810《化工原理》考試大綱

    一、考試基本要求

    要求學生熟練掌握若干單元操作的基本概念和基礎理論，對單元過程的典型設備與內部結構具備基本的判斷能力；熟悉運用過程的基本原理，根據(jù)生產實際的具體要求，對各單元操作進行調節(jié)，能夠分析化工生產的各單元操作過程中的問題，提出解決和改進過程及設備的途徑。掌握本大綱所要求的單元操作的常規(guī)計算方法，常見過程的計算和典型設備的設計計算或選型；

    二、考試方式和考試時間

    閉卷考試，總分150，考試時間為3小時。

    三、參考書目（僅供參考）

    《化工原理》（第四版），管國鋒，趙汝溥?；瘜W工業(yè)出版社，2015年

    《化工原理實驗》（第二版），居沈貴，夏毅，武文良。化學工業(yè)出版社，2020年

    四、試題類型：

    試題類型主要包括選擇題、填空題、簡答題、實驗題、計算題等類型，并根據(jù)每年的考試要求做相應調整。

    五、考試內容及要求

    第一部分緒論

    掌握：化工生產過程的特點以及單元操作的任務，物料衡算、能量衡算的規(guī)律，過程速率的重要概念的內涵。

    熟悉：典型的單元操作過程，單位制及單位換算。

    第二部分流體流動

    掌握：流體的特性，連續(xù)介質模型；流體靜力學原理和應用，U型壓差計；流體流動的連續(xù)性方程及其應用，柏努利方程及其應用；雷諾數(shù)的物理意義及牛頓粘性定律；流體流動的阻力分析及運用海根-泊稷葉公式、范寧公式、布拉修斯公式等計算；

    熟悉：簡單管路與復雜管路，簡單管路計算的方程組，管路的設計型和操作型計算；流速和流量的測量原理及基本計算。

    第三部分流體輸送機械

    掌握：離心泵的結構、工作原理及基本方程式；離心泵的性能參數(shù)及影響因素、泵的特性曲線、工作點和流量調節(jié)。

    熟悉：離心泵的串并聯(lián)操作及工作點的改變；汽蝕現(xiàn)象；離心泵安裝高度的計算及確定原則；正確選用離心泵的型號；其他類型泵的特性。

    第四部分顆粒流體力學基礎與機械分離

    掌握：球形顆粒和均勻床層的特性；一維固定床層的流動壓降的計算。液體過濾操作的基本原理；過濾基本方程式及其應用。

    熟悉：過濾過程及設備的計算和過濾常數(shù)的測定方法。重力沉降運動的基本原理，重力沉降設備的計算。固體顆粒床層的分類，流態(tài)化操作特點，固體流態(tài)化的流體力學特性曲線

    第五部分傳熱及換熱器

    掌握：熱傳導的基本原理，傅立葉定律，平壁與圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導及計算，對流傳熱的基本原理，牛頓冷卻定律，對流傳熱系數(shù)關聯(lián)式的用法和條件；運用傳熱速率方程并對熱負荷、平均溫度差、總傳熱系數(shù)進行計算；

    熟悉：流體在圓形直管內強制湍流傳熱及對流傳熱系數(shù)的計算；換熱器的熱負荷計算，對數(shù)平均溫度差的計算；總傳熱系數(shù)的計算；換熱器的設計型計算；能夠根據(jù)計算結果及工藝要求選用合適的換熱器。列管換熱器的結構特點及其應用，傳熱過程的強化途徑。

    第六部分氣體吸收

    掌握：吸收的概念、類型和目的；解吸的概念；溶劑選擇的原則；亨利定律三種表達形式及相關的計算；吸收與解吸的過程方向判斷及過程推動力的計算。菲克定律的適用范圍；等摩爾相向分子擴散和分子單向擴散時，分子擴散速率與傳質速率之間的關系；摩爾相向分子擴散和分子單向擴散傳質速率積分式；氣、液相分子擴散系數(shù)。吸收過程；雙膜理論；汽、液相總傳質系數(shù)的計算方法，以及推動力與阻力的關系；氣膜控制和液膜控制；物料衡算和操作線方程；

    熟悉：汽、液相總傳質單元高度及總傳質單元數(shù)常用的計算方法；設計型和操作型計算。

    第七部分液體蒸餾

    掌握：蒸餾原理，相對揮發(fā)度的定義；閃蒸的原理；安托因方程計算平衡的汽液相組成；掌握“t~x~y”圖線、泡點線和露點線；總壓對泡點線和露點線的影響；正、負偏差溶液的形成和特點。簡單蒸餾的計算；精餾原理及回流的定義；全塔物料衡算；恒摩爾流假設；五種進料狀態(tài)；平衡線、q線、精餾段操作線和提餾段操作線；理論板的定義及全塔效率的概念。全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念；進料狀態(tài)對理論塔板數(shù)的影響；設計型計算中圖解法、逐板計算法求解理論塔板數(shù)的方法；吉利蘭快速估值法和芬斯克方程求最少理論塔板數(shù)。

    熟悉：在操作型計算中，掌握進料濃度、回流比等參量的變化對塔頂產品和塔底產品的影響。直接蒸汽加熱、分凝器、冷液回流、側線出料和回收塔各自的特點。特殊精餾的特點。

    第八部分氣液傳質設備

    掌握：填料塔和板式塔的主要構件；塔內氣液兩相的流動狀況和傳質特性；常見的不正常操作情況和評價設備的基本性能；常規(guī)塔設備的一般計算方法。

    熟悉：氣體通過填料層的壓力降；影響泛點氣速的主要因素。填料塔壓降通用關聯(lián)圖及其應用；板式塔的操作參數(shù)與塔板結構尺寸的關系。板式塔的負荷性能圖；

    第九部分液液萃取

    掌握：液液萃取原理；工業(yè)萃取過程；組成在三角形相圖上的表示方法；液液相平衡在三角形相圖上的表示；萃取過程在三角形相圖上的表示；單級萃取數(shù)學描述；單級萃取過程的計算。

    熟悉：多級接觸萃取過程的原理；萃取設備類型和特點。

    第十部分固體干燥

    掌握：濕分的定義、去濕的方法及干燥的分類；干燥過程的必要條件和干燥推動力。濕空氣的主要性質及相關計算公式；濕空氣的“I—H”圖及其中的五種線；確定濕空氣狀態(tài)的三種條件及由狀態(tài)點確定空氣有關參量。物料干燥過程的物料衡算和熱量衡算及干燥機理；等焓和非等焓干燥過程確定干燥器出口狀態(tài)空氣；干燥器的熱效率和干燥效率的定義。

    熟悉：物料中所含水分性質；平衡水分與自由水分、結合水分與非結合水分的概念；干燥速率的定義及干燥速率曲線；臨界水含量的概念；影響恒速干燥和降速干燥的因素。恒速和降速段干燥時間的計算方法。干燥器的主要型式及它們的特點。

    第十一部分化工原理實驗

    考試內容：

    實驗一.流體流動阻力測定實驗.

    實驗二.離心泵性能特性曲線測定實驗

    實驗三.恒壓過濾常數(shù)測定實驗

    實驗四.固體流態(tài)化實驗

    實驗五.對流給熱系數(shù)測定實驗

    實驗六.吸收實驗

    實驗七.精餾實驗

    實驗八.干燥速率曲線測定實驗

    考試要求：

    掌握：實驗操作流程；儀器儀表的原理及使用方法；

    熟悉：實驗原理；實驗數(shù)據(jù)的處理方法及計算；

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