科目代码、名称:

803化工原理

专业类别：

■学术学位 □专业学位

适用专业:

化学工程与技术

一、基本内容

1. 流体力学基础

（1）熟练掌握流体静力学方程并灵活运用；

（2）理解流体流动过程的描述方法及相关概念；

（3）熟练掌握连续性方程和机械能衡算方程并灵活运用；

（4）理解牛顿粘性定律、层流和湍流以及边界层、非牛顿型流体等概念；

（5）熟练掌握简单管路、并联管路和分支管路的计算方法；

（6）掌握流速、流量的测定原理和方法。

2. 流体输送机械

（1）深入理解流体输送机械的流量、压头、功率和效率等概念，熟练掌握泵的特性曲线；

（2）掌握离心泵的操作原理，理解气缚和汽蚀现象；

（3）熟练掌握离心泵选型和安装高度计算的方法；

（4）熟练掌握不同类型流体输送机械的流量调节方法；

（5）了解其它流体输送机械的操作原理、基本构造及适用范围。

3. 机械分离与固体流态化

（1）了解固体颗粒特性和固定床特性，熟练掌握颗粒沉降速度的计算；

（2）掌握降尘室的操作原理和设计方法；

（3）掌握旋风分离器的操作原理、分离性能计算方法和选型方法；

（4）掌握过滤过程的物理模型和数学模型；

（5）了解板框压滤机、叶滤机、转筒过滤机的构造和操作原理；

（6）熟练掌握过滤速率方程及其在恒压操作条件下的应用；

（7）熟练掌握恒速和恒压过滤方程及过滤机生产能力的计算；

（8）理解固体流态化现象，掌握流化床的流体力学性能和计算方法，了解流化床的传热和传质机理以及特点。

4. 机械搅拌

（1）掌握机械操作的基本原理、搅拌设备的基本结构、搅拌叶轮的类型及特点；

（2）了解搅拌容器内的总体流动状况，掌握搅拌雷诺数的定义；

（3）理解互溶液体搅拌、固-液悬浮搅拌、液-液分散搅拌及气-液分散搅拌过程中涉及的过程原理和流动特点，掌握这些搅拌过程所涉及相关参数的计算方法；

（4）掌握搅拌功率的计算、搅拌设计与放大的基本方法。

5. 热量传递基础

（1）熟练掌握傅立叶定律和一维稳态导热过程的计算；

（2）深入理解两流体通过固体间壁传热的概念；

（3）熟练掌握传热速率方程、热量衡算方程和传热系数的计算；

（4）理解对流传热的概念以及牛顿冷却定律；

（5）理解对流传热膜系数的准数方程式，并能分析各种因素对不同情况下对流传热的影响；

（6）掌握传热效率和传热单元数的计算方法；

（7）了解热辐射概念，掌握两固体间的辐射传热和设备热损失的计算方法；

（8）了解冷凝和沸腾传热的特点。

6. 传热设备（换热器）

（1）了解化工生产中常用的换热设备；

（2）熟练掌握列管式换热器的结构、选型和设计方法；

（3）熟练掌握换热过程的强化途径；

（4）了解其它类型换热器的结构及其特点。

7. 质量传递基础

（1）理解两相传质过程概念；

（2）熟练掌握相组成的各种表示方法；

（3）熟练掌握费克定律和分子扩散速率的计算；

（4）理解对流扩散概念，熟练掌握对流扩散速率的计算。

8. 气体吸收

（1）熟练掌握气体在液体中溶解度的表示方法和亨利定律的三种形式；

（2）熟练掌握吸收速率方程、总传质系数和传质分系数之间的关系；

（3）熟练掌握吸收塔物料衡算和操作线方程；

（4）熟练掌握低浓度气体吸收塔溶剂用量和填料层高度、理论塔板数的计算；

（5）了解脱吸的特点，掌握脱吸过程的计算方法；

（6）了解多组分吸收、化学吸收和非等温吸收等概念以及高浓度气体吸收的特点；

（7）了解双膜、渗透和表面更新等三种传质模型以及传质系数关联式。

9. 蒸馏

（1）了解双组分混合液的汽液平衡概念，熟练掌握理想系统相平衡的计算方法；

（2）掌握简单蒸馏和平衡蒸馏的原理和计算方法，掌握平衡级蒸馏概念；

（3）深入理解精馏过程原理；

（4）熟练掌握双组分混合液连续精馏的操作线、平衡线和进料线方程，深入理解进料状态对操作的影响，并运用于精馏过程的操作型计算和设计型计算；

（5）熟练掌握理论塔板数的各种计算方法；

（6）深入理解板效率的概念，掌握实际塔板数的计算方法；

（7）深入理解回流比等操作参数的优化选取原则和方法；

（8）掌握塔顶分凝器、塔底直接通入蒸汽、多股进料和侧线出料等双组分精馏过程的基本原理，了解水蒸气蒸馏、间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏和多元精馏等基本概念、操作原理和适用场合。

10. 气液传质设备

（1）了解板式塔和填料塔的典型结构、分类和特点；

（2）了解不同类型的塔板和填料的结构特点；

（3）理解塔板和填料的流体力学性能及其操作极限；

（4）初步掌握塔设备的基本设计方法；

（5）了解板效率的预测方法和经验关联式。

11. 干燥

（1）熟练掌握湿空气的性质、T-H图及其用法；

（2）熟练掌握空气对流干燥器的物料衡算和热量衡算方法；

（3）理解干燥过程的机理，熟练应用干燥曲线计算恒定干燥条件下的干燥速度和干燥时间；

（4）了解各种常用干燥器的操作原理和结构特点；

（5）了解气体增湿、减湿的操作原理。

12. 其它

（1）深入理解各类化工过程中的平衡和速率、推动力和阻力等概念；

（2）熟练掌握质量衡算和能量衡算的原理和方法；

（3）深入理解萃取和浸取过程的相关概念；

（4）了解其它化工分离过程的基本原理；

（5）了解化学工程技术发展趋势；

（6）能够灵活运用相关知识解释生产和生活中的实际问题。

（7）熟练掌握化工原理相关实验的方法、原理、过程与操作技能。

二、考试要求（包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等）

1. 考试时间：3小时；

2. 总分：150分；

3. 考试方式：笔试；

4. 题型及分数比例如下：

（1）选择题：约30分；（2）填空题：约20分；（3）简答题：约30分；

（4）计算题：约70分。

三、主要参考书目

1. 何潮洪，刘永忠，窦梅，冯霄. 《化工原理》（上），科学出版社，2017

2. 何潮洪，伍钦，魏凤玉，姚克俭. 《化工原理》（下），科学出版社，2017

3. 余立新，蒋维钧. 《化工原理》，清华大学出版社，2005

4. 姚克俭，姬登祥，俞晓梅等. 《化工原理实验立体教材》，浙江大学出版社，2009

四、自命题科目需要携带的特殊考试用品（如画板之类会影响到普通考生考试的用品）