2022中國科學院大學化工原理碩士研究生考研考試大綱 正文

本《化工原理》考試大綱適用于中國科學院大學化學工程、應用化學、化學工藝、生物化工、環境工程等專業的碩士研究生入學考試。“化工原理”是化工類及相近專業的重要應用基礎課程，以傳遞過程（動量傳遞、傳質和傳熱）為主線，涵蓋了化學工業中涉及的主要單元操作過程。要求考生掌握研究化工工程問題的方法論，掌握各單元操作過程原理和設備性能，能夠進行定量過程計算和基本的工程設計，并具備綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。
一、考試基本要求
1.熟練掌握單元操作的基本概念和基礎理論；
2.掌握單元操作過程的典型設備的特性，并了解基本選型能力；
3.掌握主要單元操作過程的基本設計和操作計算方法；
4.能夠靈活運用單元操作的基本原理，分析解決單元操作常見問題。
二、考試方式與時間
碩士研究生入學《化工原理》考試為筆試，考試時間為 180 分鐘。
三、考試主要內容和要求
1、考試內容
（一）流體流動

（1）流體運動的考察方法、流體受力和能量守恒分析方法；
（2）流體靜力學及壓強測定；
（3）流體流動的連續性方程及其應用；
（4）機械能守恒及伯努利方程的應用；
（5）流動型態（層流和湍流）及判據；
（6）流速分布及流動阻力分析計算；
（7）管路計算；
（8）流速和流量的測定、流量計;
（9）非牛頓流體與流動。
2、考試要求
熟練掌握流體流動過程中的基本原理及流動規律，包括流體靜力學和機械能守恒方程。能夠靈活運用流體力學基本知識分析和計算流體流動問題，包括流體流動阻力計算和管路計算。
1、考試內容
（二）流體輸送機械
（1）主要流體輸送機械的類型及特點；
（2）離心泵的類型、結構、工作原理、性能參數、特性曲線、流量調節、組合操作、安裝和汽蝕現象；
（3）往復泵的類型、工作原理、流量調節和特性曲線；
（4）其它主要化工用泵（正位移泵和非正位移泵）的主要特性；
（5）氣體輸送機械（通風機、鼓風機、壓縮機和真空泵）的主要特性。
2、考試要求
了解各類化工用泵的主要結構、原理和主要用途。掌握離心泵的工作原理、特性曲線、流量調節和安裝。能夠進行涉及離心泵的基本計算。
1、考試內容
（三）液體的攪拌
（1）攪拌器的主要類型；
（2）混合機理；
（3）攪拌器的性能；
（4）攪拌功率；
（5）攪拌器放大;
（6）其他混合設備主要類型(靜態混合器、管道混合器和射流混合器)。
2、考試要求
了解攪拌器的主要結構、流體混合特性和表征，了解攪拌設備的基本設計和放大。
1、考試內容
（四）流體通過顆粒層的流動及過濾
（1）單顆粒、顆粒群和顆粒床層的特性；
（2）流體通過固定床的壓降及簡化模型；
（3）過濾原理和分類；
（4）過濾過程的數學描述及計算、濾餅的洗滌；
（5）壓濾和吸濾設備、離心過濾設備。
2、考試要求
了解顆粒床層的特性和流動壓降計算。掌握過濾操作的基本原理、基本方程式及應用、不同過濾方式的操作計算。了解典型過濾設備的結構和特點。
1、考試內容
（五）顆粒的沉降和流態化
（1）曳力和顆粒自由沉降；
（2）沉降分離設備、操作原理及計算；
（3）流化床基本概念和主要特性；
（4）流化床操作及計算；
（5）氣力輸送原理、分類和主要流動特性。
2、考試要求
掌握分析顆粒運動的基本方法，能夠對顆粒運動過程進行分析和計算。掌握流態化的原理和計算。了解沉降分離設備和氣力輸送設備的分類和應用，掌握沉降分離設備的原理和計算。
1、考試內容
（六）傳熱及換熱設備
（1）冷、熱流體熱交換的形式、載熱體；
（2）傳熱速率和熱通量及傳熱機理；
（3）熱傳導與傅立葉定律、導熱系數；
（4）平壁、圓筒壁和多層壁穩定熱傳導的計算；
（5）對流傳熱過程分析和數學描述；
（6）準數和傳熱系數經驗關聯式；
