陕西师范大学硕士研究生招生考试“924-化工原理”考试大纲

本《化工原理》考试大纲适用于陕西师范大学化学工程等学科各专业硕士研究生招生考试。化工原理是大学化学工程本科学生的最基本课程之一。它的主要内容包括各单元操作的基本原理；典型设备的构造、性能和操作原理；设备选型及校核的基本知识；主要单元操作过程及设备的基本计算方法；计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能。

一、考试的基本要求

要求考生比较系统地理解典型化工单元的基本概念和基本理论，掌握典型化工单元操作过程的计算及设备选择等问题。要求考生具备工程观点、定量运算和设计能力，能够运用工程技术观点解决化工单元操作的相关问题。

二、考试方法和考试时间

化工原理考试采用闭卷笔试形式，试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

三、考试内容

（一）流体流动

1.流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素；压强的定义、表达方法、单位换算。

2.流体静力学基本方程及其应用。

3.连续性方程、伯努利方程式、及其应用。

4.流体的流动类型及其判断、蕾诺准数的物理意义、计算。

5.流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算。

6.测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算。

（二）流体输送机械

1.管路特性方程和输送机械作用及分类。

2.离心泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用。

3.影响离心泵性能的主要因素，离心泵特性曲线测定。

4.管路特性曲线，离心泵的工作点及流量调节。

5.允许吸上真空高度、允许气蚀余量，确定泵的安装高度。

（三）非均相混合物分离及固体流体化

1.沉降（重力沉降和离心沉降）的基本原理和计算

2.过滤操作的原理，恒压过滤的计算，过滤常数的测定方法和过滤机生产能力的计算

3.降尘室和旋风分离器的基本设计、安装要求和计算

4.颗粒床层的流动规律和特性

5.固体流态化的基本概念、离心机的类型和应用场合、气力输送过程

（四）液体搅拌

1.常见搅拌器的结构、性能、混合机理及功率估算。

2.适宜搅拌装置的选择和操作条件的确定。

3.设备和装置放大的概念、原则和方法。

（五）传热

1.热传导基本原理，平壁及圆筒壁定常态热传导计算与分析。

2.传热计算：传热速率方程与热负荷的计算；平均温差推动力和传热单元数法的计算。

3.对流传热基本原理，牛顿冷却定律，影响对流传热的主要因素。

4.无相变管内强制对流的α关联式及应用；Nu、Re、Pr、Gr等的物理意义及计算。

5.热辐射的基本概念、两灰体间辐射传热计算。

6.传热效率、传热单元数及其在传热操作型计算中的应用。

7.各种常用换热器的结构特点及应用；加热剂、冷却剂的种类和选用。

（六）蒸发

1.蒸发基本原理；蒸发设备基本结构、工作特点、基本特点和适用场合。

2.单效蒸发的物料衡算和热量衡算。

3.蒸发设备中的温度差损失、溶液沸点升高与杜林规则。

4.蒸发器的生产强度、提高加热蒸汽经济程度的措施。

5.多效蒸发的流程、计算、蒸发强度和适宜效数等。

6.生物溶液的特性及其增浓。

（七）传质与分离过程概论

1.传质与分离方法；相组成表示法。

2.质量传递方式，分子扩散和费克定律，扩散系数。

3.涡流流体中的扩散；对流传质，相际传质，传质速率和传质系数。

4.常用传质单元操作及设备。

（八）气体吸收

1.吸收的基本原理、流程；吸收分类和吸收剂的选择。

2.气体在液体中的溶解度、亨利定律表达式及相互关系、相平衡与吸收、解吸的关系。

3.吸收过程的速率关系，膜吸收速率方程和总吸收方程。

4.低组成气体吸收的计算，包括物料衡算与操作线方程、吸收剂用量的确定、塔径的计算、传质单元数法计算填料层高度。

5.吸收系数的测定、经验公式和数群关联式；高组成气体吸收、化学吸收和解吸。

6.填料塔的结构、特点和流体力学性能。

（九）蒸馏

1.双组分理想体系的汽液平衡、相平衡方程及应用。

2.双组分连续精馏塔计算及操作调节和分析：恒摩尔流假设、理论板、等板高度、汽液两相的摩尔流率、回流比选用与最小回流比、加料热状况影响及选择、全塔效率、单板效率、理论板数等的确定与计算。

3.精馏塔的物料衡算、操作线方程和q线方程及物理意义、图示及应用。

4.二元连续精馏塔计算：直接蒸汽加热、多股进料与多股出料、提馏塔、塔顶采用分凝器、冷液回流。

5.间歇精馏、特殊精馏和多组分精馏的流程、特点和计算。

6.板式塔的类型与性能评价、结构与特点、流体力学性能与操作特性。

（十）液-液萃取和液-固浸取

1.液-液相平衡和液-固相平衡关系。

2.单级萃取的图解计算法和公式计算法。

3.多级萃取的相关知识和萃取与浸取设备的类型、结构特点及选用。

（十一）固体物料的干燥

1.湿空气性质及计算、湿焓图构成及应用、干燥过程中空气状态的确定。

2.干燥过程的物料衡算与热量衡算、空气通过干燥器的状态变化、干燥系统的热效率。

3.物料中所含水分的性质及干燥机理，结合水分、自由水分、临界水分的概念及相互关系，恒定干燥条件下干燥速率与干燥时间的计算。

4.常用干燥器的性能特点及应用场合。

（十二）其他分离方法

1.结晶的基本概念和原理；工业结晶的方法和设备；结晶的计算。

2.膜分离材料与组件、膜分离过程的传递现象；各种分离膜的特点与适宜应用场合。

3.吸附现象与吸附剂、吸附平衡与吸附速率、工业吸附方法与设备。

4.离子交换原理与离子交换剂、离子交换平衡与速率、离子交换工艺方法与设备。

四、掌握重点

（一）流体静力学基本方程及其应用；连续性方程、伯努利方程式及其应用。

（二）阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失。

（三）离心泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线、安装高度、工作点及流量调节。

（四）沉降的基本原理和计算；过滤的原理和计算；旋风分离器的基本设计和安装要求。

（五）传热的基本原理；传热速率方程与热负荷的计算；平均温差推动力和传热单元数法。

（六）蒸发基本原理；单效蒸发的物料衡算和热量衡算；蒸发中温度差损失和溶液沸点升高。

（七）吸收的基本原理；亨利定律表达式；吸收过程的速率关系。

（八）低组成气体吸收的计算，包括物料衡算与操作线方程、吸收剂用量的确定、塔径的计算、传质单元数法计算填料层高度。

（九）双组分理想体系的汽液平衡、相平衡方程及应用；双组分连续精馏塔计算及操作调节理论板、回流比、加料热状况影响及选择、全塔效率、单板效率、理论板数的确定。

（十）精馏塔的物料衡算、操作线方程和q线方程及物理意义、图示及应用。

（十一）湿空气性质及计算；干燥过程的物料衡算与热量衡算；恒定干燥条件下干燥速率与干燥时间。

（十二）结晶的基本概念、原理、计算；膜分离原理与设备；吸附原理与设备；离子交换原理与设备。

五、主要参考书目

[1]天津大学编《化工原理》，高等教育出版社，2005年6月第1版，2010年5月第2版.

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