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(nèi)的基礎(chǔ)專業(yè)理論知識(shí)、分析問題和解決問題的能力�；�工原理主要涉及化工單元操作的過程和設(shè)備，包括若干工程問題的處理方法，過程的計(jì)算等等，經(jīng)過考試，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基本概念、工程問題初步分析方法、常規(guī)單元操作計(jì)算方法的掌握情況。

　　考試形式：書面筆試。

　　二、考試內(nèi)容

　　基本內(nèi)容(流體力學(xué)基礎(chǔ))

　　熟練掌握流體靜力學(xué)方程并靈活運(yùn)用;理解流體流動(dòng)過程的描述方法及相關(guān)概念;熟練掌握連續(xù)性方程和機(jī)械能衡算方程并靈活運(yùn)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(jì)算方法;掌握流速、流量的測(cè)定原理和方法。

　　1、流體流動(dòng)

　　流體靜力學(xué);壓強(qiáng)和勢(shì)能的分布;靜力學(xué)原理的工程應(yīng)用。

　　質(zhì)量守恒;流動(dòng)流體的機(jī)械能守恒(柏努利方程);機(jī)械能守恒原理的應(yīng)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(jì)算(常用流速);阻力損失對(duì)流動(dòng)的影響。

　　畢托管、孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的原理和計(jì)算方法。

　　2、流體輸送機(jī)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(xiàn)象等);泵的功率、效率;離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)方法(以往復(fù)泵為主)。

　　氣體輸送的特點(diǎn)及離心風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓概念;氣體輸送機(jī)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(gòu)件;混合機(jī)理。

　　4、流體通過顆粒層的流動(dòng)

　　顆粒床層的基本特性;數(shù)學(xué)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(yīng)用;洗滌時(shí)間;過濾機(jī)的生產(chǎn)能力;加快過濾速率的途徑。

　　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(jì)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(jí)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(dǎo)熱的計(jì)算。牛頓冷卻定律;自然對(duì)流的起因和影響因素;管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流(湍流)給熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)式;沸騰給熱和沸騰曲線;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(shù);壁溫計(jì)算。傳熱設(shè)計(jì)型問題的參數(shù)選擇和計(jì)算方法;傳熱操作型問題的討論和計(jì)算方法。常用換熱器的結(jié)構(gòu);換熱設(shè)備的強(qiáng)化和其它類型。

　　7、蒸發(fā)

　　蒸發(fā)過程的目的、方法及特點(diǎn);常用蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu);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;吸收過程的經(jīng)濟(jì)性與吸收劑的選擇原則。亨利定律，溫度、總壓對(duì)平衡的影響。對(duì)流傳質(zhì)與傳質(zhì)分系數(shù);對(duì)流傳質(zhì)與雙膜理論。相際傳質(zhì)速率方程，傳質(zhì)分系數(shù)和總系數(shù)的關(guān)系;傳質(zhì)推動(dòng)力與傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系溶解度對(duì)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(jì)算NOG的對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法;物料衡算及操作線的含義。吸收過程設(shè)計(jì)中參數(shù)的選擇，指定分離要求下的最小液氣比;返混及其對(duì)過程的影響。影響吸收結(jié)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(jì)性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露點(diǎn)計(jì)算;相對(duì)揮發(fā)度。

　　精餾原理;恒摩爾流的簡(jiǎn)化假設(shè)，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(shù)的逐板計(jì)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(shù)，最小回流比;加料熱狀態(tài)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(duì)精餾操作的制約和調(diào)節(jié);靈敏板的概念。

　　間歇精餾過程的特點(diǎn)及應(yīng)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(shè)備 氣液傳質(zhì)過程對(duì)塔設(shè)備的要求。

　　板式塔板上的氣液接觸狀態(tài);塔內(nèi)非理想流動(dòng)及其改善;漏液、液泛及有效操作范圍(負(fù)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(nèi)的流動(dòng)、壓降、最小噴淋密度和液泛現(xiàn)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(shù)與選擇性系數(shù)。單級(jí)萃取計(jì)算;完全不互溶物系萃取的計(jì)算。常用萃取設(shè)備的工作原理。

　　12、其它傳質(zhì)分離方法

　　結(jié)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(jié)晶設(shè)備。

　　吸附原理;常用吸附劑;吸附相平衡;吸附機(jī)理及吸附速率;吸附設(shè)備。

　　反滲透原理及工業(yè)應(yīng)用;超濾原理及工業(yè)應(yīng)用;電滲析原理及工業(yè)應(yīng)用;氣體膜分離原理;膜分離設(shè)備。

　　13、熱質(zhì)同時(shí)傳遞的過程和固體干燥

　　熱、質(zhì)同時(shí)傳遞過程的主要特點(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(shù)及其計(jì)算;I-H圖及其應(yīng)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(shí)間;連續(xù)干燥過程的特點(diǎn)，物料衡算，熱量衡算及熱效率。常用干燥設(shè)備。