2021中國海洋大學971化工原理研究生考試大綱 正文

971 化工原理

一、考試性質
化工原理課程是化學工程、化工工藝類及相近專業的技術基礎課，它在基礎課和專業課之間起著承前啟后、由理及工的橋梁作用，是化工類及相關專業的主干課程。
二、考查目標
要求考生能系統理解各單元操作的基本概念和基本內容，掌握各單元操作設備的特點和工藝計算方法，提高分析和解決工程問題的能力；熟悉單元操作的研究方法，包括數學解析方法、量綱分析理論指導下的實驗研究方法和數學模型法；學會從傳遞過程的實質上理解單元操作過程。
三、考試形式
本考試為閉卷考試，滿分為150分，考試時間為180分鐘。
試卷結構：填空、選擇30%，簡答及分析20%，計算50%
四、考試內容
  1、流體流動
流體流動的兩種考察方法；牛頓粘性定律。流體靜力學；壓強和勢能的分布； 靜力學原理的工程應用。質量守恒；流動流體的機械能守恒（柏努利方程）；機械能守恒原理的應用。層流和湍流的基本特征；沿程阻力損失；局部阻力損失；管路計算（常用流速）；阻力損失對流動的影響。畢托管、孔板流量計、轉子流量計的原理和計算方法。
 
2、流體輸送機械
    管路特性方程；離心泵的輸液原理；影響離心泵壓頭的主要因素（流量、密度及氣縛現象等）；泵的功率、效率和實際壓頭；離心泵的工作點和流量調節方法；離心泵的并聯和串聯；離心泵的安裝高度，汽蝕余量；離心泵的選用。 容積式泵的工作原理、特點和流量調節方法（以往復泵為主）。氣體輸送的特點及全風壓的概念；氣體輸送機械的主要特性。
3、機械分離與固體流態化
    顆粒和床層的基本特性；影響壓降的主要因素。表面曳力和形體曳力；球形顆粒的曳力系數及斯托克斯定律。自由沉降速度及其計算；降塵室的流量、沉降面積和粒徑的關系；旋風分離器的工作原理及影響性能的主要因素，粒級效率的概念。過濾過程數學描述（物料衡算和過濾速率方程），過濾速率、推動力和阻力的概念；過濾速率方程的積分應用；洗滌時間；過濾機的生產能力；加快過濾速率的途徑。流化床的主要特性；流化床的操作范圍(起始流化速度和帶出速度)。
4、傳熱
傳熱的三種基本方式及機理、傅利葉定律；一維導熱的計算。牛頓冷卻定律；自然對流的起因和影響因素；管內強制對流(湍流)給熱系數經驗式；沸騰給熱和沸騰曲線；蒸汽冷凝給熱。熱量衡算和傳熱速率式；傳熱平均溫度差，熱阻和傳熱系數；垢層熱阻，壁溫計算。傳熱設計型問題的參數選擇和計算方法；傳熱操作型問題的討論和計算方法。單個物體的輻射和吸收特性(Stefan Boltzmann定律，Kirchhoff定律)；黑體和灰體。常用換熱器的結構；換熱設備的強化和其它類型。
5、氣體吸收
氣體吸收的目的、原理及實施方法；吸收過程的經濟性與吸收劑的選擇原則。亨利定律，溫度、總壓對平衡的影響；相平衡與吸收過程的關系。對流傳質與傳質分系數；對流傳質與有效膜模型（雙膜理論）。相際傳質速率方程，傳質分系數和總系數的關系；傳質推動力與傳質系數的關系溶解度對兩相傳質阻力分配的影響。低濃度氣體吸收的假定；物料衡算、傳質速率； HOG,NOG的分解；計算NOG的對數平均推動力法和吸收因數法；物料衡算及操作線的含義。吸收過程設計中參數的選擇，指定分離要求下的最小液氣比；返混及其對過程的影響。影響吸收結果的操作因素分析。
6、精餾
    蒸餾操作的目的、原理及實施方法，蒸餾操作的經濟性。理想溶液的汽液相平衡及泡、露點計算；相對揮發度；平衡蒸餾與簡單蒸餾。精餾原理；恒摩爾流的簡化假設，理論板和板效率；加料板上的過程分析；控制體物料衡算和操作線方程。理論板數的逐板計算法；用圖解法分析精餾過程的方法；全回流和最少理論板數，最小回流比；加料熱狀態和回流比的選擇。精餾操作型問題的命題；分離能力和物料衡算對精餾操作的制約和調節；靈敏板的概念。間歇精餾過程的特點及應用場合。恒沸精餾與萃取精餾的基本概念。
7、氣液傳質設備  
氣液傳質過程對塔設備的要求。板式塔板上的氣液接觸狀態；塔內非理想流動及其改善；漏液、液泛及有效操作范圍(負荷性能圖)；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)；氣液兩相在填料塔內的流動、壓降、最小噴淋密度和液泛現象；HETP。
8、干燥
干燥的目的、原理及實施方法。熱、質同時傳遞過程的主要特點；濕空氣的狀態參數及其計算； H-I圖及其應用；水分在氣固兩相間的平衡。恒定氣流條件下物料的干燥速率及臨界含水量。間歇干燥過程的干燥時間；連續干燥過程的特點，物料衡算，熱量衡算及熱效率。常用干燥設備的主要組成部分及特性。
9、其他傳質分離方法
結晶原理；溶解度曲線；物料衡算和熱量衡算；結晶設備。反滲透原理及工業應用；超濾原理及工業應用；電滲析原理及工業應用；氣體膜分離原理；膜分離設備。
五、是否需使用計算器
 允許攜帶無存儲功能的計算器。
 

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