2021中国海洋大学971化工原理研究生考试大纲 正文

971 化工原理

一、考试性质
化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的技术基础课，它在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用，是化工类及相关专业的主干课程。
二、考查目标
要求考生能系统理解各单元操作的基本概念和基本内容，掌握各单元操作设备的特点和工艺计算方法，提高分析和解决工程问题的能力；熟悉单元操作的研究方法，包括数学解析方法、量纲分析理论指导下的实验研究方法和数学模型法；学会从传递过程的实质上理解单元操作过程。
三、考试形式
本考试为闭卷考试，满分为150分，考试时间为180分钟。
试卷结构：填空、选择30%，简答及分析20%，计算50%
四、考试内容
  1、流体流动
流体流动的两种考察方法；牛顿粘性定律。流体静力学；压强和势能的分布； 静力学原理的工程应用。质量守恒；流动流体的机械能守恒（柏努利方程）；机械能守恒原理的应用。层流和湍流的基本特征；沿程阻力损失；局部阻力损失；管路计算（常用流速）；阻力损失对流动的影响。毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
 
2、流体输送机械
    管路特性方程；离心泵的输液原理；影响离心泵压头的主要因素（流量、密度及气缚现象等）；泵的功率、效率和实际压头；离心泵的工作点和流量调节方法；离心泵的并联和串联；离心泵的安装高度，汽蚀余量；离心泵的选用。 容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法（以往复泵为主）。气体输送的特点及全风压的概念；气体输送机械的主要特性。
3、机械分离与固体流态化
    颗粒和床层的基本特性；影响压降的主要因素。表面曳力和形体曳力；球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。自由沉降速度及其计算；降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系；旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素，粒级效率的概念。过滤过程数学描述（物料衡算和过滤速率方程），过滤速率、推动力和阻力的概念；过滤速率方程的积分应用；洗涤时间；过滤机的生产能力；加快过滤速率的途径。流化床的主要特性；流化床的操作范围(起始流化速度和带出速度)。
4、传热
传热的三种基本方式及机理、傅利叶定律；一维导热的计算。牛顿冷却定律；自然对流的起因和影响因素；管内强制对流(湍流)给热系数经验式；沸腾给热和沸腾曲线；蒸汽冷凝给热。热量衡算和传热速率式；传热平均温度差，热阻和传热系数；垢层热阻，壁温计算。传热设计型问题的参数选择和计算方法；传热操作型问题的讨论和计算方法。单个物体的辐射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律，Kirchhoff定律)；黑体和灰体。常用换热器的结构；换热设备的强化和其它类型。
5、气体吸收
气体吸收的目的、原理及实施方法；吸收过程的经济性与吸收剂的选择原则。亨利定律，温度、总压对平衡的影响；相平衡与吸收过程的关系。对流传质与传质分系数；对流传质与有效膜模型（双膜理论）。相际传质速率方程，传质分系数和总系数的关系；传质推动力与传质系数的关系溶解度对两相传质阻力分配的影响。低浓度气体吸收的假定；物料衡算、传质速率； HOG,NOG的分解；计算NOG的对数平均推动力法和吸收因数法；物料衡算及操作线的含义。吸收过程设计中参数的选择，指定分离要求下的最小液气比；返混及其对过程的影响。影响吸收结果的操作因素分析。
6、精馏
    蒸馏操作的目的、原理及实施方法，蒸馏操作的经济性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露点计算；相对挥发度；平衡蒸馏与简单蒸馏。精馏原理；恒摩尔流的简化假设，理论板和板效率；加料板上的过程分析；控制体物料衡算和操作线方程。理论板数的逐板计算法；用图解法分析精馏过程的方法；全回流和最少理论板数，最小回流比；加料热状态和回流比的选择。精馏操作型问题的命题；分离能力和物料衡算对精馏操作的制约和调节；灵敏板的概念。间歇精馏过程的特点及应用场合。恒沸精馏与萃取精馏的基本概念。
7、气液传质设备  
气液传质过程对塔设备的要求。板式塔板上的气液接触状态；塔内非理想流动及其改善；漏液、液泛及有效操作范围(负荷性能图)；常用塔板型式及其主要特性；板式塔的效率。常用填料及其特性(比表面、空隙率、填料因子等)；气液两相在填料塔内的流动、压降、最小喷淋密度和液泛现象；HETP。
8、干燥
干燥的目的、原理及实施方法。热、质同时传递过程的主要特点；湿空气的状态参数及其计算； H-I图及其应用；水分在气固两相间的平衡。恒定气流条件下物料的干燥速率及临界含水量。间歇干燥过程的干燥时间；连续干燥过程的特点，物料衡算，热量衡算及热效率。常用干燥设备的主要组成部分及特性。
9、其他传质分离方法
结晶原理；溶解度曲线；物料衡算和热量衡算；结晶设备。反渗透原理及工业应用；超滤原理及工业应用；电渗析原理及工业应用；气体膜分离原理；膜分离设备。
五、是否需使用计算器
 允许携带无存储功能的计算器。
 

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