2020年硕士研究生统一入学考试

《化工原理》

第一部分 考试说明

一、考试性质

化工原理是冶金、化工硕士生入学的专业基础课。考试对象为参加2020年全国硕士研究生入学考试的准考考生。

二、考试形式与试卷结构

(一)答卷方式：闭卷，笔试

(二)答题时间：180分钟

(三)考试题型及比例

概念题 约占30%

简答题 约占30%

计算题 约占40%

(四)参考书目

谭天恩,窦梅等，化工原理，北京：化学工业出版社，2013,6(第四版)。

第二部分 考查要点

一、绪论

掌握单元操作的基本概念;

理解单元操作依据的理论基础(物理本质)、单元操作的研究方法。

二、流体流动

掌握依据流体随压力、温度、时间变化定性分类的基本概念：流体流动、可压缩流体、不可压缩流体、稳定流动与不稳定流动、牛顿流体与非牛顿流体等;掌握压力表示方法的概念。

掌握流体流动中体积流量、质量流量、流速、质量流速、黏度与运动黏度等基本概念;

掌握管内流体流动型态决定因素、雷诺数的概念与物理意义;牛顿流体在圆形直管内流动时，层流和湍流的判断方法;能解释边界层与边界层分离现象及其对传热、传质过程的影响;掌握特征数的概念和量纲分析法原理;

了解流体在管路系统内流动的基本方程，其中包括质量衡算的连续性方程和机械能衡算方程，理解管内流动阻力损失产生的原因，掌握用连续性方程及柏努利方程进行管路计算。

三、流体输送机械

掌握离心泵的压头、理论压头与实际压头的概念、离心泵的主要性能参数，包括有效功率、轴功率和效率等概念;掌握汽蚀现象的概念;

了解离心泵操作原理;了解气缚现象及其防止措施;了解离心泵的特性曲线及其应用;掌握离心泵的工作点的确定与流量调节方法;会用汽蚀余量确定离心泵的安装高度。

了解离心泵选用的原则。

四、机械分离与固体流态化

理解均相混合物、非均相混合物的概念;掌握表征颗粒特征的基本概念：如球形度等;理解筛分的原理和“目”的涵义。

掌握自由沉降与干扰沉降的区别;掌握深层过滤与滤饼过滤的概念、了解滤饼的可压缩性及比阻等概念;掌握不同洗涤方式的概念;

掌握重力沉降原理及沉降速度概念及表达式(重点掌握层流态);离心沉降原理及离心沉降速度表达式(重点掌握层流态);掌握降尘室、旋风分离器的工作原理;掌握滤饼过滤中流体流动简化的方法;

掌握过滤问题的计算：包括过滤时间、洗涤时间、生产能力、最佳操作周期及最大生产能力的计算等，掌握连续过滤机的操作周期和生产能力的计算;

掌握固体流态化各个阶段，了解流化床的两种状态和流化床的主要特性;掌握起始流化速度和带出速度的概念，了解其计算方法(层流状态);掌握流化床压力损失与气速的关系。

五、搅拌

了解搅拌、搅拌槽的概念;了解打漩现象及避免的方法，掌握搅拌器的功率的概念;

了解搅拌的目的;液体受搅拌所需功率决定因素;了解三个搅拌特征数的含义：搅拌雷诺数、搅拌弗劳德数、搅拌功率特征数。

了解液体搅拌系统中，试验系统(模型)与实际生产系统(原型)之间的三种相似。

六、传热

掌握传热速率两种表述方式：热流量与热通量;掌握稳定温度场和不稳定温度场的概念;了解给热时定性温度的涵义、掌握辐射传热的基本概念，包括灰体和黑度等。掌握自然对流与强制对流的概念，了解给热系数的影响因素。

了解传热的三种基本方式;掌握傅立叶定律及其表达形式;了解流体通过间壁传热过程;掌握牛顿冷却定律及其表达形式;掌握描述自然对流时量纲分析中常用准数符号及其涵义;掌握斯蒂芬-波尔兹曼定律。

重点掌握多层平壁和圆筒壁稳定热传导的计算;会用流体特征数关联式计算对流换热问题(重点掌握流体无相变强制对流圆形直管中的湍流问题);掌握两固体间的相互辐射换热计算。

七、蒸发

掌握单效蒸发、多效蒸发的概念;理解浓缩热和自蒸发(闪蒸)的定义、掌握加热蒸汽与二次蒸汽、额外蒸汽等基本概念;

了解蒸发过程的特点;了解多效蒸发的流程。了解蒸发器的生产能力和蒸发强度的概念。理解蒸发设备中的温度差损失的原理;掌握溶液的沸点升高与杜林规则。

八、传质导论

了解多相物系与均相物系的分离法。掌握工业生产中以相际传质为特征的单元操作的基本概念;了解两流体间传质设备分为连续接触式和逐级接触式的分类方法。

掌握菲克定律，了解一维稳定分子扩散中，等摩尔相互扩散和单向扩散等基本概念，理解和掌握给质过程的概念。

理解质量、热量、动量传递之间的类比;

九、吸收

了解吸收的基本理论;掌握物理吸收及化学吸收、加压吸收、等温吸收及非等温吸收等吸收分类问题的基本概念;掌握传质单元、传质单元高度等基本概念及意义;掌握吸收因数和脱吸因数的概念及涵义。

掌握溶解度的概念，会用操作线和平衡线分析传质推动力、掌握最小液气比和液气比的概念和涵义;了解溶质从气相转移到液相的传质过程的步骤;理解并掌握双膜模型等主要的传质模型的涵义和局限性;

掌握用亨利定律、吸收传质速率方程、操作线方程进行低浓度气体且平衡线为直线时传质问题的计算，掌握对数平均推动力法求解填料层高度。

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