一、考试要求
化工原理适用于河北工业大学化工学院化学工程与技术、材料与化工(专业学位)专业研究生招生专业课考试。主要考察对于化工原理基本概念、方法的掌握程度,及其分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式
试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式,主要包括填空题、单项选择题、简答题、计算题、综合分析题等。考试时间3 小时,总分150 分。
三、考试内容
(一)流体流动与流体输送机械
1、流体的基本性质:密度、动力粘度与运动粘度;流体的分类;流体受力与流体的机械能;牛顿粘性定律,剪应力的定义。
2、静压强的定义及其表示法,流体静力学基本方程式及其应用。
3、定态与非定态流动,流量与流速,连续式方程式及其应用。
4、理想流体及实际流体的柏努利方程式及其应用。
5、雷诺实验,雷诺数,流型判断,异型管的当量直径。
6、流体在圆形管内的速度分布;湍流的定义及其特征;流动边界层的形成与发展,边界层分离。
7、量纲分析法;莫迪图;直管阻力损失、局部阻力损失的计算。
8、简单管路的计算,适宜流速的确定;复杂管路的计算;流体输送中的定性分析问题。
9、依据流体动力学原理的流速、流量测量仪表。
10、流体输送机械的分类。
11、离心泵工作原理、操作要点、主要性能参数、特性曲线。
12、管路特性曲线,离心泵的工作点及其调节,离心泵的组合操作。
13、气蚀与气缚,气蚀余量,离心泵的安装高度。
14、离心泵类型及其特点,离心泵的选型;各种正位移泵、非正位移泵类型及其特点。
15、往复泵工作原理、分类、特性及其流量调节方法。
16、离心通风机的性能参数与特性曲线,相关计算及其选型。
(二)非均相混合物的分离
1、非均相混合物的分离方法概述。
2、固体颗粒及其颗粒床层的几何特征描述;流体通过颗粒床层的压降;数学模型法。
3、过滤原理,过滤设备,过滤操作基本方程式。
4、恒压、恒速及先恒速、后恒压过程,相关的过滤方程及其计算;过滤常数的测定。
5、滤饼的洗涤;过滤机的生产能力;间歇式及连续式过滤过程的计算。
6、固体颗粒的沉降运动,斯托克斯定律。
7、气-固系重力沉降设备及其计算。
8、离心分离因数;旋风分离器工作原理、性能参数、类型、及其计算。
(三)传热
1、传热在化工生产中的地位;冷、热流体接触的基本形式;载热体及其选择;热流量与热通量。
2、传热的三种基本方式;傅里叶定律;导热系数。
3、平壁及圆筒壁的热传导,及其保温问题的计算。
4、无相变对流传热机理;牛顿冷却定律;对流传热系数的定义;影响对流传热系数的因素;相关的几个准数。
5、对流体无相变对流传热系数经验关联式的理解与应用。
6、蒸汽冷凝传热过程描述;滴状冷凝与膜状冷凝;对膜状冷凝对流传热系数关联式的理解;影响冷凝传热的因素及强化措施。
7、沸腾传热的方式;液体沸腾的必要条件;大容积饱和沸腾曲线;影响沸腾传热的因素及强化措施。
8、热辐射的基本概念、基本规律;两固体间辐射传热的计算;辐射与对流的联合传热问题。
9、传热过程计算的命题;换热器的热量衡算;总传热系数关联式;总传热速率方程;平均温度差法。
10、间壁式换热器的分类,几种典型换热器的特点。
11、管壳式换热器的类型、特点及其选用。
12、传热过程强化的分析与讨论。
(四)气体吸收
1、气体吸收的定义与目的;工业吸收过程的描述;吸收过程的分类;物理吸收与化学吸收的比较;吸收剂的选择依据;吸收过程的操作费用。
2、溶解度曲线;亨利定律;气-液平衡关系的描述及其应用。
3、单相中物质的扩散;菲克定律;扩散系数;等分子反向扩散与单向扩散。
4、单相对流传质过程的描述;对流传质速率与对流传质分系数。
