河北工业大学化工原理（化工学院）2025年大纲

河北工业大学化工原理（化工学院）2024年大纲

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、化学工程（专业学位）、安全工程（专业学位）（01 化工安全方向）等专业硕士研究生招生专业课考试。主要考察考生对于化工单元操作的基本概念、原理和计算方法的掌握程度，以及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；流体的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方法，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，连续性方程式及其应用。

4．理想流体与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．流体在圆形直管内的速度分布；湍流的特征；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、流量测量原理与仪表使用。

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．离心泵的气缚与汽蚀、汽蚀余量、安装高度的计算。

14. 离心泵类型及其特点，离心泵的选型；常见正位移泵、非正位移泵的结构与性能特点。

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，过滤基本方程式，典型过滤设备的结构。

4．过滤操作方式及计算，过滤常数的测定。

5．滤饼的洗涤；过滤机的生产能力。

6．颗粒的沉降，沉降速度的计算，曳力系数。

7．降尘室及其计算。

8．离心分离因数；旋风分离器的工作原理、性能参数、类型及其计算。

（三）传热

1．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．热量传递的基本方式；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；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；膜状冷凝对流传热系数关联式；影响冷凝传热的因素及强化措施。

7．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．传热过程的计算：换热器的热量衡算；总传热系数的计算；总传热速率方程，换热器的设计型与操作型问题计算，消元法。

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；吸收过程的分类；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-液相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；填料层有效高度的计算。

8．吸收过程设计型与操作型问题的分析与讨论。

9．吸收系数和传质单元高度的实验测定方法。

（五）蒸馏

1．蒸馏分离的依据，蒸馏过程的分类。

2．汽-液相平衡关系，吉布斯相律，理想溶液与非理想溶液，两组分汽-液平衡关系的描述，相对挥发度。

3．理解平衡蒸馏与简单蒸馏。

4．精馏原理，连续精馏装置与流程，回流比的含义。

5．恒摩尔流假定；理论板的含义，全塔物料衡算，操作线方程；进料热状况参数与进料方程。

6．理论板数的计算方法。

7．全回流，最小回流比，回流比的确定。

8．精馏的设计型问题计算，操作型问题的分析与讨论，精馏塔的操作与调节。

9．两组分精馏过程的几种特殊情况：分凝器，冷回流，多股进料与侧线采出，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、萃取精馏的定义、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；对流干燥的特点。

2．湿空气的性质，焓湿图，湿空气状态的确定。

3．湿基含水量与干基含水量，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．理想干燥与实际干燥过程，干燥系统的物料衡算和热量衡算，预热器的热负荷，干燥器空气出口状态参数的确定。

7．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。

（七）气-液传质设备

1．板式塔的结构，塔板上的气-液接触状态，板式塔内气液两相的非理想流动，板式塔的不正常操作现象，板式塔的流体力学性能。

2．塔板结构参数与设计，塔板负荷性能图及其理解，塔板的操作弹性。

3．塔板设计及流体力学验算的项目。

4．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，填料的特性。

6．填料类型，常用填料型式的特点及其适用性。

7．气液两相在填料层内的流动，填料塔压降与空塔气速的关系，填料的流体力学性能，填料塔的不正常操作现象。

8．填料塔内件及其作用。

9．板式塔与填料塔的比较。

（八）液-液萃取

1．液-液萃取原理及工业应用场合，萃取剂的选择依据。

2．三角形相图，三组分液-液相平衡关系。

3．分配系数与选择性系数。

4．单级萃取过程在三角形相图上的表示，单级萃取的图解计算，单级萃取的分离范围。

5．多级错流萃取与多级逆流萃取理论级的图解计算。

6．典型液-液萃取设备的特点及选择要点。

（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．流体在直管中流动阻力的测定、流量计的流量校核、离心泵特性曲线的测定、恒压过滤常数的测定、套管式及管壳式换热器传热系数（对流传热系数）的测量、填料吸收塔实

验、板式塔精馏实验、干燥实验，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：柴诚敬，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。

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