识的同时,给学生留下更多的支配时间,来让学生的主观能动性得到进一步的提升。因此在进行教学内容的处理过程中,需要做到精讲多练,也就是在教学内容的处理过程中需要做到详略得当,而不是面面俱到。在具体的教学过程中,对于一些学生容易理解的知识与内容可以粗略讲解,在进行某些公式的推导过程中也可以在讲清推理思路以及处理方式之后直接给出结果,在此基础上通过给予学生练习习题的方式能够起到良好的巩固效果。此外在具体的教学环节中还需要通过适当的教学方法来促进学生创新能力的发展,并积极应用现代化的教学手段来提升学生的创新能力。在具体的教学过程中借助于多媒体技术的应用,能够使得原本复杂的内容以图像或者声音的模式直观的展示在学生面前,来帮助学生更好的掌握该方面的知识。比如以往在进行泵的结构、气缚、汽蚀现象的讲解过程中,学生往往无法很好的把握知识要点,而通过多媒体技术的演示则能够将该方面的内容直观的展示给学生,来帮助学生掌握该方面的理论知识。

2.3进行教学评价体系的创新

传统的考试模式以及终结考评模式会给予学生一定的思想压力,对于学生的思维以及学习积极性也会起到一定的挫伤作用,因此在进行化工原理课程的创新教育过程中,也就需要对传统的教学评价体质进行一定的创新,来进一步提升学生创新能力的培养力度。在化工原理课程教学中需要包含许多基本概念以及技能技巧性的内容,因此可以通过分段考试的模式,也就是将基本概念与基本理论通过闭卷考试的模式来进行,对于综合题则可以根据开卷考试的形式来进行,其考试内容需要放置在学生自身的综合分析能力上。通过该考试模式能够充分满足学生的心理需求,并在一定程度上激发学生自身的兴趣。可以说教学评价体系的改革,其能够促进学生创新能力的有效培养,并能够在此基础上取得一个良好的教学效果。

3结语

创新教育作为一项系统工程,在其实施过程中还需要依赖教学体制的转变以及思想观念的概念,这也就对教师们的个人创新能力提出的更高的要求。在进行化工原理课程的教学创新过程中,还要求高校教师能够积极进行教学理念的改变,并能够对现有的教学模式以及教学评价体系进行不断的优化与完善,只有这样才能够充分发挥出学生的主体位置,从而取得良好的创新教育效果。

参考文献:

[1]白雪.化工原理课程教学信息化方法探讨[J].课程教育研究,,(26):239.

[2]柳阳.中职校化工原理课程教学改革与实践[J].时代教育,2016,(14):123.

[3]郭雨.试分析过程装备与控制工程专业化工原理课程教学的改革[J].化工管理,,(36):141.

化工原理课程教学改革探析 篇7

关键词:化工原理,多元化,教学手段,实践教学

化工原理是当前化工相关专业所开设的最主要的专业基础课, 是学好其他专业课程的基础。其内容由化工过程中各种单元操作的基本原理及典型设备的操作和化工基本计算所构成, 同时这门课程与化工企业岗位联系紧密。因此, 如何在课堂上充分调动学生的思维灵活性, 激发学生学习的主动性, 培养学生运用基本原理分析和解决化工操作中的实际问题能力, 是化工原理教学中的关键。

一改革和完善教学方法和教学手段

1. 采用多媒体教学

化工原理是一门实践性很强的工程学科, 其教学内容是与实际密切相关的, 尤其离不开对设备的讲解。生产中所用到的化工设备如离心泵、换热器、精馏塔等学生以前从未接触过, 缺乏感性认识。传统化工原理教学, 教师仅用粉笔、黑板和语言表达教学内容, 教学是在静止、平面、呆板、抽象中完成, 费时费事, 效果又差。采用计算机多媒体技术, 运用视频、动画、图像等现代教学手段, 如用动画展示雷诺实验;用动画展示设备各种板式塔的塔板结构、漏液、液泛和雾沫夹带等现象, 可以形象逼真地重现设备操作和设备内部结构, 使得复杂的结构直观化, 原理教学简单化, 在课堂上给学生一种很强的感性认识, 使课堂内容丰富而又生动。同时, 通过采用多媒体技术辅助教学, 增大了课堂信息量, 促进了教学内容的更新和发展, 扩大了学生的知识广度。

