北京石油化工學院
碩士研究生入學考試《化工原理》考試大綱
適用專業(yè):化學工程與技術(shù),材料與化工
參考書目:
《化工原理》(上、下冊)(第四版),譚天恩等編. 北京:化學工業(yè)出版社,2013
二、考試范圍
第一章 流體流動
1.流體流動概述與流體靜力學
流體流動及輸送問題;定態(tài)流動與非定態(tài)流動;牛頓粘性定律;壓強特性及表示方法;靜力學方程及應用;液柱壓差計。
2.流體流動的基本方程
流量與流速的定義;流體流動的質(zhì)量衡算;流體流動的機械能衡算;柏努利方程及應用。
3.流體流動現(xiàn)象與阻力計算
雷諾實驗;兩種流動型態(tài)及判據(jù);層流與湍流的特征;管流剪應力分布和速度分布;邊界層概念;邊界層分離現(xiàn)象;直管阻力(層流阻力、湍流阻力);當量的概念(當量直徑,當量長度);局部阻力;流動總阻力計算。
4. 管路計算與流量測量
簡單管路計算:復雜管路的特點及計算方法;皮托管流量計、孔板流量計、文丘里流量計及轉(zhuǎn)子流量計的測量原理和計算方法。
第二章 流體輸送機械
1. 離心泵
流體輸送機械分類;管路特性方程;離心泵工作原理與主要部件;氣縛現(xiàn)象;泵性能參數(shù)與特性曲線;工作點和流量調(diào)節(jié);泵組合操作及選擇原則;安裝高度與汽蝕現(xiàn)象;離心泵操作與選型。
2. 其它類型泵與氣體輸送機械
正位移泵工作原理與結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)與流量調(diào)節(jié)(往復泵、旋轉(zhuǎn)泵等)。
第三章 機械分離與固體流態(tài)化
沉降原理;流體對顆粒運動的阻力;球形顆粒的曳力系數(shù)與斯托克斯定律;自由沉降過程;重力沉降速度;重力沉降設(shè)備(降塵室性能分析);離心沉降速度;離心沉降設(shè)備(旋風分離器性能分析);流體通過顆粒層的壓降;過濾原理與設(shè)備;過濾速率;過濾基本方程及應用;過濾常數(shù);恒壓過濾與恒速過濾;板框過濾機性能分析與計算;加快過濾速率的途徑。
第四章 傳熱
1. 熱傳導
傅立葉定律;導熱系數(shù)及影響因素;一維定態(tài)熱傳導計算(單層與多層平壁、單層與多層圓筒壁)。
2. 對流傳熱
對流傳熱過程分析;牛頓冷卻定律;對流傳熱系數(shù)及其影響因素;準數(shù)方程與準數(shù)的物理意義;無相變管內(nèi)強制對流傳熱系數(shù)的計算;管內(nèi)強制對流傳熱計算;自然對流傳熱、蒸汽冷凝傳熱、液體沸騰傳熱的特點及強化。
3. 熱輻射
基本概念;物體的輻射能力;斯蒂芬-波爾茲曼定律;克希霍夫定律。
4. 傳熱過程的計算
間壁換熱過程;熱量衡算式及總傳熱速率方程;總傳熱系數(shù)計算、熱阻及傳熱平均溫度差;污垢熱阻;壁溫的計算;傳熱設(shè)計型問題的參數(shù)選擇和計算方法;傳熱操作型問題的分析和計算方法(傳熱效率及傳熱單元數(shù))。
5. 換熱器
間壁式換熱器類型、結(jié)構(gòu)及特點,應用場合;列管式換熱器結(jié)構(gòu)與選用;換熱器的強化及其它類型。
第五章 吸收
1. 吸收概述與氣液相平衡
吸收依據(jù);吸收目的;吸收與解吸的特征;吸收過程的分類;吸收劑的選擇;亨利定律;溫度、壓力對相平衡的影響;相平衡與吸收過程的關(guān)系。