5、相际传质过程的描述;双膜理论;总传质速率方程与总传质系数;吸收过程的阻力分析。
6、吸收过程计算的命题;吸收塔的物料衡算和操作线方程;吸收剂用量的确定。
7、传质单元数与传质单元高度;传质单元数的计算。
8、吸收过程设计性问题及操作性问题的分析与讨论。
9、吸收系数和传质单元高度的实验测定方法。
10、解析过程的描述,解析方法。
(五)蒸馏
1、蒸馏的定义与目的,精馏与蒸馏的关系;精馏过程的分类。
2、汽-液平衡关系,吉布斯相律,理想溶液与非理想溶液,两组元汽-液平衡相图,相对挥发度,两组元理想物系汽-液平衡的计算。
3、理解平衡蒸馏与简单蒸馏。
4、精馏原理,精馏装置,理论板假定,回流作用的描述。
5、恒摩尔流假定;全塔物料衡算,操作线方程;进料热状况与热进料方程。
6、操作关系与平衡关系,求解理论板数。
7、全回流,最小回流比,回流比及其确定。
8、精馏的设计型问题、操作性问题的分析与讨论,精馏塔的调节与控制。
9、两组元精馏过程的几种特殊情况:分凝器,冷回流,复杂塔,直接蒸汽加热。
10、默弗里效率,全塔效率,有效塔高的计算;冷凝器与再沸器的热负荷;精馏过程的节能策略。
11、间歇精馏的定义、使用场合及其特点,对两种间歇精馏方式的理解,相应的实例。
12、恒沸精馏、萃取精精的定义、使用场合及其特点,相应的实例。
(六)干燥
1、干燥操作的目的;去湿方法,干燥方法;对流干燥的特点。
2、湿空气的性质,焓湿图,空气状态的确定。
3、湿基含水量与干基含水量,干基结合水分与非结合水分,平衡水分与自由水分。
4、干燥曲线与干燥速率曲线,及其测定方法;对恒速干燥阶段、临界含水量、降速干燥阶段的理解。
5、间歇干燥过程干燥时间的计算。
6、干燥过程的物料衡算,预热器的热量衡算,干燥器的热量衡算。
7、干燥系统的热量衡算,干燥系统的热效率。
8、干燥过程的分析与讨论。
9、几种常见干燥器的特点,干燥器选用中应考虑的问题。
(七)气-液传质设备
1、板式塔的结构,塔板上的气-液接触状态,板式塔内不利的气、液流动状况,板式塔内的不正常操作现象。
2、塔板负荷性能图及其理解。
3、塔板结构,指出塔板设计及流体力学计算的项目。
4、塔板的评价指标,塔板类型,典型塔板型式的特点及其适用性。
5、填料塔的结构,填料的评价指标。
6、填料类型,典型填料型式的特点及其适用性。
7、填料的流体力学性能,填料塔内不利的气、液流动状况,填料塔的不正常操作现象。
8、描述各种填料塔内件的作用。
9、板式塔与填料塔的比较。
(八)液-液萃取
1、液-液萃取操作的定义,及其工业应用场合。
2、三组元液-液平衡的三角形相图.
3、萃取剂的选择依据,分配系数与选择性系数。
4、单级萃取过程在三角形相图的表达,及其计算。
5、对多级错流萃取及多级逆流萃取的描述,并指出各自特点。
6、典型液-液萃取设备的特点,及其选用要点。
(九)化工原理实验基础
1、化工原理实验所涉及的主要测量仪表:流量、压强与压差、液位、温度。
2、化工原理实验所涉及的主要数据处理方法。
3、化工原理实验所涉及的误差知识,及其提高测量精度的考虑。
4、流体阻力测量、流量计校核、离心泵性能参数、板框式过滤机操作、套管式及管壳式换热器操作、填料塔流体力学、板式精馏塔操作、干燥速率曲线测定,这八个基本实验所涉及的相关知识,如实验原理、实验装置、实验方法、实验现象的解释等。
四、参考书目
[1]《化工原理(上、下)》,主编:李春利等,浙江大学出版社。
[2]《化工原理(上、下)》,主编:陈敏恒等,化学工业出版社。
[3]《化工原理(上、下)》,主编:柴城敬,高等教育出版社。
[4]《化工原理实验》,主编:张金利等,天津大学出版社。
[5]《化工原理实验》,主编:刘继东等,天津教育出版社。
其他注意事项:
