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化工學院工程碩士入學《化工原理》考試大綱

一、考試要求

考核學生本學科領域內的基礎專業理論知識、分析問題和解決問題的能力。化工原理主要涉及化工單元操作的過程和設備，包括若干工程問題的處理方法，過程的計算等等，經過考試，檢驗學生對基本概念、工程問題初步分析方法、常規單元操作計算方法的掌握情況。

考試形式：書面筆試。

題目類型：概念題(填空題、是非題、簡答題、選擇題等)、計算題、綜合題。

二、考試內容

1、流體流動

牛頓黏性定律。流體靜力學；壓強和勢能的分布；靜力學原理的工程應用。

質量守恒；流動流體的機械能守恒（柏努利方程）；機械能守恒原理的應用。

層流和湍流的基本特征；沿程阻力損失；局部阻力損失；管路計算（常用流速）；阻力損失對流動的影響。

畢托管、孔板流量計、轉子流量計的原理和計算方法。

2、流體輸送機械

管路特性方程；影響離心泵壓頭的主要因素（流量、密度及氣縛現象等）；泵的功率、效率；離心泵的工作點和流量調節方法；離心泵的安裝高度，汽蝕余量；離心泵的選用。

容積式泵的工作原理、特點和流量調節方法（以往復泵為主）。

氣體輸送的特點及離心風機的全風壓概念；氣體輸送機械的主要特性。

3、液體攪拌

攪拌的目的和方法；攪拌裝置，常用攪拌漿的型式，擋板及其它構件；混合機理。

4、流體通過顆粒層的流動

顆粒床層的基本特性；數學模型法；影響壓降的主要因素。

過濾過程的物料衡算和過濾速率方程；過濾速率方程的積分應用；洗滌時間；過濾機的生產能力；加快過濾速率的途徑。

5、顆粒的沉降和流態化

球形顆粒的斯托克斯定律。自由沉降速度及其計算；降塵室的流量、沉降面積和粒徑的關系；旋風分離器的工作原理及影響性能的主要因素，粒級效率的概念。

流化床的主要特性；流化床的操作范圍(起始流化速度和帶出速度)。

6、傳熱 傅利葉定律；一維導熱的計算。牛頓冷卻定律；自然對流的起因和影響因素；管內強制對流(湍流)給熱系數經驗式；沸騰給熱和沸騰曲線；蒸汽冷凝給熱。單個物體的輻射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律，Kirchhoff定律)；黑體和灰體概念。

熱量衡算和傳熱速率式；傳熱平均溫度差，熱阻和傳熱系數；壁溫計算。傳熱設計型問題的參數選擇和計算方法；傳熱操作型問題的討論和計算方法。常用換熱器的結構；換熱設備的強化和其它類型。

7、蒸發

蒸發過程的目的、方法及特點；常用蒸發器的結構；沸點升高和傳熱溫度差損失。單效蒸發的物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程。

8、氣體吸收

氣體吸收的目的、原理及實施方法；吸收過程的經濟性與吸收劑的選擇原則。亨利定律，溫度、總壓對平衡的影響。對流傳質與傳質分系數；對流傳質與雙膜理論。相際傳質速率方程，傳質分系數和總系數的關系；傳質推動力與傳質系數的關系溶解度對兩相傳質阻力分配的影響。

低濃度氣體吸收的假定；物料衡算、傳質速率； HOG,NOG的分解；計算NOG的對數平均推動力法和吸收因數法；物料衡算及操作線的含義。吸收過程設計中參數的選擇，指定分離要求下的最小液氣比；返混及其對過程的影響。影響吸收結果的操作因素分析。

9、精餾

蒸餾操作的目的、原理及實施方法，蒸餾操作的經濟性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露點計算；相對揮發度。

精餾原理；恒摩爾流的簡化假設，理論板和板效率；加料板上的過程分析；控制體物料衡算和操作線方程。理論板數的逐板計算法；用圖解法分析精餾過程的方法；全回流和最少理論板數，最小回流比；加料熱狀態和回流比的選擇。精餾操作型問題的命題；分離能力和物料衡算對精餾操作的制約和調節；靈敏板的概念。

間歇精餾過程的特點及應用場合。恒沸精餾與萃取精餾的基本概念。

10、氣液傳質設備 氣液傳質過程對塔設備的要求。板式塔板上的氣液接觸狀態；塔內非理想流動及其改善；漏液、液泛及有效操作范圍(負荷性能圖)；常用塔板型式及其主要特性；板式塔的效率。常用填料；氣液兩相在填料塔內的流動、壓降、最小噴淋密度和液泛現象；HETP。

11、液液萃取

萃取的目的、原理和實施方法。三角形相圖；物料衡算與杠桿定律；部分互溶物系的相平衡；分配系數與選擇性系數。單級萃取計算；完全不互溶物系萃取的計算。常用萃取設備的工作原理。

12、其它傳質分離方法

結晶原理；溶解度曲線；形成過飽和度的方法；物料衡算和熱量衡算；結晶設備。

吸附原理；常用吸附劑；吸附相平衡；吸附機理及吸附速率；吸附設備。

反滲透原理及工業應用；超濾原理及工業應用；電滲析原理及工業應用；氣體膜分離原理；膜分離設備。

13、熱質同時傳遞的過程和固體干燥

熱、質同時傳遞過程的主要特點；濕球溫度與絕熱飽和溫度。固體干燥的目的、原理及實施方法。濕空氣的狀態參數及其計算；I-H圖及其應用；水分在氣固兩相間的平衡。

恒定氣流條件下物料的干燥速率及臨界含水量。間歇干燥過程的干燥時間；連續干燥過程的特點，物料衡算，熱量衡算及熱效率。常用干燥設備。

三、參考書目

《化工原理》（第三版）陳敏恒等編，化學工業出版社，2006年。

《化工原理（少學時）》學習指導，潘鶴林等編，華東理工大學出版社，2014年。

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