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河北工業大學2021年碩士研究生招生考試自命題科目考試大綱

科目代碼：853

科目名稱：化工原理

適用專業：化學工程與技術、材料與化工（專業學位）

一、考試要求化工原理適用于河北工業大學化工學院化學工程與技術、材料與化工（專業學位）專業研究生招生專業課考試。主要考察對于化工原理基本概念、方法的掌握程度，及其分析問題和解決問題的能力。

二、考試形式試卷采用客觀題型和主觀題型相結合的形式，主要包括填空題、單項選擇題、簡答題、計算題、綜合分析題等。考試時間 3 小時，總分 150 分。

三、考試內容

（一）流體流動與流體輸送機械 1、流體的基本性質：密度、動力粘度與運動粘度；流體的分類；流體受力與流體的機械能；牛頓粘性定律，剪應力的定義。 2、靜壓強的定義及其表示法，流體靜力學基本方程式及其應用。 3、定態與非定態流動，流量與流速，連續式方程式及其應用。 4、理想流體及實際流體的柏努利方程式及其應用。 5、雷諾實驗，雷諾數，流型判斷，異型管的當量直徑。 6、流體在圓形管內的速度分布；湍流的定義及其特征；流動邊界層的形成與發展，邊界層分離。 7、量綱分析法；莫迪圖；直管阻力損失、局部阻力損失的計算。 8、簡單管路的計算，適宜流速的確定；復雜管路的計算；流體輸送中的定性分析問題。 9、依據流體動力學原理的流速、流量測量儀表。 10、流體輸送機械的分類。 11、離心泵工作原理、操作要點、主要性能參數、特性曲線。 12、管路特性曲線，離心泵的工作點及其調節，離心泵的組合操作。 13、氣蝕與氣縛，氣蝕余量，離心泵的安裝高度。 14、離心泵類型及其特點，離心泵的選型；各種正位移泵、非正位移泵類型及其特點。 15、往復泵工作原理、分類、特性及其流量調節方法。 16、離心通風機的性能參數與特性曲線，相關計算及其選型。

（二）非均相混合物的分離 1、非均相混合物的分離方法概述。 2、固體顆粒及其顆粒床層的幾何特征描述；流體通過顆粒床層的壓降；數學模型法。 3、過濾原理，過濾設備，過濾操作基本方程式。 4、恒壓、恒速及先恒速、后恒壓過程，相關的過濾方程及其計算；過濾常數的測定。 5、濾餅的洗滌；過濾機的生產能力；間歇式及連續式過濾過程的計算。 6、固體顆粒的沉降運動，斯托克斯定律。 7、氣-固系重力沉降設備及其計算。 8、離心分離因數；旋風分離器工作原理、性能參數、類型、及其計算。

（三）傳熱 1、傳熱在化工生產中的地位；冷、熱流體接觸的基本形式；載熱體及其選擇；熱流量與熱通量。 2、傳熱的三種基本方式；傅里葉定律；導熱系數。 3、平壁及圓筒壁的熱傳導，及其保溫問題的計算。 4、無相變對流傳熱機理；牛頓冷卻定律；對流傳熱系數的定義；影響對流傳熱系數的因素；相關的幾個準數。 5、對流體無相變對流傳熱系數經驗關聯式的理解與應用。 6、蒸汽冷凝傳熱過程描述；滴狀冷凝與膜狀冷凝；對膜狀冷凝對流傳熱系數關聯式的理解；影響冷凝傳熱的因素及強化措施。 7、沸騰傳熱的方式；液體沸騰的必要條件；大容積飽和沸騰曲線；影響沸騰傳熱的因素及強化措施。 8、熱輻射的基本概念、基本規律；兩固體間輻射傳熱的計算；輻射與對流的聯合傳熱問題。 9、傳熱過程計算的命題；換熱器的熱量衡算；總傳熱系數關聯式；總傳熱速率方程；平均溫度差法。 10、間壁式換熱器的分類，幾種典型換熱器的特點。 11、管殼式換熱器的類型、特點及其選用。 12、傳熱過程強化的分析與討論。

（四）氣體吸收 1、氣體吸收的定義與目的；工業吸收過程的描述；吸收過程的分類；物理吸收與化學吸收的比較；吸收劑的選擇依據；吸收過程的操作費用。 2、溶解度曲線；亨利定律；氣-液平衡關系的描述及其應用。 3、單相中物質的擴散；菲克定律；擴散系數；等分子反向擴散與單向擴散。 4、單相對流傳質過程的描述；對流傳質速率與對流傳質分系數。 5、相際傳質過程的描述；雙膜理論；總傳質速率方程與總傳質系數；吸收過程的阻力分析。 6、吸收過程計算的命題；吸收塔的物料衡算和操作線方程；吸收劑用量的確定。 7、傳質單元數與傳質單元高度；傳質單元數的計算。 8、吸收過程設計性問題及操作性問題的分析與討論。 9、吸收系數和傳質單元高度的實驗測定方法。 10、解析過程的描述，解析方法。

