化工原理的考试大纲

化工原理的考试大纲

　　一、考试要求

　　考核学生本学科领域内的基础专业理论知识、分析问题和解决问题的能力。化工原理主要涉及化工单元操作的过程和设备，包括若干工程问题的处理方法，过程的计算等等，经过考试，检验学生对基本概念、工程问题初步分析方法、常规单元操作计算方法的掌握情况。

　　考试形式：书面笔试。

　　二、考试内容

　　基本内容(流体力学基础)

　　熟练掌握流体静力学方程并灵活运用;理解流体流动过程的描述方法及相关概念;熟练掌握连续性方程和机械能衡算方程并灵活运用;理解牛顿粘性定律、层流和湍流以及边界层、非牛顿型流体等概念;熟练掌握简单管路、并联管路和分支管路的计算方法;掌握流速、流量的测定原理和方法。

　　1、流体流动

　　流体静力学;压强和势能的分布;静力学原理的工程应用。

　　质量守恒;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);机械能守恒原理的应用。

　　层流和湍流的基本特征;沿程阻力损失;局部阻力损失;管路计算(常用流速);阻力损失对流动的影响。

　　毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。

　　2、流体输送机械

　　管路特性方程;影响离心泵压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的安装高度，汽蚀余量;离心泵的选用。

　　容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。

　　气体输送的特点及离心风机的全风压概念;气体输送机械的主要特性。

　　3、液体搅拌

　　搅拌的目的和方法;搅拌装置，常用搅拌浆的型式，挡板及其它构件;混合机理。

　　4、流体通过颗粒层的流动

　　颗粒床层的基本特性;数学模型法;影响压降的主要因素。

　　过滤过程的物料衡算和过滤速率方程;过滤速率方程的积分应用;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。

　　5、颗粒的沉降和流态化

　　球形颗粒的斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素，粒级效率的概念。

　　流化床的主要特性;流化床的操作范围(起始流化速度和带出速度)。

　　6、传热

　　傅利叶定律;一维导热的计算。牛顿冷却定律;自然对流的起因和影响因素;管内强制对流(湍流)给热系数经验式;沸腾给热和沸腾曲线;蒸汽冷凝给热。单个物体的辐射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律，Kirchhoff定律);黑体和灰体概念。热量衡算和传热速率式;传热平均温度差，热阻和传热系数;壁温计算。传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操作型问题的讨论和计算方法。常用换热器的结构;换热设备的强化和其它类型。

　　7、蒸发

　　蒸发过程的目的、方法及特点;常用蒸发器的结构;沸点升高和传热温度差损失。单效蒸发的物料衡算、热量衡算和传热速率方程。

　　8、气体吸收

　　气体吸收的目的、原理及实施方法;吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。亨利定律，温度、总压对平衡的影响。对流传质与传质分系数;对流传质与双膜理论。相际传质速率方程，传质分系数和总系数的关系;传质推动力与传质系数的关系溶解度对两相传质阻力分配的影响。低浓度气体吸收的假定;物料衡算、传质速率; HOG,NOG的分解;计算NOG的对数平均推动力法和吸收因数法;物料衡算及操作线的含义。吸收过程设计中参数的选择，指定分离要求下的最小液气比;返混及其对过程的影响。影响吸收结果的操作因素分析。

　　9、精馏

　　蒸馏操作的目的、原理及实施方法，蒸馏操作的经济性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露点计算;相对挥发度。

　　精馏原理;恒摩尔流的简化假设，理论板和板效率;加料板上的过程分析;控制体物料衡算和操作线方程。理论板数的逐板计算法;用图解法分析精馏过程的方法;全回流和最少理论板数，最小回流比;加料热状态和回流比的选择。精馏操作型问题的命题;分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节;灵敏板的概念。

　　间歇精馏过程的特点及应用场合。恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。

　　10、气液传质设备 气液传质过程对塔设备的要求。

　　板式塔板上的气液接触状态;塔内非理想流动及其改善;漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图);常用塔板型式及其主要特性;板式塔的效率。常用填料;气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象;HETP。

　　11、液液萃取

　　萃取的目的、原理和实施方法。三角形相图;物料衡算与杠杆定律;部分互溶物系的相平衡;分配系数与选择性系数。单级萃取计算;完全不互溶物系萃取的计算。常用萃取设备的工作原理。

　　12、其它传质分离方法

　　结晶原理;溶解度曲线;形成过饱和度的方法;物料衡算和热量衡算;结晶设备。

　　吸附原理;常用吸附剂;吸附相平衡;吸附机理及吸附速率;吸附设备。

　　反渗透原理及工业应用;超滤原理及工业应用;电渗析原理及工业应用;气体膜分离原理;膜分离设备。

　　13、热质同时传递的过程和固体干燥

　　热、质同时传递过程的主要特点;湿球温度与绝热饱和温度。固体干燥的目的、原理及实施方法。湿空气的状态参数及其计算;I-H图及其应用;水分在气固两相间的平衡。

　　恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。间歇干燥过程的干燥时间;连续干燥过程的特点，物料衡算，热量衡算及热效率。常用干燥设备。