2022年西北師范大學化學化工學院碩士研究生考試科目《化工原理》考試大綱及參考書目 正文

《化工原理》科目大綱
（科目代碼：822）
 一、考核要求
1 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。
2 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。能夠進行涉及泵的基本計算。
3 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。
4 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。
5 掌握分析顆粒運動的基本方法，掌握流態化的原理和計算。能夠對顆粒運動過程進行分析和計算。了解沉降分離設備和氣力輸送設備的分類和應用。
6 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。
7 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。掌握物料衡算和操作線方程，以及吸收過程的計算。了解主要的吸收設備、流程及應用。了解蒸發過程原理和設備。能夠靈活運用傳質基本原理，解決簡單的非穩態吸收問題。
8 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。
9 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。了解板式塔和填料塔的一般計算。
10 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。
11 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。
12 了解結晶、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。

二、考核評價指標
化工原理是針對應用化學、工業催化專業碩士生的專業課考試科目。考試對象為參加全國碩士研究生入學考試的準考考生。該課程旨在考查學生對化工基礎理論知識和有關設備的掌握程度，以及運用基礎理論知識，分析和解決化工有關單元操作中各種設計型問題和操作型問題的能力。它的評價標準是高等學校優秀本科畢業生能達到的水平，以保證被錄取者具有較好的化工基礎理論和應用基礎知識，能較好的適應入學后學習與科研工作。

三、考核內容
第一章 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 因次分析方法；
8 管路計算；
9 流速和流量的測定、各種流量計。
　　
第二章 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）、通風機、鼓風機、壓縮機和真空泵的主要特性。

第三章 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。
　　　　
第四章 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。
　　　
第五章 顆粒的沉降和流態化
1 曳力和顆粒自由沉降；
2 降塵室、旋風分離器等主要沉降分離設備及操作原理；
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。
　　　
第六章 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。

第七章 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。
　　　　
第八章 液體精餾
1 蒸餾原理與蒸餾操作；
2 平衡蒸餾和簡單蒸餾；
3 理想和非理想體系的汽液相平衡；
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。
　　　
 第九章 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。
　　　　
第十章 液液萃取
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 萃取設備操作和液泛、液滴傳質。

第十一章 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。
　　　　
 第十二章 其它傳質分離方法
1 結晶；
2 吸附分離；
3 膜分離。

參考書目：
    《化工原理》，陳敏恒主編，化學工業出版社，第二版。

西北師范大學

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