考生需要携带无编程无存储无记忆功能的计算器。 |
一、考试要求
化工原理主要考察对于化工原理基本概念、方法的掌握程度,及其分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式
试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式,主要包括填空题、单项选择题、简答题、计算题、综合分析题等。考试时间3 小时,总分150 分。
三、考试内容
(一)流体流动与流体输送机械
1.流体的基本性质:密度、动力粘度与运动粘度;流体的分类;流体受力与流体的机械能;牛顿粘性定律,剪应力的定义。
2.静压强的定义及其表示法,流体静力学基本方程式及其应用。
3.定态与非定态流动,流量与流速,连续式方程式及其应用。
4.理想流体及实际流体的柏努利方程式及其应用。
5.雷诺实验,雷诺数,流型判断,异型管的当量直径。
6.流体在圆形管内的速度分布;湍流的定义及其特征;流动边界层的形成与发展,边界层分离。
7.量纲分析法;莫迪图;直管阻力损失、局部阻力损失的计算。
8.简单管路的计算,适宜流速的确定;复杂管路的计算;流体输送中的定性分析问题。
9.依据流体动力学原理的流速、流量测量仪表。
10.流体输送机械的分类。
11.离心泵工作原理、操作要点、主要性能参数、特性曲线。
12.管路特性曲线,离心泵的工作点及其调节,离心泵的组合操作。
13.气蚀与气缚,气蚀余量,离心泵的安装高度。
14.离心泵类型及其特点,离心泵的选型;各种正位移泵、非正位移泵类型及其特点。
15.往复泵工作原理、分类、特性及其流量调节方法。
16.离心通风机的性能参数与特性曲线,相关计算及其选型。
(二)非均相混合物的分离
1.非均相混合物的分离方法概述。
2.固体颗粒及其颗粒床层的几何特征描述;流体通过颗粒床层的压降;数学模型法。
3.过滤原理,过滤设备,过滤操作基本方程式。
4.恒压、恒速及先恒速、后恒压过程,相关的过滤方程及其计算;过滤常数的测定。
5.滤饼的洗涤;过滤机的生产能力;间歇式及连续式过滤过程的计算。
6.固体颗粒的沉降运动,斯托克斯定律。
7.气-固系重力沉降设备及其计算。
8.离心分离因数;旋风分离器工作原理、性能参数、类型、及其计算。
(三)传热
1.传热在化工生产中的地位;冷、热流体接触的基本形式;载热体及其选择;热流量与热通量。
2.传热的三种基本方式;傅里叶定律;导热系数。
3.平壁及圆筒壁的热传导,及其保温问题的计算。
4.无相变对流传热机理;牛顿冷却定律;对流传热系数的定义;影响对流传热系数的因素;相关的几个准数。
5.对流体无相变对流传热系数经验关联式的理解与应用。
6.蒸汽冷凝传热过程描述;滴状冷凝与膜状冷凝;对膜状冷凝对流传热系数关联式的理解;影响冷凝传热的因素及强化措施。
7.沸腾传热的方式;液体沸腾的必要条件;大容积饱和沸腾曲线;影响沸腾传热的因素及强化措施。
8.热辐射的基本概念、基本规律;两固体间辐射传热的计算;辐射与对流的联合传热问题。
9.传热过程计算的命题;换热器的热量衡算;总传热系数关联式;总传热速率方程;平均温度差法。
10.间壁式换热器的分类,几种典型换热器的特点。
11.管壳式换热器的类型、特点及其选用。
12.传热过程强化的分析与讨论。
(四)气体吸收
1.气体吸收的定义与目的;工业吸收过程的描述;吸收过程的分类;物理吸收与化学吸收的比较;吸收剂的选择依据;吸收过程的操作费用。
2.溶解度曲线;亨利定律;气-液平衡关系的描述及其应用。
3.单相中物质的扩散;菲克定律;扩散系数;等分子反向扩散与单向扩散。
4.单相对流传质过程的描述;对流传质速率与对流传质分系数。
5.相际传质过程的描述;双膜理论;总传质速率方程与总传质系数;吸收过程的阻力分析。
