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自命題科目考試大綱
科目代碼：851
科目名稱：化工原理
適用專業：化學工程與技術，化學工程（專業學位），生物
工程（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、化學工
程（專業學位）、生物工程（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�？荚嚂r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。
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