（五）蒸餾 1、蒸餾的定義與目的，精餾與蒸餾的關系；精餾過程的分類。 2、汽-液平衡關系，吉布斯相律，理想溶液與非理想溶液，兩組元汽-液平衡相圖，相對揮發度，兩組元理想物系汽-液平衡的計算。 3、理解平衡蒸餾與簡單蒸餾。 4、精餾原理，精餾裝置，理論板假定，回流作用的描述。 5、恒摩爾流假定；全塔物料衡算，操作線方程；進料熱狀況與熱進料方程。 6、操作關系與平衡關系，求解理論板數。 7、全回流，最小回流比，回流比及其確定。 8、精餾的設計型問題、操作性問題的分析與討論，精餾塔的調節與控制。 9、兩組元精餾過程的幾種特殊情況：分凝器，冷回流，復雜塔，直接蒸汽加熱。 10、默弗里效率，全塔效率，有效塔高的計算；冷凝器與再沸器的熱負荷；精餾過程的節能策略。 11、間歇精餾的定義、使用場合及其特點，對兩種間歇精餾方式的理解，相應的實例。 12、恒沸精餾、萃取精精的定義、使用場合及其特點，相應的實例。

（六）干燥 1、干燥操作的目的；去濕方法，干燥方法；對流干燥的特點。 2、濕空氣的性質，焓濕圖，空氣狀態的確定。 3、濕基含水量與干基含水量，干基結合水分與非結合水分，平衡水分與自由水分。 4、干燥曲線與干燥速率曲線，及其測定方法；對恒速干燥階段、臨界含水量、降速干燥階段的理解。 5、間歇干燥過程干燥時間的計算。 6、干燥過程的物料衡算，預熱器的熱量衡算，干燥器的熱量衡算。 7、干燥系統的熱量衡算，干燥系統的熱效率。 8、干燥過程的分析與討論。 9、幾種常見干燥器的特點，干燥器選用中應考慮的問題。

（七）氣-液傳質設備 1、板式塔的結構，塔板上的氣-液接觸狀態，板式塔內不利的氣、液流動狀況，板式塔內的不正常操作現象。 2、塔板負荷性能圖及其理解。 3、塔板結構，指出塔板設計及流體力學計算的項目。 4、塔板的評價指標，塔板類型，典型塔板型式的特點及其適用性。 5、填料塔的結構，填料的評價指標。 6、填料類型，典型填料型式的特點及其適用性。 7、填料的流體力學性能，填料塔內不利的氣、液流動狀況，填料塔的不正常操作現象。 8、描述各種填料塔內件的作用。 9、板式塔與填料塔的比較。

（八）液-液萃取 1、液-液萃取操作的定義，及其工業應用場合。 2、三組元液-液平衡的三角形相圖. 3、萃取劑的選擇依據，分配系數與選擇性系數。 4、單級萃取過程在三角形相圖的表達，及其計算。 5、對多級錯流萃取及多級逆流萃取的描述，并指出各自特點。 6、典型液-液萃取設備的特點，及其選用要點。

（九）化工原理實驗基礎 1、化工原理實驗所涉及的主要測量儀表：流量、壓強與壓差、液位、溫度。 2、化工原理實驗所涉及的主要數據處理方法。 3、化工原理實驗所涉及的誤差知識，及其提高測量精度的考慮。 4、流體阻力測量、流量計校核、離心泵性能參數、板框式過濾機操作、套管式及管殼式換熱器操作、填料塔流體力學、板式精餾塔操作、干燥速率曲線測定，這八個基本實驗所涉及的相關知識，如實驗原理、實驗裝置、實驗方法、實驗現象的解釋等。

四、參考書目 [1]《化工原理（上、下）》，主編：李春利等，浙江大學出版社。 [2]《化工原理（上、下）》，主編：陳敏恒等，化學工業出版社。 [3]《化工原理（上、下）》，主編：柴城敬，高等教育出版社。 [4]《化工原理實驗》，主編：張金利等，天津大學出版社。 [5]《化工原理實驗》，主編：劉繼東等，天津教育出版社。其他注意事項：考生需要攜帶無編程無存儲無記憶功能的計算器。

原標題：河北工業大學2021年碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱

文章來源：https://yjs.hebut.edu.cn/zsgz/zlxz/94851.htm

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