2. 采用多元化课堂教学手段

课堂是最重要的教学阵地, 在化工原理教学过程中, 如何将内容讲解清楚, 使学生熟练掌握, 调节课堂气氛、调动学生的听课积极性是十分关键的。在课堂教学过程中, 运用启发、讨论、互动式的教学方法, 激发学生的学习积极性;采用以教师讲授为主, 分阶段目标实施法, 类比式教学等方法, 使学生有获得成功后的喜悦。这些教学手段的实施, 能大幅提高课堂教学效果和培养学生的创新意识。

3. 加强教学反思

“学而不思则罔, 思而不学则殆”。教学反思是教师对自己教学过程的总结。通过反思, 教师可以不断地提高自身能力并形成自己的教学思想和风格, 使教学水平不断提高, 才能赢得学生的信任和领导的赏识, 自己的才能才可以得到更大的发挥。反思应主要集中在平时的教学工作中, 要从不同的视角和方式找出教学中的优点和各种诟病, 审视自己的教育方法, 寻找不同的视角看问题, 在教学中不断反思, 不断提高自己的教学水平。

二加强化工原理课程的专题性教学

根据化工专业的人才培养目标, 在可就业的化工技术领域中, 化工类专业对于化工单元操作的原理和应用知识深度的要求更多。因此, 应该在化工单元操作的原理和应用知识深度上进行拓宽与加深, 通过进一步学习化工原理实验课程达到该目的, 因此, 做好化工原理实验课程的教学内容规划显得更为重要。

1. 强化单元操作理论分析

首先对学生在化工原理中已经学习过的单元操作进行知识结构梳理和复习, 找出重点, 然后有针对性地进行深化剖析。如柏努利方程式的推导, 通过流体流动机械能衡算方程式的这种导出过程, 方程式的机械能是单位流体的能量, 与管道中流体流量的大小无关, 这个概念会给学生留下深刻的印象, 从而很容易理解流体流动机械能衡算方程式可以适用于分支管道和汇合管道。通过化工原理实验教学, 能激发学生们探究问题的好奇心, 活跃了思维, 拓宽了视野, 提高了分析问题、解决问题的能力。

2. 选择典型例题进行教学分析

在学习各单元操作的基本内容之后, 如何检查真正理解和掌握的情况?典型考试题就是很好的教学分析材料。为了激发学生积极向上的进取心和好奇心, 同时为了树立自身的自信心, 选择典型的考试题目进行教学分析则更加有意义。

教师对题目要做好细致的分析, 向学生讲解之后要及时做题目, 进行分析评述, 要及时评价所分析题目的难易程度, 使学生心里有底。

三加强化工原理课程的实验教学

实验教学是化工原理课程教学的一个重要环节, 其任务是让学生加深理解和巩固已学的设备理论和操作知识, 培养学生解决工程问题的能力和掌握一定的实验操作技能。通过对实验现象的观察、分析和讨论来培养学生独立思考问题和解决问题的能力。现在化工原理实验主要是利用化工实习软件和仿真软件, 仿真实验是化工原理实验的一种发展趋势, 利用仿真软件, 将传统的“预习—操作—报告”模式改变为“预习—仿真—操作—报告”的新模式。

总之, 教学改革是一个长期的过程, 需要与时俱进, 不断改革创新, 改变传统教学模式, 寻求新的教学方法;不断关注学科的发展前沿, 及时补充课程发展中的新成果和新动向, 将学生培养为具有知识新、适应能力强等高素质的应用型人才, 才能让学生在激烈的竞争环境中脱颖而出, 成为化工行业里的中流砥柱。

