自命题科目考试大纲

科目代码及名称：825 化工原理

适用专业：化学工程及技术一级学科中化学工程、化工工艺、工业催化及生物化学工程等二级学科

一、考试目的及要求

“化工原理”入学考试是为招收化学工程、化工工艺、工业催化及生物化学工程等二级学科硕士生而实施的选拔性考试。其主要目的是考查考生对化工原理课程各项内容的理解和掌握的程度。要求考生能够系统地掌握化工原理的基本知识和具备运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。

二、考试内容

绪  论 

1、 理解化工过程与单元操作的关系；

2、 理解化工原理课程的内容和性质、单元操作的研究方法；

3、 熟悉单位制，掌握变量和函数的单位换算。

第一章  流体流动

1、 理解流体质点、连续介质、可压缩流体与不可压缩流体；

2、 掌握流体静止的基本方程及其应用；

3、 理解边界层的概念；

4、 掌握流体流动的基本方程（连续性方程、伯努利方程和阻力计算公式）；

5、 理解和掌握简单管路和复杂管路的计算；

6、 理解压差式流量计（测速管，孔板流量计，文丘里流量计）和体积式流量计（转子流量计）的工作原理和使用；

7、 了解非牛顿流体。

第二章 流体输送机械 （8学时） 

1、 理解流体输送机械的分类（泵与机）、化工过程对流体输送机械的要求；

2、 掌握离心泵的工作原理、主要部件及基本方程式（理论压头和理论流量）；掌握离心泵的主要性能参数与特性曲线（实际压头，功率，效率）计算；掌握离心泵工作点与流量调节计算；理解双泵串、并联工作点的变化；掌握离心泵的安装高度（汽蚀现象与吸上高度）计算和离心泵选用。

3、 理解其它类型泵；

4、 理解气体输送机械。

第三章 非均相混合物分离及固体流态化

1、 理解筛分的概念和固体颗粒的性质。

2、 理解沉降分离：重力沉降速度，降尘室，旋风分离器等原理；

3、 理解过滤过程、过滤设备；熟悉过滤基本方程式和过滤计算；

4、 理解离心分离方法及临界粒径概念。

5、 理解固体流态化现象；

6、 理解固体流态化水力学特性，包括压力降、起始流化速度、带出速度与气流输送等概念。

第五章 传热

1、 理解传热的基本方式和两流体间的热交换方式；

2、 掌握热传导定律、导热系数、稳定热传导（单层及多层平壁导热，单层及多层圆筒壁导热、串联导热分析与热阻叠加原理）概念与计算；

3、 理解对流传热过程分析、牛顿冷却定律、对流传热膜系数；掌握无相变对流传热（热边界层与对流传热机理，因次分析法与准数方程，强制对流传热膜系数，自然对流传热膜系数）、蒸汽冷凝时对流传热膜系数和液体沸腾时对流传热膜系数等概念；

4、 理解辐射传热概念及其规律，掌握两物体之间辐射传热计算；

5、 掌握两流体间热量传递的总传热速率、总传热系数（串联热阻叠加原理，面积基准，污垢热阻，强化传热的方向）、传热的平均温度差（逆流，并流）和壁温的计算；

6、 掌握换热器工艺计算方法； 

7、 了解传热设备的类型（夹套式换热器，管式换热器：蛇管式换热器，套管式换热器，列管式换热器，热管式换热器）和板式换热器；

8、 掌握换热器的强化途径。

第六章  蒸发

1、 理解蒸发操作的基本概念；

2、 理解单效蒸发和多效蒸发的特点和计算；

3、 了解蒸发设备。

第七章 传质与分离过程概论

1、 理解传质过程基本概念、相组成的表示方法；

2、 理解费克定律以及一维稳定分子扩散概念；

3、 理解质量、热量、动量传递的相似性、雷诺类比与柯尔类比推导思路；

第八章 吸收

1、 了解工业生产中的吸收过程及吸收剂选择原则；

2、 掌握利用亨利定律进行相平衡计算；

3、 理解双膜理论以及总传质速率方程，掌握传质速率方程计算与分析：

4、 掌握低浓度吸收塔的计算，包括物料衡算计算：操作线方程推导；最小液气比和适宜液气比计算。填料层高度（平均推动力法、吸收因子法）计算：传质单元数与传质单元高度计算；塔板数计算等；

5、 了解高浓度吸收、多组分吸收、化学吸收、非等温吸收等基本概念；

6、 了解传质系数的关联和传质理论。

第九章 蒸馏

1、 理解简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏过程概念；

2、 理解二元物系的汽-液平衡概念，理解挥发度与相对挥发度定义，掌握相平衡方程计算，了解非理想物系概念：

3、 熟悉简单蒸馏和平衡蒸馏过程分析与计算；理解精馏过程及精馏原理；

4、 掌握操作线方程计算（精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、进料热状态方程）；理解理论板假设和恒摩尔流假设概念；掌握二元连续精馏的计算；

5、 熟悉回流比的影响及其选择：全回流与最少理论板数计算、最小回流比计算与最适宜回流比；理论板数捷算法；理解进料状态及进料板位置的影响；双组分精馏过程的其它类型计算：直接蒸汽加热、回收塔、多股进料与侧线出料；

6、 掌握实际塔板数与塔板效率计算；填料精馏塔填料层高度的计算；理解精馏塔温度分布与灵敏板概念；

7、 理解水蒸汽蒸馏、间歇蒸馏计算；恒沸蒸馏与萃取蒸馏基本概念；

8、 了解多元蒸馏流程；多元物系的汽液平衡简洁计算；多元蒸馏的物料衡算；捷算法求理论塔板数。

第十章 气液传质设备

1、 了解板式塔的结构及特点：总体结构与基本要求、液体通道及其形式、气体通道与塔板结构；工业生产对塔板的要求与塔板选择；

2、 了解板式塔的水力学性能：板面结构与气液两相接触状态、气体通过塔板压降概念；了解气液通过塔板的非理想流动、塔板负荷性能图；

3、 理解默菲尔板效率、总板效率概念及计算； 

4、 了解填料塔结构、填料类型及填料塔附件；了解填料塔的水力学性能和传质性能：

5、 了解填料塔与板式塔的比较。

第十一章 干燥

1、 了解工业中干燥方法；

2、 理解湿空气的性质及空气湿度图概念计算；

3、 理解干燥过程物料衡算和热量衡算；

4、 理解水分与物料间的平衡关系，干燥过程（干燥曲线）和干燥速率；

5、 了解部分干燥器结构及原理。

三、考试的题型及比例

概念题（含填空题和选择题）（35%～40%）

计算题（60%～65%）

四、考试形式及时间

考试形式为闭卷笔试。考试时间为3小时。

五、主要参考书目（可以多本）

1、 谭天恩等编，化工原理（第二版） 北京：化学工业出版社，1990

2、 柴诚敬主编，化工原理. 北京：高等教育出版社，2006

3、 陈敏恒等编，化工原理. 上海：华东理工大学出版社，1998

4、 蒋维钧编，化工原理. 北京：清华大学出版社，1998