湘潭大学硕士研究生入学专业课程考试大纲

 

一、课程要求

 

化工原理课程以化工单元操作为对象，传递过程原理和研究方法为主线，研究单元过程的基本规律，工程问题的实验研究方法，典型设备的设计方法，过程操作和调节的基本原理等一系列工程技术问题。要求考生全面理解课程涉及的基本概念和基本原理，掌握有关基本理论和基本知识，具有一定的综合分析应用能力。

 

二、考试内容

 

上册部分：

 

绪论

 

重点考核内容：单位及单位制；物料衡算与热量衡算。

 

一般考核内容：本课程的性质和任务；化工过程与单元操作的概念。

 

第一章流体流动

 

重点考核内容：流体的物理性质；流体静力学基本方程；流体流动的基本方程（连续性方程；Bernoulli机械能守恒方程）；流体流动现象（牛顿黏性定律；流型及其判断；层流阻力与范宁、泊稷叶公式；因次分析法与湍流阻力系数计算）；管路流动阻力损失（局部阻力的表示方式）；管路计算（简单管路与分支管路）；流速和流量的测量原理及计算公式；流速和流量的测量设备结构与使用方法。

 

一般考核内容：流动边界层概念。

 

第二章流体输送机械

 

重点考核内容：离心泵的结构、工作原理；离心泵的理论压头公式；离心泵的理论压头与实际压头的比较；主要性能参数与特性曲线；气缚现象；安装高度与气蚀现象；流量调节与安装高度；离心泵选型；离心风机基本性能及选用。

 

一般考核内容：其他液体输送泵的结构与分类、原理与性能；各类泵的比较及选择与调节；往复式气体压缩机原理、过程及功率计算；气体输送设备原理与构造。

 

第三章非均相物系的分离和固体流态化

 

重点考核内容：颗粒直径表示方法；颗粒及颗粒床层的特性；流体通过床层流动的压降；颗粒在流体中的运动及受力；斯托克斯沉降速度公式及运用；沉降分离及设备；过滤原理及设备；过滤过程计算（恒压及恒速过滤计算，过滤周期、生产能力）。

 

一般考核内容：重力沉降设备原理及设计；离心沉降设备与原理；固体流态化技术；气力输送。

 

第四章传热

 

重点考核内容：传热基本方式及特征；付立叶定律在稳态导热中的运用；流体间传热的热边界层分析及管内对流传热膜系数计算；传热推动力（平均温差）计算；总传热系数计算及其影响因素；传热单元数计算及其物理意义；强化传热的主要途径；典型换热器的传热计算及设计选型；传热设备的基本形式及特点。

 

一般考核内容：相变传热及其强化；非定态传热；物体间的辐射传热

 

第五章蒸发

 

一般考核内容：单效及真空蒸发计算；三类蒸发温差损失原因及第一类蒸发温差损失计算；多效蒸发原理及基本流程形式；蒸发操作的经济性和操作方式；典型蒸发设备结构。

 

下册部分：

 

第一章蒸馏

 

重点考核内容：双组分气--液相平衡（拉乌尔定律；泡点、露点方程；相对挥发度、平衡线方程）；平衡蒸馏、简单蒸馏流程与过程计算：精馏原理及流程；双组分连续精馏(理论板概念、意义；恒摩尔流假定；全塔物料衡算及精馏、提馏操作线方程；5种进料热状况与q线方程：理论板数的逐板计算和梯级图解法；最小回流比计算：最大回流比与Fensk方程；操作型问题分析--回流比R、进料浓度xf等变化对xw、xd的影响；灵敏板概念)。

 

一般考核内容：间歇精馏；再沸器和分凝器的理论板作用；几种特殊情况下精馏的理论板数的求法；简捷法求理论板--吉利兰图应用；全塔效率、单板效率概念；特殊精馏（恒沸精馏、萃取精馏分离原理；挟带剂或萃取剂的选择原则）。

 

第二章气体吸收

 

重点考核内容：吸收过程气－液相平衡（吸收操作方式分类；吸收与精馏的区别、联系；气体溶解度定义、单位；亨利定律：亨利常数与压强、温度的关系；几个亨利常数之间的关系与换算；气、液相浓度的表示方法）；吸收传质机理与传质速率；传质步骤;传质阻力；分子扩散与费克定律；等分子反向扩散速率;单向扩散与主体流动;气相表示的传质分速率及总速率方程；对流传质双膜理论;界面平衡浓度确定方法；总传质吸收系数与总传质速率方程的表示法；总吸收系数与分传质系数之间的关系；吸收阻力与吸收控制步骤；吸收塔的物料衡算与操作线方程（物料衡算--全塔衡算，任意塔段衡算与操作线方程；吸收剂用量的决定：最小液-气比；实际液--气比确定的原则；并流吸收操作线与过程特点）；填料吸收塔高度计算（传质单元数与传质单元高度概念及物理意义；传质单元数的求取--解吸因子法、对数平均浓度法、直接图解梯级法；理论板与等板高度：理论板的图解梯级法、解析法计算）

 

一般考核内容：扩散系数；溶质渗透理论；表面更新理论；脱吸及其他条件下的吸收。

 

第三章气液传质设备

 

重点考核内容：板式塔结构、操作工况与压降、负荷性能图、板效率；填料塔流体力学特性、填料与性能参数、填料塔传质现象及影响因素。

 

一般考核内容：筛板塔的设计；填料塔设计。

 

第四章液-液萃取

 

一般考核内容：概述；萃取原理与萃取剂选择、三角形相图及其应用；理想萃取过程及其图解；萃取过程计算；萃取设备。

 

第五章干燥

 

重点考核内容：湿空气性质（湿度定义及计算公式；相对湿度；湿空气的比容；湿空气的比热；湿空气的焓；干、湿球温度及其关系；绝热饱和温度；露点；干球温度、湿球温度、绝热饱和温度、露点之间的关系）；湿焓图构成、特点及读图使用方法；干燥静力学（物料湿基、干基含水量计算；新鲜干空气用量；干燥产品流量计算；干燥系统热效率分析；绝热等焓干燥图及特点；杠杆规则）；干燥动力学（湿物料中水份存在的形式：湿物料中水份分类原则；平衡水份与自由水份、结合水份与非结合水份概念及其四者之间互相关系；恒定干燥概念；恒定干燥实验及干燥曲线绘制；恒定干燥速率及速率曲线形式及特点：等速干燥、降速干燥表达式；临界含水量；恒定干燥时间计算）；

 

一般考核内容：变动干燥概念；干燥器前后空气状态变化；干燥器结构。

 

三、题型与结构

 

客观题：包括选择题、判断题、填空题、简答题及图解题，分值约占40％

 

计算题：分值约占60％。

 

四、主要参考书目

 

1.夏清、陈常贵主编，《化工原理》（第二版），天津大学出版社，2012年。

 

2.柴诚敬主编，《化工原理》（第二版），高等教育出版社，2010年。

 

3.陈敏恒等编，《化工原理》（第三版），化学工业出版社，2006年。

 

4.谭天恩等编，《化工原理》（第四版），化学工业出版社，2013年。

 

参考书

 

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