化工原理的考試大綱

化工原理的考試大綱

　　一、考試要求

　　考核學生本學科領域內的基礎專業理論知識、分析問題和解決問題的能力。化工原理主要涉及化工單元操作的過程和設備，包括若干工程問題的處理方法，過程的計算等等，經過考試，檢驗學生對基本概念、工程問題初步分析方法、常規單元操作計算方法的掌握情況。

　　考試形式：書面筆試。

　　二、考試內容

　　基本內容(流體力學基礎)

　　熟練掌握流體靜力學方程并靈活運用;理解流體流動過程的描述方法及相關概念;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;熟練掌握簡單管路、并聯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

　　流體靜力學;壓強和勢能的分布;靜力學原理的工程應用。

　　質量守恒;流動流體的機械能守恒(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、特點和流量調節方法(以往復泵為主)。

　　氣體輸送的特點及離心風機的全風壓概念;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、流體通過顆粒層的流動

　　顆粒床層的基本特性;數學模型法;影響壓降的主要因素。

　　過濾過程的物料衡算和過濾速率方程;過濾速率方程的積分應用;洗滌時間;過濾機的生產能力;加快過濾速率的途徑。

　　5、顆粒的沉降和流態化

　　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系;旋風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)給熱系數經驗式;沸騰給熱和沸騰曲線;蒸汽冷凝給熱。單個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。傳熱設計型問題的參數選擇和計算方法;傳熱操作型問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型。

　　7、蒸發

　　蒸發過程的目的、方法及特點;常用蒸發器的結構;沸點升高和傳熱溫度差損失。單效蒸發的物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程。

　　8、氣體吸收

　　氣體吸收的目的、原理及實施方法;吸收過程的經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。對流傳質與傳質分系數;對流傳質與雙膜理論。相際傳質速率方程，傳質分系數和總系數的關系;傳質推動力與傳質系數的關系溶解度對兩相傳質阻力分配的影響。低濃度氣體吸收的假定;物料衡算、傳質速率; HOG,NOG的分解;計算NOG的對數平均推動力法和吸收因數法;物料衡算及操作線的含義。吸收過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、原理及實施方法，蒸餾操作的經濟性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露點計算;相對揮發度。

　　精餾原理;恒摩爾流的簡化假設，理論板和板效率;加料板上的過程分析;控制體物料衡算和操作線方程。理論板數的逐板計算法;用圖解法分析精餾過程的方法;全回流和最少理論板數，最小回流比;加料熱狀態和回流比的選擇。精餾操作型問題的命題;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。

　　間歇精餾過程的特點及應用場合。恒沸精餾與萃取精餾的基本概念。

　　10、氣液傳質設備 氣液傳質過程對塔設備的要求。

　　板式塔板上的氣液接觸狀態;塔內非理想流動及其改善;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、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、其它傳質分離方法

　　結晶原理;溶解度曲線;形成過飽和度的方法;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。

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

　　13、熱質同時傳遞的過程和固體干燥

　　熱、質同時傳遞過程的主要特點;濕球溫度與絕熱飽和溫度。固體干燥的目的、原理及實施方法。濕空氣的狀態參數及其計算;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。間歇干燥過程的干燥時間;連續干燥過程的特點，物料衡算，熱量衡算及熱效率。常用干燥設備。