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鄭州輕工業大學

2019年碩士研究生入學考試初試科目考試大綱

化工原理(科目代碼：806)

本考試大綱適用于報考鄭州輕工業大學化學工程與技術、材料科學與工程、化學工程(專業學位)、材料工程(專業學位)、環境工程(專業學位)的碩士研究生的入學考試。

一、考試內容及基本要求

1.緒論

化學工程及其發展;化工單元操作及化工單元操作中的基本概念;物料衡算、熱量衡算。《化工原理》課程的性質、內容和任務，單位制及單位換算簡介。

2.流體流動

(1)流體流動的考察方法，流體流動中的作用力和機械能。

(2)流體靜力學:流體的密度，流體的靜壓強及其特性，壓強的表示方法與測量，靜力學原理及其應用。

(3)流體流動:流量、流速的概念，連續性方程式，柏努利方程式及其應用。

(4)流體流動的內部結構:牛頓粘性定律，非牛頓型流體的概念;流動的型態及判據—雷諾實驗及雷諾準數;流動邊界層概念;流體在管內的速度分布;阻力損失;直管內的流動阻力損失，摩擦系數，因次分析法，局部阻力損失。

(5)管路計算:簡單管路計算;復雜管路的計算。

(6)流速和流量的測量:測速管，孔板流量計，文丘里流量計，轉子流量流量計。

3.流體輸送機械

(1)離心泵:離心泵的工作原理及主要結構;離心泵的基本方程式;離心泵的主要性能參數與特性曲線;離心泵的氣縛與氣蝕現象，安裝高度;離心泵的流量調節方法;離心泵的類型及選擇。

(2)其它類型泵。

(3)離心式通風機的工作原理、性能、特性曲線及其選擇;其它氣體輸送設備簡介。

4.非均相物系的分離和固體流態化

(1)非均相物系的特點，分離方法及分離目的。

(2)沉降:重力沉降，沉降速度的定義及計算;阻力系數;降塵室的構造原理與計算。

(3)離心沉降:離心沉降速度，分離因數;旋風分離器的基本結構、操作原理、性能、型式及選用。

(4)過濾:基本概念，過濾基本方程式;流體通過顆粒床層流動時速率計算式，過濾速度，過濾速率方程及其在恒壓、恒速條件下的應用，過濾常數及其測定。

(5)過濾設備:板框過濾機的構造及操作;轉筒真空過濾機的構造與操作;濾餅的洗滌，過濾機的生產能力。

5.傳熱

(1)傳熱在化工生產中的應用，傳熱的三種基本方式，典型傳熱設備，穩定傳熱和不穩定傳熱。

(2)熱傳導:基本概念;傅立葉定律;導熱系數;單層及多層平壁的穩定熱傳導;單層及多層圓筒壁的穩定熱傳導。

(3)對流傳熱:基本概念;牛頓冷卻定律;對流傳熱系數及其主要影響因素;臨界保溫層厚度。

(4)傳熱計算:總傳熱速率方程，平均溫度差，總傳熱系數和傳熱面積;污垢熱阻;傳熱效率、傳熱單元數的概念;提高傳熱系數的途徑。

(5)對流傳熱系數的經驗關聯式及適用條件，有相變的對流傳熱系數的經驗式及影響因素。

(6)熱輻射:基本概念，基本定律;兩固體間的輻射傳熱;對流與輻射聯合傳熱。

(7)換熱器:換熱器的類型;列管式換熱器的構造、基本型式及設計選型;新型換熱器;強化傳熱的途徑。

6.蒸發

(1)基本概念，蒸發的特點。

(2)單效蒸發:溶液的沸點升高及溫度差損失，溶液的濃縮熱及焓濃圖;單效蒸發的物料衡算及熱量衡算;蒸發器的傳熱面積，蒸發器的生產能力和生產強度。

(3)多效蒸發:操作流程;有效溫度差的分配;多效蒸發與單效蒸發的比較;效數的限制及最佳效數;

(4)蒸發器:型式、結構及特點、選型簡介。

7.蒸餾

(1)均相物系的分離方法，蒸餾操作原理及類型。

(2)蒸餾:雙組分理想溶液的氣—液平衡關系，拉烏爾定律;相對揮發度;簡單蒸餾和平衡蒸餾。

(3)精餾:多次部分氣化和多次部分冷凝，精餾流程。

(4)雙組分連續精餾的計算:理論板概念及恒摩爾流假定;物料衡算及操作線方程;理論板層數的求取，進料熱狀況的影響;回流比的影響及選擇;幾種特殊情況時理論板層數的計算，簡捷法求理論板層數;板效率，實際板數;塔高、塔徑的計算;熱量衡算。

(5)特殊精餾簡介

8.吸收

(1)吸收操作的目的、類型。

(2)吸收過程的相平衡:氣體在液體中的溶解度，亨利定律;吸收劑的選擇。

(3)傳質機理與吸收速率:分子擴散與菲克定律，氣相中穩定分子擴散，液相中穩定分子擴散，等分子反方向擴散和一組分通過另一停滯組分的擴散;擴散系數，對流擴散;吸收過程的機理，膜吸收速率方程式和總吸收速率方程式。

(4)吸收塔的計算:物料衡算與操作線方程式;吸收劑用量的確定;塔徑的計算;填料層高度的計算—對數平均推動力法、脫吸因數法;傳質單元高度與傳質單元數;理論板層數計算。

(5)吸收系數:吸收系數的測定、吸收系數經驗關聯式及準數關聯式。

(6)脫吸。

(7)其它條件下的吸收。

9.蒸餾及吸收塔設備

(1)塔設備的基本功能、分類及評價指標。

(2)板式塔:基本結構及構件的作用;浮閥塔的設計、流體力學特性、塔板負荷性能圖，塔板效率及其影響因素;新型塔板簡介。

(3)塔盤結構尺寸及板式塔工藝設計。

(4)填料吸收塔:填料類型，填料塔的流體力學性能，填料塔的附件。

10.液—液萃取

(1)萃取的基本概念及操作流程。

(2)三元體系的液—液相平衡:相平衡關系在三角形相圖中的表示。萃取過程在三角形相圖上的表示，萃取劑的選擇。

(3)萃取過程的流程和計算:單級萃取的流程和計算;多級錯流接觸萃取的流程;多級逆流接觸萃取的流程。

11.干燥

(1)熱質傳遞過程，去濕方法。

(2)濕空氣的性質和濕焓圖:濕含量，相對濕度，濕比容，濕熱焓，濕比熱，干球溫度，濕球溫度，絕熱飽和冷卻溫度，露點溫度;濕空氣的濕度—焓圖的意義、用途及數學描述。

(3)干燥過程的物料衡算和熱量衡算:濕物料中水分的表示方法;空氣通過干燥器時的狀態變化;干燥器的熱效率。

(4)固體物料干燥過程的平衡關系和速率:物料中濕分的劃分，平衡濕含量;干燥曲線和干燥速率曲線;恒定干燥條件下干燥時間的計算。

(5)干燥器:主要型式，干燥器設計。

二、試卷題型結構

主要題型：填空、選擇題(30分)，簡答題(30分)，計算題(90分)

三、試卷分值及考試時間

考試時間 180 分鐘，滿分150分。