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2021年河北工业大学硕士研究生初试853化工原理考试大纲

来源:河北工业大学 更新时间:2020年08月18日 19:19:47

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河北工业大学2021年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲 

科目代码:853 

科目名称:化工原理 

适用专业:化学工程与技术、材料与化工(专业学位) 

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。

原标题:河北工业大学2021年硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲

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