6.吸收过程计算的命题;吸收塔的物料衡算和操作线方程;吸收剂用量的确定。
7.传质单元数与传质单元高度;传质单元数的计算。
8.吸收过程设计性问题及操作性问题的分析与讨论。
9.吸收系数和传质单元高度的实验测定方法。
10.解析过程的描述,解析方法。
(五)蒸馏
1.蒸馏的定义与目的,精馏与蒸馏的关系;精馏过程的分类。
2.汽-液平衡关系,吉布斯相律,理想溶液与非理想溶液,两组元汽-液平衡相图,相对挥发度,两组元理想物系汽-液平衡的计算。
3.理解平衡蒸馏与简单蒸馏。
4.精馏原理,精馏装置,理论板假定,回流作用的描述。
5.恒摩尔流假定;全塔物料衡算,操作线方程;进料热状况与热进料方程。
6.操作关系与平衡关系,求解理论板数。
7.全回流,最小回流比,回流比及其确定。
8.精馏的设计型问题、操作性问题的分析与讨论,精馏塔的调节与控制。
9.两组元精馏过程的几种特殊情况:分凝器,冷回流,复杂塔,直接蒸汽加热。
10.默弗里效率,全塔效率,有效塔高的计算;冷凝器与再沸器的热负荷;精馏过程的节能策略。
11.间歇精馏的定义、使用场合及其特点,对两种间歇精馏方式的理解,相应的实例。
12.恒沸精馏、萃取精精的定义、使用场合及其特点,相应的实例。
(六)干燥
1.干燥操作的目的;去湿方法,干燥方法;对流干燥的特点。
2.湿空气的性质,焓湿图,空气状态的确定。
3.湿基含水量与干基含水量,干基结合水分与非结合水分,平衡水分与自由水分。
4.干燥曲线与干燥速率曲线,及其测定方法;对恒速干燥阶段、临界含水量、降速干燥阶段的理解。
5.间歇干燥过程干燥时间的计算。
6.干燥过程的物料衡算,预热器的热量衡算,干燥器的热量衡算。
7.干燥系统的热量衡算,干燥系统的热效率。
8.干燥过程的分析与讨论。
9.几种常见干燥器的特点,干燥器选用中应考虑的问题。
(七)气-液传质设备
1.板式塔的结构,塔板上的气-液接触状态,板式塔内不利的气、液流动状况,板式塔内的不正常操作现象。
2.塔板负荷性能图及其理解。
3.塔板结构,指出塔板设计及流体力学计算的项目。
4.塔板的评价指标,塔板类型,典型塔板型式的特点及其适用性。
5.填料塔的结构,填料的评价指标。
6.填料类型,典型填料型式的特点及其适用性。
7.填料的流体力学性能,填料塔内不利的气、液流动状况,填料塔的不正常操作现象。
8.描述各种填料塔内件的作用。
9.板式塔与填料塔的比较。
(八)液-液萃取
1.液-液萃取操作的定义,及其工业应用场合。
2.三组元液-液平衡的三角形相图.
3.萃取剂的选择依据,分配系数与选择性系数。
4.单级萃取过程在三角形相图的表达,及其计算。
5.对多级错流萃取及多级逆流萃取的描述,并指出各自特点。
6.典型液-液萃取设备的特点,及其选用要点。
(九)化工原理实验基础
1.化工原理实验所涉及的主要测量仪表:流量、压强与压差、液位、温度。
2.化工原理实验所涉及的主要数据处理方法。
3.化工原理实验所涉及的误差知识,及其提高测量精度的考虑。
4.流体阻力测量、流量计校核、离心泵性能参数、板框式过滤机操作、套管式及管壳式换热器操作、填料塔流体力学、板式精馏塔操作、干燥速率曲线测定,这八个基本实验所涉及的相关知识,如实验原理、实验装置、实验方法、实验现象的解释等。
四、参考书目
[1]《化工原理(上、下)》,主编:李春利等,浙江大学出版社。
[2]《化工原理(上、下)》,主编:陈敏恒等,化学工业出版社。
[3]《化工原理(上、下)》,主编:柴城敬,高等教育出版社。
[4]《化工原理实验》,主编:张金利等,天津大学出版社。
[5]《化工原理实验》,主编:刘继东等,天津教育出版社。
五、其他注意事项
考生需要携带无存储无编程无查询功能的计算器。 |