参考文献

[1]严世强.多媒体技术在课堂教学实践中的若干误区探析[J].教学研究, 2006 (4)

[2]段东红、刘世斌、郝晓刚等.化工类本科专业课程体系实践性教学环节课程教学改革刍议[J].广东化工, 2008

[3]王振中.化工原理 (下册) 北京:化学工业出版社, 1987

化工原理课程设计例 篇8

关键词:项目教学法 化工原理 应用

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)02(b)-0100-01

《化工原理》是化学工程、环境工程等专业的专业基础课。这门课程讲述了化学工程中的单元操作的基本原理及相关的传递过程。主要包括流动、传热、传质三大传递过程及单元操作设备,概念公式繁多,设备复杂多样,学生学起来难度较大,学习的积极性也不高。采用项目教学的方法,通过解决实际问题来引入课程理论知识,使学生将理论与实践结合起来,提高学生的学习积极性。在解决项目的过程中,让学生明白所学的知识在实践中用在什么地方,怎么应用所学的知识。有助于学生将所学的知识点串联起来,加深对知识的记忆和理解,从而牢固地掌握所学的知识,并为以后的工作打下基础。下面以化工原理课程中的传热部分为例阐述项目教学的设计和执行过程。

传热部分的传递过程为热量传递,单元设备为换热器。要求掌握的内容包括热量传递的基本原理和传热过程的计算及换热器。

1 提出任务

某厂需要一台换热器冷却甲苯蒸汽,甲苯蒸汽的流量为M=2000 kg/s,温度为T=110 ℃;冷却水流量为m=5000 kg/s,进口温度为t0=20 ℃。

这是一个换热器设计项目,涉及到的知识包括导热、对流换热、冷凝换热、热平衡、总传热系数及对数平均温差等相关理论知识和计算,几乎包括传热部分的所有内容。

2 换热器设计思路

这一部分主要由老师指导完成。

(1)确定总体设计思路:采用管壳式换热器。甲苯蒸汽走管外,冷却水走管内。

(2)通过热量衡算方程求冷却水的出口温度t。

(3)计算管内对流换热系数,管外冷凝换热系数。

(4)计算总传热系数K。

(5)计算传热温差。

(6)计算总传热面积A,确定换热管管长和数量。

3 换热器的设计计算

这一部分由学生完成,老师指导。学生在计算的过程中会碰到很多问题。学生在解决这些问题时,就很自然地将理论知识和实践联系起来,更加深刻理解所学的理论知识。

例如,在计算管内对流换热系数时首先要计算雷诺数Re,选择相应的经验公式。而计算雷诺数需要知道管内水的流速u,流速u又是根据流量和流通面积决定的,要知道流通面积必须知道换热管数量,而换热管数量是要设计的内容,未知的。所以,管内流速可以根据经验确定,要保证管内的换热系数足够大,而又要保持较低的阻力,按照经验,速度在1~2m/s为宜,取u=1.5m/s。其原因是速度太大,阻力显著增大,增加水泵功耗。同时速度太大对换热管束的冲击也大,容易造成换热管破裂。如果速度太小,达不到湍流换热,换热系数显著减小,换热面积大幅增大,增加了换热器的成本。水的速度太小还容易造成管内结垢,增加了传热阻力,降低传热系数。这些内容在书本上是学不到的,只有通过实践才能有效地使用所学的理论知识。

再如,怎样计算传热温差?在换热器设计计算时一般采用对数平均温差,并尽可能让其最大,这就涉及到冷热流体流动方向的设计,冷热流体流动方向有逆流、顺流和交叉流,不同的流动方式,对数平均温差是不同的,其中以逆流流动时对数平均传热温差最大的。在设计时就要考虑让冷热流体呈逆流流动。为实现冷热流体逆流流动,管内外流体流程应设计为单管程和单壳程。由于管内流体流量、速度已定,如给定换热管的管径,那么单管程换热管的数量就可以确定,再根据计算的传热面积,确定换热管管长,换热器外壳直径及长度就可以确定了。在生产实际中,换热器是与其他设备相连接的,在设计换热器时要考虑换热器的安装空间是方形的还是狭长形的,如果是方形的空间,换热器就要设计成短而粗的形状。由于换热面积是确定的(为了完成已定的热量传递),所以壳程为单管程,管程就要设计成多管程,这时管内外流体的流动方向为交叉流,传热温差的计算就要安照交叉流的计算公式。