（7）沸騰傳熱和冷凝傳熱；
（8）黑體輻射及基本規律；
（9）傳熱過程計算；
（10）換熱器的分類、計算與選型；
（11）傳熱過程的強化途徑；
（12）蒸發操作主要特點；
（13）蒸發設備，單效和多效蒸發。
2、考試要求
熟練掌握傅立葉定律、熱傳導的基本原理和定態熱傳導的計算。了解對流傳熱的影響因素、主要關聯式、對流傳熱的計算和傳熱強化。掌握換熱器和蒸發器的基本計算，了解換熱器和蒸發器的分類、選型和應用。了解黑體輻射的特點和規律。能夠靈活運用傳熱基本原理，求解簡單的非穩態傳熱問題。
1、考試內容
（七）氣體吸收
（1）氣液相平衡；
（2）分子擴散和菲克定律、擴散系數；
（3）對流傳質理論和相關準數；
（4）吸收過程的數學描述；
（5）吸收塔的設計型和操作型計算；
（6）氣體吸收特點和吸收過程計算；
（7）化學吸收。
2、考試要求
熟練掌握傳質、吸收與解吸過程的基本理論，了解擴散系數、傳質系數等參數的計算方法。掌握物料衡算、操作線方程以及吸收過程的計算。了解主要的吸收設備、流程及應用。能夠靈活運用傳質基本原理，解決簡單的非穩態吸收問題。
1、考試內容
（八）液體精餾
（1）蒸餾分離的依據；
（2）雙組分溶液（理想和非理想體系）的汽液平衡；
（3）平衡蒸餾和簡單蒸餾；
（4）精餾原理和精餾過程的數學描述；
（5）精餾塔的操作和操作方程；
（6）雙組分精餾的設計型和操作型計算；
（7）間歇精餾特點與計算；
（8）萃取精餾和恒沸精餾;
（9）多組分精餾基礎和計算。
2、考試要求
熟練掌握蒸餾和精餾的基本原理以及不同條件下的精餾計算，包括進料狀態和位置、平衡線、q 線、回流比、精餾段操作線和提餾段操作線、理論板及全塔效率等。了解特殊精餾的特點。能夠靈活運用傳質基本原理，解決簡單的非穩態精餾問題。
1、考試內容
（九）氣液傳質設備
（1）板式塔的結構和操作；
（2）塔板和塔內的兩相流體力學特性、塔板效率；
（3）填料塔的結構及主要填料的特性；（4）填料層和填料塔內的流體力學性能和氣液傳質；（5）氣液傳質設備的不正常操作。
2、考試要求
了解填料塔和板式塔的主要構件，了解塔內兩相流動狀況和傳質特性，了解常見的氣液傳質設備不正常操作情況。掌握板式塔和填料塔的一般計算。
（十）液液萃取
1、考試內容
（1）液液萃取原理；
（2）液液相平衡和三角形相圖；
（3）單級和多級萃取過程計算；
（4）萃取設備主要類型、特點和選型；
（5）萃取設備操作和液液傳質；
（6）超臨界流體萃取和液膜萃取。
2、考試要求
熟練掌握液液兩相傳質特性和萃取原理，掌握單級和多級萃取過程的計算方法，了解萃取操作和設備特性，了解超臨界流體萃取和液膜萃取。
1、考試內容
（十一）熱質同時傳遞過程和固體干燥
（1）濕空氣的性質和濕度圖；
（2）熱質同時傳遞過程的數學描述和基本計算；
（3）干燥速率及其影響因素；
（4）干燥過程計算；（5）常用干燥器及其特點。
2、考試要求
掌握濕空氣的主要性質和狀態參數。掌握干燥過程的物料衡算和熱量衡算。了解影響干燥過程的因素、以及干燥器的主要型式和應用。
1、考試內容
（十二）其它傳質分離方法
（1）溶液結晶；
（2）吸附分離；
（3）膜分離。
2、考試要求
理解溶液結晶、吸附分離和膜分離過程的基本原理，了解所涉及的物料和熱量衡算、以及設備特性。
四、試卷題型及比例
?試題包括基本概念題、計算題和分析題。
?題型（大約比例）：選擇填空題占 20%、問答題占 20%、計算題占 40%、分析題占 20%。
?試卷滿分為：150 分。
五、參考教材
?《化工原理》（第四版），上、下冊.  陳敏恒、叢德滋、方圖南、齊鳴齋/潘鶴林編，北京：化學工業出版社，2015

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