化工原理的考試大綱

化工原理的考試大綱

　　一、考試要求

　　考核學(xué)生本學(xué)科領(lǐng)域內的基礎專(zhuān)業(yè)理論知識、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力�；�工原理主要涉及化工單元操作的過(guò)程和設備，包括若干工程問(wèn)題的處理方法，過(guò)程的計算等等，經(jīng)過(guò)考試，檢驗學(xué)生對基本概念、工程問(wèn)題初步分析方法、常規單元操作計算方法的掌握情況。

　　考試形式：書(shū)面筆試。

　　二、考試內容

　　基本內容(流體力學(xué)基礎)

　　熟練掌握流體靜力學(xué)方程并靈活運用;理解流體流動(dòng)過(guò)程的描述方法及相關(guān)概念;熟練掌握連續性方程和機械能衡算方程并靈活運用;理解牛頓粘性定律、層流和湍流以及邊界層、非牛頓型流體等概念;熟練掌握簡(jiǎn)單管路、并聯(lián)管路和分支管路的計算方法;掌握流速、流量的測定原理和方法。

　　1、流體流動(dòng)

　　流體靜力學(xué);壓強和勢能的分布;靜力學(xué)原理的工程應用。

　　質(zhì)量守恒;流動(dòng)流體的機械能守恒(柏努利方程);機械能守恒原理的應用。

　　層流和湍流的基本特征;沿程阻力損失;局部阻力損失;管路計算(常用流速);阻力損失對流動(dòng)的影響。

　　畢托管、孔板流量計、轉子流量計的原理和計算方法。

　　2、流體輸送機械

　　管路特性方程;影響離心泵壓頭的主要因素(流量、密度及氣縛現象等);泵的功率、效率;離心泵的工作點(diǎn)和流量調節方法;離心泵的安裝高度，汽蝕余量;離心泵的選用。

　　容積式泵的工作原理、特點(diǎn)和流量調節方法(以往復泵為主)。

　　氣體輸送的特點(diǎn)及離心風(fēng)機的全風(fēng)壓概念;氣體輸送機械的主要特性。

　　3、液體攪拌

　　攪拌的目的和方法;攪拌裝置，常用攪拌漿的型式，擋板及其它構件;混合機理。

　　4、流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)

　　顆粒床層的基本特性;數學(xué)模型法;影響壓降的主要因素。

　　過(guò)濾過(guò)程的物料衡算和過(guò)濾速率方程;過(guò)濾速率方程的積分應用;洗滌時(shí)間;過(guò)濾機的生產(chǎn)能力;加快過(guò)濾速率的途徑。

　　5、顆粒的沉降和流態(tài)化

　　球形顆粒的斯托克斯定律。自由沉降速度及其計算;降塵室的流量、沉降面積和粒徑的關(guān)系;旋風(fēng)分離器的工作原理及影響性能的主要因素，粒級效率的概念。

　　流化床的主要特性;流化床的操作范圍(起始流化速度和帶出速度)。

　　6、傳熱

　　傅利葉定律;一維導熱的計算。牛頓冷卻定律;自然對流的起因和影響因素;管內強制對流(湍流)給熱系數經(jīng)驗式;沸騰給熱和沸騰曲線(xiàn);蒸汽冷凝給熱。單個(gè)物體的輻射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律，Kirchhoff定律);黑體和灰體概念。熱量衡算和傳熱速率式;傳熱平均溫度差，熱阻和傳熱系數;壁溫計算。傳熱設計型問(wèn)題的參數選擇和計算方法;傳熱操作型問(wèn)題的討論和計算方法。常用換熱器的結構;換熱設備的強化和其它類(lèi)型。

　　7、蒸發(fā)

　　蒸發(fā)過(guò)程的目的、方法及特點(diǎn);常用蒸發(fā)器的結構;沸點(diǎn)升高和傳熱溫度差損失。單效蒸發(fā)的物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程。

　　8、氣體吸收

　　氣體吸收的目的、原理及實(shí)施方法;吸收過(guò)程的經(jīng)濟性與吸收劑的選擇原則。亨利定律，溫度、總壓對平衡的影響。對流傳質(zhì)與傳質(zhì)分系數;對流傳質(zhì)與雙膜理論。相際傳質(zhì)速率方程，傳質(zhì)分系數和總系數的關(guān)系;傳質(zhì)推動(dòng)力與傳質(zhì)系數的關(guān)系溶解度對兩相傳質(zhì)阻力分配的影響。低濃度氣體吸收的假定;物料衡算、傳質(zhì)速率; HOG,NOG的分解;計算NOG的對數平均推動(dòng)力法和吸收因數法;物料衡算及操作線(xiàn)的含義。吸收過(guò)程設計中參數的選擇，指定分離要求下的最小液氣比;返混及其對過(guò)程的影響。影響吸收結果的操作因素分析。

　　9、精餾

　　蒸餾操作的目的、原理及實(shí)施方法，蒸餾操作的經(jīng)濟性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露點(diǎn)計算;相對揮發(fā)度。

　　精餾原理;恒摩爾流的簡(jiǎn)化假設，理論板和板效率;加料板上的過(guò)程分析;控制體物料衡算和操作線(xiàn)方程。理論板數的逐板計算法;用圖解法分析精餾過(guò)程的方法;全回流和最少理論板數，最小回流比;加料熱狀態(tài)和回流比的選擇。精餾操作型問(wèn)題的命題;分離能力和物料衡算對精餾操作的制約和調節;靈敏板的概念。

　　間歇精餾過(guò)程的特點(diǎn)及應用場(chǎng)合。恒沸精餾與萃取精餾的基本概念。

　　10、氣液傳質(zhì)設備 氣液傳質(zhì)過(guò)程對塔設備的要求。

　　板式塔板上的氣液接觸狀態(tài);塔內非理想流動(dòng)及其改善;漏液、液泛及有效操作范圍(負荷性能圖);常用塔板型式及其主要特性;板式塔的效率。常用填料;氣液兩相在填料塔內的流動(dòng)、壓降、最小噴淋密度和液泛現象;HETP。

　　11、液液萃取

　　萃取的目的、原理和實(shí)施方法。三角形相圖;物料衡算與杠桿定律;部分互溶物系的相平衡;分配系數與選擇性系數。單級萃取計算;完全不互溶物系萃取的計算。常用萃取設備的工作原理。

　　12、其它傳質(zhì)分離方法

　　結晶原理;溶解度曲線(xiàn);形成過(guò)飽和度的方法;物料衡算和熱量衡算;結晶設備。

　　吸附原理;常用吸附劑;吸附相平衡;吸附機理及吸附速率;吸附設備。

　　反滲透原理及工業(yè)應用;超濾原理及工業(yè)應用;電滲析原理及工業(yè)應用;氣體膜分離原理;膜分離設備。

　　13、熱質(zhì)同時(shí)傳遞的過(guò)程和固體干燥

　　熱、質(zhì)同時(shí)傳遞過(guò)程的主要特點(diǎn);濕球溫度與絕熱飽和溫度。固體干燥的目的、原理及實(shí)施方法。濕空氣的狀態(tài)參數及其計算;I-H圖及其應用;水分在氣固兩相間的平衡。

　　恒定氣流條件下物料的干燥速率及臨界含水量。間歇干燥過(guò)程的干燥時(shí)間;連續干燥過(guò)程的特點(diǎn)，物料衡算，熱量衡算及熱效率。常用干燥設備。