还有,在计算总传热系数时,除了要知道管内冷却水的对流换热系数外,还需要知道管外甲苯蒸汽冷凝换热系数。在计算时,就会发现,甲苯蒸汽的冷凝换热系数比管内水的对流换热系数大很多,换热热阻主要集中在管程。所以在设计换热器时不必考虑甲苯蒸汽的速度,而只需考虑管内水的流速的大小,因为速度直接影响换热系数的大小。学生经过设计计算后就可以深刻理解有相变的蒸汽冷凝换热和无相变时对流换热系数大小的差别。这里还涉及到管壁的热阻,热量通过管外甲苯蒸汽传递到管内冷却水,需要通过管壁,这时的热量传递是通过导热完成的,管壁越厚,热阻越大。学生在计算总传热系数时对导热热阻也会有深刻的体会。

学生在设计计算过程中需要思考的除上面的内容外,还有传热介质物性的选取;换热管管径的大小确定;换热管的排列方式,是叉排还是顺排;管板尺寸、壳体内径及厚度的确定以及连接法兰尺寸的确定等等问题,在解决这些问题的过程中不知不觉地加深了对所学理论知识的理解和掌握。

4 绘制换热器设计图

为了制造一台换热器,除了前面的设计计算外,还需要根据计算结果绘制加工图。需要绘制的图纸有布管图、管板加工图、换热器器芯装配图、外壳加工圖、总装配图等。在绘制这些图纸时必须按照行业标准和规范绘图,要能满足生产加工的要求。学生在完成绘图的过程中,锻炼和提高了机械制图的能力,掌握了将《机械制图》这门课程应用于专业实践的方法。

上面仅仅介绍了传热部分的项目教学法实施过程,在《化工原理》课程中其他的单元传递过程,如蒸发、吸收、蒸馏、干燥等,都可以采用项目教学法实施教学。

在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的地引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。

参考文献

[1]冯霄,何潮洪.化工原理[M].北京:科学出版社,2007.

微机原理课程设计 篇9

一、设计内容

设计一个投票统计器,完成投票、计票统计和票数显示等功能。

二、设计原理及方案

在8086最小工作模式下,连接一块8255A芯片。在 8255A的C端口连接8个开关,开关按下表示支持,灯亮,开关不按便是反对,灯不亮,从8255A的C端口输入投票结果,经8086运算统计出结果;在 8255A的A端口连接一块7段LED数码管,将输出结果通过数码管显示出来。电路图:

接口技术课程设计

程序代码: A_PROT B_PROT C_PROT CT_PROT DATA DATA CODE

MOV DX,C_PROT IN AL,DX EQU EQU EQU EQU 200H 202H 204H 206H

;可通过计算获得,连接的是IO1 SEGMENT ENDS SEGMENT MOV AX,DATA MOV DX,AX MOV AL,10001001B MOV DX,CT_PROT OUT DX,AL

;控制字写入

;A端口输出,C端口输入 TAB1 DB 7FH,07H,7DH,6DH,66H,4FH,5BH,06H,3FH ASSUME CS:CODE,DS:DATA

START: MOV DX,C_PROT MOV AL,0 OUT DX,AL

;C端口清零

AGAIN: TJ: XOR AH,AH

MOV CX,8 LOOP1: SAL AL,1

ADC AH,0

LOOP LOOP1

MOV AL,AH

PUSH BX

LEA BX,TAB1

XLAT

MOV DX,A_PROT

OUT DX,AL

PUSH CX

MOV CX,2801 WAIT1: LOOP WAIT1

POP CX

JMP AGAIN

MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START

接口技术课程设计

;统计1个数

;进位加CF,以统计出C端口中1的个数

;延时10ms

接口技术课程设计

三、运行结果

程序结果图:

接口技术课程设计

四、设计总结与体会

为期一周的微机原理课程实践终于结束了,回过头来,感慨万千。过了一个多月,书本上的好些知识已然忘却,刚开始拿到课题时,看到一大堆传说中的神器,霎时凌乱了,选来选去,从仅剩的课题中挑了“投票统计器”,上网搜索了一下,大体上把设计的方向搞清了,接下来,便是开始设计了。

画模拟图对于我们来说,还是比较困难的,特别是8086那一块儿,大家参考网上的资料,反复讨论,着实花了不少时间。接下来的画图连线就比较简单了,为了节省时间,在做模拟图的同时,其他两个人便开始编写程序了。将设计流程图简略写下来,对照流程图,分块儿编写程序,显得很有条理,简单轻松些。

就这样,三次课之后,设计的图和程序都好了,只剩下调试程序,查看模拟结果了。这是检错和纠错的过程,轻松但也不轻松,因为那么多东西,如果看不仔细了,你就找不到错误,也就没法儿解决问题了,费事费力还一无所获,这是最伤脑筋的事情。还好,运气不错,只是程序出现了小小的问题,改好之后,得到了很满意的结果。

最后的验收,是对书本与实践知识的融汇总结,本以为毫无问题的我们,没想到被程序中的一个问题给秒杀了,大家四处找资料,和别的组的同学讨论,反复演算了半天,终于会了。当然,就算是会了,我们也只是懂得了微机原理中的一点皮毛而已,学的扎实很重要,因为这样才能把理论知识运用到实践中去,不断地提高自己。

五、参考文献 1.周明德.微型计算机系统原理及应用.北京:清华大学出版社

通信原理课程设计[范文] 篇10

题目:

信 原 理课程设计

基于MATLAB的系统的2ASK仿真

五、设计心得和体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、心得和体会……………………………………………………………

2、致谢……………………………………………………………………

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、2ASK通信系统发展背景

随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速发展越来越普及,研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。为使数字信号能在带通信道中传输,必须用数字信号对载波进行调制,其调制方式与模拟信号调制相类似。根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控,故这三种数字调制方式被称为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。经调制后的信号,通过信道传输,在接收端解调后恢复成数字信号。因此,调制解调技术是实现现代通信的重要手段,促进通信的快速发展。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善,到现在数字调制技术的广泛运用,使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式,也是各种数字调制的基础。

二、仿真设计原理 1、2ASK信号的调制

2ASK技术是通过改变载波信号的幅值变化来表示二进制0或1的。载波0,1信息只改变其振幅,而频率和相位保持不变。通常使用其最大值Acos(t)和0分别表示1和0.有一种常用的幅值键控技术是开关键控(OOK)在OOK中,把一个幅度取为0,另一个幅度取为非0,其优点是传输信息所需的能量下降了,且调制方法简单.OOK的产生原理如图2、2ASK信号的解调

接收端接收信号传来的2ASK信号,首先经过带通滤波器滤掉传输过程中产生的噪声干扰,再从中回复原始数据信号。常用的解调方法有两种:包络解调法和相干解调法。

相干解调法

相干解调也叫同步解调,就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号,再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号。Z(t)=y(t)cos(t)=m(t)cos2(t)=111m(t)[1+cos(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号,2221/2m(t)cos(2t)是频率为2的高频信号,利用低通滤波器可检测出基带信号,再经过抽样判决,即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍,即:B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。

