《化工原理》课程考试大纲
《化工原理》课程考试大纲 第一部分考试说明 一、考试性质 化工原理课程是化学工程与工艺及相近专业学生的一门主干课,也是衔接基础课与专 业课的一门技术基础课。本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练。强调理论和实 际相结合,提高分析问题和解决问题的能力。 化工原理课程考试的性质是学生化工原理课程学习的终结性评价。 二、考试目标 考试中掌握客观性、全面性、导向性、科学性原则。化工原理课程考试的目的在于检 查学生的学习质量,引导学生复习、巩固和加深所学知识和技能、掌握工程问题的处理方法。 同时,也便于了解学生学习情况,是教学相长的需要。 (一)答题方式 闭卷,笔试。 答案必须全部答在答题纸上,答在试卷上无效。 (二)答题时间 90分钟。 (三)基本题型 题型有概念题(填空题、选择题、是非题、简答题)和计算题。概念题分数约为25%~30%, 计算题分数约为70%~75%o 概念题的内容涉及各章,如下给出的各章基本概念。计算题主要涉及管路计算(带泵或 不带泵),传热计算(换热器),吸收计算(低浓度气体吸收),精馅计算(双组分),干燥计算(比 例较小)O 第二部分考查的知识范围与要求 考试相关知识范围: 第一章基本概念: 连续性假定 拉格朗日法 欧拉法 定态流动 轨线与流线 牛顿粘性定律 粘性的物理本质总势能理想流体与实际流体的区别 牛顿粘性定律 du T = U — dy 静力学方程 机械能守恒式 = P2_ P + z2g + 虹 n dup dG 雷偌数 Re =——=— 阻力损失 hf =2-— f d 2 Qv 层流 2 =—或 Re 32 “id 局部阻力 压头 雷诺数的物理意义 完全湍流粗糙管当量粗糙度 驻点压强孔板流量计的特点 当量直径 4A If 2AP 孔板流量计qv = Co& V P △Q = RS - p)g 转子流量计qv = CrA0 2Vf(pf-p) PAf 可压缩流体与不可压缩流体的区别牛顿流体与非牛顿流体的区别 伯努利方程的物理意义平均流速均匀分布均匀流段 层流与湍流的本质区别稳定性与定态性边界层量纲 量纲分析实验研究方法的主要步骤摩擦系数水力光滑管 局部阻力当量长度当量直径常用流速毕托管的特点 转子流量计的特点 第一章重要公式: 第一章应用和计算: 守恒原理机械能守恒原理的应用。 流体流动的机械能损失沿程阻力损失计算;局部阻力损失计算。 管路计算简单管路的计算。 第二章基本概念: 输送机械的压头或扬程 离心泵理论压头的影响因素 叶片后弯原因 气缚现象 离心泵特性曲线离心泵工作点离心泵的调节手段汽蚀现象必需汽蚀余量(NPSH)r 离心泵的选型(类型、型号)正位移特性往复泵的调节手段 气体输送的特点通风机的全压、动风压 第二章重要公式: A8(2- + ^) 管路特性乩=业+ & + S—=—q; Pg兀 Wg 泵的有效功率Pe = pgqvHe 泵效率 rj = — 最大允许安装高度4 —— Pg Pg 风机全压换算 P’t = Pt — P 第二章应用和计算: 管路特性管路特性方程。 离心泵离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的安装高度,离心泵的选用。 第四章基本概念: 非球形颗粒的当量直径颗粒群平均直径的基准床层比表面床层空隙率 数学模型法的主要步骤架桥现象过滤常数及影响因素过滤物料衡算 洗涤速率过滤机的生产能力T0pt叶滤机的特点板框压滤机的特点 回转真空过滤机的特点加快过滤速率的途径 第五章基本概念: 曳力系数 斯托克斯定律区(自由)沉降速度 重力沉降室加隔板 离心分离因数旋风分离器主要评价指标总效率粒级效率分割直径dpc 流化床的特点(混合、压降)两种流化现象聚式流化的两种极端情况 流化床的操作范围起始流化速度带出速度 第六章基本概念: 传热过程的三种基本方式载热体三种传热机理的物理本质 间壁换热传热过程的三个步骤导热系数热阻推动力 强制对流自然对流(加热、冷却面的位置)努塞尔数、普朗特数的物理意义 液体沸腾的两个必要条件核状沸腾膜状沸腾临界点沸腾给热的强化 蒸汽冷凝的两种形式排放不凝性气体各种a的相对大小传热过程的控制步骤 传热操作线对数平均推动力逆流并流冷、热流体流动通道的主要选择原则 垢层热阻 第六章重要公式: 傅立叶定律 c dt q — —A — dn 牛顿冷却定律 q = a(T -Tw) 努塞尔数 7 cd Nu =—— 2 普朗特数Pr = g# 圆管内强制湍流a = 0.023-Re°Prft 受热b=0. 4,冷却b=0. 3 d 传热系数 K]= 凄— 1 n 况1n «1 F R[ HF 7?2 «i 也 ■ a2d2 传热基本方程式 Q = KA\tm 热量衡算式 Q = qmiCpi{Ti-T2) = qmlCpl{tl-t1)或 Q = qmlr 第六章应用和计算: 对流给热管内强制对流(湍流)给热系数计算。 间壁换热过程热量衡算和传热速率。 传热计算传热设计型问题计算;传热操作型问题判断和计算。 第八章基本概念: 吸收的目的和基本依据化学吸收与物理吸收的区别主要操作费解吸方法 选择吸收溶剂的主要依据相平衡常数及影响因素分子扩散对流传质双膜理论 传递速率Na传质速率方程式传质阻力控制低浓度气体吸收特点物料衡算 建立操作线方程的依据传质单元数nog传质单元高度hog返混最小液气比 nog的计算方法hog的含义 常用设备的h°g值 吸收剂三要素及对吸收结果的影响 第八章重要公式: 亨利定律 pe = Ex , pe = HC ; 相平衡 ye=mx 费克定律 J A = ~Dab—— 对流传质 Na =ky(y-yi) = kx(xi -x) 总传质系数K=- y 1 m —+ — ky kx 传质速率方程式 NA = Ky(y-ye)=Kx(xe-x) 吸收过程基本方程式 H = HogNog = — P1— Kya^y^y-ye Kya Ay,„ 对数平均推动力八(必“-顷2*2) m以 心1 y2 - mx2 吸收因数法 N°g=-+ r 1 1 mGL j2 -mx2 L L 最小液气比 (4).=勿一力 Gxle — x2 物料衡算式 G(H -%)= L(X1 -乂2) 第八章应用和计算: 吸收过程 最小液气比计算;低浓度气体吸收的计算;物料衡算、传质速率;传质单元 高度和传质单元数的计算,操作型问题计算。 第九章基本概念: 蒸馅的目的及基本依据 主要操作费用 双组份汽液平衡自由度 泡点 露点 总压对相对挥发度的影响平衡蒸馅简单蒸馅连续精馅 间歇精馅 实现精馅的必要条件 理论板 板效率 恒摩尔流假设及主要条件 回流比 加料热状态参数q值的含义及取值范围 建立操作线的依据 操作线为直线的条件 最优加料位置 挟点恒浓区的特征 全回流 最小回流比 最适宜回流比 分离能力和物料衡算的约束 灵敏板 间歇精馄过