1、化学与生物工程学院化工原理考研大纲一、试卷题型结构单项选择题、填空题、简答题、分析题、计算题等。二、课程考试大纲1.流体流动 范围和要求:(1)流体静力学:静止流体受力平衡的研究方法;压强和势能的分布;压强的表示方法和单位换算;静力学原理的工程应用。(2)流体动力学:流量与流速;稳态和非稳态的概念;基于质量守恒的连续性方程;流动流体的机械能守恒(Bernoulli方程);压头;机械能守恒原理的应用。(重点)(3)流体流动阻力:Newton粘性定律;流体流动的内部结构 层流和湍流的基本特征;湍流强度和尺度的概念;流动边界层及边界层分离现象;层流和湍流数学描述的基本方法;剪应力分布;流体流动的机械
2、能损失;沿程阻力损失计算(Fanning公式、不同条件下的摩擦系数的确定、 Hangen-Poiseuille公式)、局部阻力损失计算(当量长度法、局部阻力系数法)、管路总阻力的计算。(难点和重点)(4)化工管路的计算:简单管路设计型计算的特点、计算方法;简单管路操作型计算的特点、计算方法;复杂管路的特点和计算方法。(重点)(5)流速和流量的测量:Pitot管、孔板流量计、Venturi流量计、转子流量计的原理、特点和计算方法。2.流体输送机械范围和要求: (1)离心泵:离心泵基本结构、工作原理和性能参数;离心泵基本方程;影响离心泵理论压头的主要因素;离心泵的功率、效率和实际压头。离心泵特性曲
3、线;管路特性方程;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;理性泵组合运转工况分析;离心泵的安装高度;汽蚀余量;离心泵的选用。(重点) (2)容积式泵和气体输送机械:往复泵工作原理、特点和流量调节方法;气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性;不同风机终压或压缩比范围;压缩机和真空泵的工作原理;获得压缩空气和真空的方法。3.非均相物系的分离范围和要求:(1)沉降:重力沉降沉降速度及其计算,降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;离心沉降颗粒分级概念,旋风分离器工作原理,影响旋风分离器性能因素,粒级效率的概念。(2)过滤:影响固定床压降的主要因素;过滤方法及常用过滤机的构造;过滤
4、过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程);过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程应用(恒压过滤、恒速过滤);洗涤时间;过滤机的生产能力;强化过滤速率的途径。(重点和难点)4.传热及其设备范围和要求:(1)热传导:Fourier定律;常用工程材料的导热率;一维单层和多层平壁导热的计算;一维单层和多层圆筒壁导热的计算。(2)对流传热:对流传热的分类、对流传热的机理、Newton冷却定律、对流传热系数的研究方法、计算以及强化措施。(重点)(3)间壁式换热的计算:换热过程的数学描述方法;传热平均温度差;热阻和传热系数;传热设计型问题的参数选择和计算方法;传热操作型问题的分析讨论和计算方法。(重点和难
5、点)(4)传热设备:换热器的类型及特点、列管式换热器的设计与选型;常用换热器的结构;换热设备的强化和其它类型。5.气体的吸收范围和要求:(1)气液相平衡:气液相平衡的特点、Henry定律;温度、总压对平衡的影响;相平衡的应用;传质推动力的确定。(2)传质的机理:扩散与单相传质;分子扩散与Fick定律;涡流扩散;扩散系数;等分子反向扩散、单向扩散概念;对流传质与传质分系数。传质的理论、双膜模型的内容。(重点)(3)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;气膜和液膜控制、溶解度对两相传质阻力分配的影响;相际传质双膜模型。(重点)(4)低浓度气体的吸收与计算:吸收过程
6、数学描述;低浓度气体吸收的假定;物料衡算及操作线方程的含义;指定分离要求下的最小液气比;传质单元高度HOG;传质单元数NOG;对数平均推动力法和吸收因数法;吸收过程设计;吸收过程设计中参数的选择;吸收操作 操作型问题的命题和解法;影响吸收结果的操作因素分析。(重点和难点)6.液体的蒸馏范围和要求:(1)气液相平衡及其应用:相律应用和自由度分析;理想溶液的汽液相平衡;Raoult定律;泡点、露点计算;相图的组成以及应用、相对挥发度及其相平衡方程。(2)蒸馏和精馏过程原理:理论板和板效率;精馏过程数学描述;塔板上的传热和传质过程。(难点)(3)双组分精馏的设计型计算:恒摩尔流简化假设、精馏过程数学
7、描述;物料衡算与热量衡算;加料热状态;精馏过程计算方法;精馏设计型计算的命题;操作线方程;进料热状态对精馏操作的影响;理论板数的逐板计算法;理论板数的简捷计算法;用图解法分析精馏过程;全回流和最少理论板数;最小回流比;进料位置和回流比的选择。(重点)(4)双组分精馏的操作型问题讨论: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。7.气液传质设备范围和要求:(1)板式塔:类型、结构、特点、效率、流体力学特性。(2)填料塔:填料类型、特点、效率、流体力学特性。8.固体的干燥范围和要求:(1)湿空气的性质:湿空气的状态参数及其计算、湿度图及其应用。(2)干燥过程的计算:干燥过程的物料和热量衡算;理想干燥器和非理想干燥器的有关计算。(重点)(3)水分在气固两相间的平衡:湿物料中各种水分的特点和影响因素;恒定气流条件下物料的干燥速率曲线的特点。三、参考教材和资料1、姚玉英主编,化工原理(上、下册)(新版),天津大学出版社2、谭天恩、麦本熙 化工原理上、下册,北京,化学工业出版社,20173、陈敏恒、丛德滋等化工原理上、下册,北京,化学工业出版社,20164 / 4