相干解调的原理图如下

三、直接用MATLAB编程仿真

1、实验框图

在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制,产生

元速率Rb=1000Band,载波频率为f=4kHZ.以下是仿真程序及注释。例子中采用OOK键控方式实现2ASK调制。第一行为数字序列波***1的单极性不归零码,码元宽度Tb=1/Rb=0.001s,第二行为载波波形,在一个码元宽度,有4个周期的正玄波载波信号f=1/4Tb=4kHz;第三行为调整之后的波形,码元1对应的调制后波形对应正玄波,0对应的调制后波形为0,结果满足要求.。

%数字信号的ASK调制

3、使用MATLAB编程

Clear;

%清空空间变量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%数字信号序列 Lm=length(m);

%序列的长度

F=200;

%数字信号的带宽

f=800;

%正弦载波信号的频率 A=1;

%载波的幅度

Q=f/F;

%频率比,即一个码元宽度中的正弦周期个数,为适配下面的滤波器参数选取,Q>=1/3 M=500;

%一个正弦周期内的采样点数 t=(0:M-1)/M/f;

%一个正弦信号周期内的时间

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一个码元宽度内的正弦载波信号 Lcarry1=length(carry1);

%一个码元宽度内的信号长度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%载波信号

ask=kron(m,carry1);

%调制后的信号 N=length(ask);

%长度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%时间 Tmin=min(tau);

%最小时刻 Tmax=max(tau);

%最大时刻 T=ones(size(carry1));

%一个数字信号1 dsig=kron(m,T);

%数字信号波形 subplot(3,1,1);

%子图分割 plot(tau,dsig)

%画出载波波形 grid on

%添加网 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%设置坐标范围 subplot(3,1,2)

%子图分割 plot(tau,carry2)

%画出载波波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%设置坐标范围 subplot(3,1,3)

%子图分割 plot(tau,ask)

%画出调制后的波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%设置坐标范围

y=(x(t_judge));

%抽样判决时刻的信号值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽样判决信号的0阶保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽样判决后的数字信号波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽样判决后的信号对应时间 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、图示

%子图分割

%画出抽样判决后的数字信号波形-0.2 1.2])

%画出原始信号波形与解调后信号作对比

四、仿真结果

011

为使仿真过程清晰,忽略了信道的传输延时等,仅考虑了抽样判决点选取时的延时0.5Tb,因码元波特率RB=1000Band,码元宽度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s,从图中标注可以看出,信号的起始点为0.0005s。

五、设计心得和体会

1、心得和体会

通过本次课程设计,我们主解了要了2ASK调制与解调原理,特别是2ASK调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析,把本学期学的通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来,进一步巩固复习通信原理,MATLAB等课程,以达到融会贯通的目的。

通过对通信系统原理和MATLAB的学习,在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题,诸如:某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等,都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间,首先,通过查阅相关书籍、文献,搞清楚原理框图,为今后的实验及论文写作奠定比较扎实的理论;其次,在原理图的基础之上,设计具体的硬件实现流程图,利用将一个大而复杂的系统分解转化为多个小而简单的模块的思想,在进行整合、连接,将复杂的问题简单化。了解了更多关于通信的知识,对以后的学习和工作又了莫大的帮助。通过本次课程设计,加强了对通信系统原理的理解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算及仿真等环节,进一步提高了分析解决实际问题的能力。在学习通信原理理论后进行一次电子设计与制作,锻炼了分析、解决电子电路问题的实际本领。为进一步学习计算机网络,数据通信,多媒体技术等课程打下坚实的基础。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识,尝试性的应用于实际设计工作,并从理论的高度对设计工作的现代化提高一些有真惰性的建议和设想,检验学习成果,看一看课堂学习与实际工作到底有多大差距,并通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,更边学习内容提供实践依据。

2、致谢

在此,首先要感谢蔡老师对我们一直以来的关心和照顾,细心给我们解答疑惑,帮助我们更好的学习,同时还要谢谢同学们热情的帮助。最后,祝老师新年快乐!笑口常开!

参考文献

[1]《通信原理》(第2版)樊昌信 等编著

国防工业出版社 北京

上一篇:人事考试网上服务平台下一篇:小说中的优美语句摘录