2. 擴散與單相傳質(zhì)
分子擴散與費克定律;氣相和液相中的分子擴散(等摩爾反向擴散、單向擴散的特點);擴散系數(shù)及其影響因素;渦流擴散與對流傳質(zhì)的概念;相內(nèi)傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)分系數(shù)。
3 .相際傳質(zhì)
雙膜理論;相際傳質(zhì)速率方程與總傳質(zhì)系數(shù);吸收過程傳質(zhì)阻力分析。
4. 低濃度氣體吸收(解吸)的計算
物料衡算與操作線方程;傳質(zhì)速率與填料層高度的計算;傳質(zhì)單元數(shù)與傳質(zhì)單元高度;傳質(zhì)單元數(shù)的計算;吸收塔的設(shè)計型計算(吸收過程設(shè)計中參數(shù)的選擇;最小液氣比;塔內(nèi)返混的影響);吸收塔的操作型計算(計算方法及吸收過程的強化)。
第六章 蒸餾
1. 蒸餾概述與二元物系的汽液相平衡
蒸餾依據(jù);蒸餾目的;拉烏爾定律、相圖及相平衡曲線;泡點方程及露點方程;相對揮發(fā)度。
2.平衡蒸餾與簡單蒸餾
平衡蒸餾;簡單蒸餾;平衡蒸餾與簡單蒸餾的比較。
3. 精餾
精餾原理;全塔物料衡算;恒摩爾流假定;理論板及板效率計算;加料板過程分析;精餾段與提餾段操作方程。
4. 雙組分精餾的設(shè)計型計算和操作型計算
理論塔板的逐板計算法及圖解法;回流比影響及選擇;全回流及最少理論板數(shù);最小回流比;進料熱狀況影響及選擇;實際塔板與全塔效率;單板效率;填料精餾塔等板高度計算;操作參數(shù)對精餾過程的影響;精餾塔的溫度分布與靈敏板。
5. 間歇精餾與特殊精餾
間歇精餾的特點;恒回流比操作與恒餾出液組成操作;恒沸精餾的原理及應用;萃取精餾的原理及應用;恒沸精餾與萃取精餾的比較。
6. 氣液傳質(zhì)設(shè)備
氣液傳質(zhì)過程對塔設(shè)備的一般要求;塔設(shè)備類型及特點;板式塔的結(jié)構(gòu);板上氣液接觸狀態(tài);塔板水力學性能和不正常操作現(xiàn)象;塔板負荷性能圖;板式塔的效率;評價板式塔的性能指標;操作彈性;;填料塔結(jié)構(gòu);填料種類及特性;氣液兩相在填料塔內(nèi)的流動;填料塔內(nèi)的傳質(zhì);填料塔壓降與空塔氣速的關(guān)系;填料塔的設(shè)計指標;填料塔和板式塔比較(應用場合)。
第七章 萃取
萃取的基本概念;液液萃取過程;三角形相圖及應用;物料衡算與杠桿定律;部分互溶物系的相平衡;分配系數(shù)與選擇性系數(shù);單級萃取;多級錯流萃取及多級逆流萃取;萃取設(shè)備分類及特點。
第八章 干燥
1.物料的去濕方法;干燥過程的分類;濕空氣的性質(zhì)及計算;空氣的濕度圖及應用;濕空氣狀態(tài)的變化過程;水分在氣固兩相間的平衡(結(jié)合水分與非結(jié)合水分,平衡水分與自由水分)。
2.干燥速率與干燥過程的計算
連續(xù)干燥過程的特點;連續(xù)干燥過程的物料衡算、熱量衡算及干燥器的熱效率。恒定干燥條件下的干燥速率;干燥曲線與干燥速率曲線;干燥機理。
第九章 實驗部分
1. 流體流動阻力的測定
2. 離心泵性能實驗
3. 傳熱膜系數(shù)測定實驗
4. 吸收實驗
5. 精餾實驗
6. 干燥實驗