2021年湖南工學院專升本考試大綱 -《化工原理》

瀏覽次數(shù):次 發(fā)布時間:2022-01-13
《化工原理》考試大綱

一、考試的目的與基本要求

1、要求學生具有工程觀點和解決工程實際問題的能力,包括對化工單元操作進行工程能力、正確運用工程圖表的能力以及運用技術(shù)經(jīng)濟觀點分析、解決工程實際問題的能力;

2、要求學生掌握一些處理工程問題的基本方法,如因此分析法、數(shù)學模型法、過程分解法、試差計算法和圖解計算法等,使學生具備在不同場合選用不同方法處理工程問題的能力;

3、要求學生具有從過程的基本原理出發(fā),觀察、分析、綜合、歸納眾多影響因素,從中找出問題的主要方面,運用所學知識解決工程問題的科學思維能力、創(chuàng)新思維能力和獨立工作能力。

二、命題的指導思想和原則

1、命題的指導思想 全面考查學生對本課程的基本原理、基本概念和主要知識點學習、理解和掌握的情況。

2、命題的原則 題型盡可能多樣化,整個試卷的題型不少于5類;題目數(shù)量多、份量小,范圍廣;最基本的知識一般占60%左右,稍微靈活一點的題目占20%左右,較難的題目占20%左右;絕大多數(shù)題目應為中小題,即使是大題目,應在其中設置多個小題,適當壓縮大題目在總分中所占的比例??陀^性的題目應占比較重的份量。

三、考試知識點及要求

1、緒論

考試知識點:

(1)《化工原理》課程的性質(zhì)、研究對象、任務與基本內(nèi)容;

(2)本課程的特點及學習方法;

(3)因次、單位制和單位換算。

考試要求:

掌握單元操作的概念;因次、單位制和單位換算;主要了解《化工原理》課程的性質(zhì)、研究對象、任務和基本內(nèi)容;《化工原理》課程的特點、定義、任務及其在專業(yè)中的應用,初步建立工程觀點等。

2、流體流動 考試知識點:

(1)流體流動基本概念(密度、比容、比重、壓力、粘度、牛頓粘性定律、雷諾數(shù)、邊界層效應、邊界層形成、邊界層分離、直管阻力、局部阻力、當量長度、當量直徑、因次分析法等概念和方法);

(2)牛頓粘性定律;

(3)流體流動的類型;

(4)流體靜力學方程及應用;

(5)連續(xù)性方程及應用;

(6)伯努利方程及應用;

(7)流體在管內(nèi)流動的阻力損失產(chǎn)生的原因及計算;

(8)流量的測量。

考試要求:

掌握:流體靜力學方程;連續(xù)性方程;伯努利方程;流體流動的類型及判定;阻力損失產(chǎn)生的原因及計算方法;管路的計算;適宜流速的選擇及管路直徑的確定。了解:各種流量計的結(jié)構(gòu)及測量原理。

3、流體輸送

考試知識點:

(1)離心泵構(gòu)造和操作原理、離心泵的特性曲線、選型的依據(jù)及其應用;

(2)離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié);

(3)離心泵的安裝高度 氣蝕余量 允許吸上真空度;

(4)通過本章學習 要求能根據(jù)生產(chǎn)任務的要求和管路特性選擇合適的輸送設備 并能正確安裝使用。

考試要求:

掌握:離心泵的性能參數(shù)及特性曲線;管路特性曲線、離心泵工作點調(diào)節(jié)、離心泵安裝高度計算;離心泵“汽蝕”、“氣縛”現(xiàn)象的概念及預防措施,離心泵操作注意事項;離心通風機的風量、風壓的計算。了解:流體輸送設備在生產(chǎn)中的應用及分類;離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其應用、選型;往復泵、游渦泵等的工作原理、特性、流量調(diào)節(jié)方法、安裝要點及適應范圍等;壓縮機、鼓風機、通風機的工作原理、特點及選用方法,離心通風機的特性參數(shù)和特性曲線;真空泵的主要性能及選用。

4、非均相物的分離與顆粒流態(tài)化

考試知識點:

(1)重力沉降速度、降塵室、懸浮液的沉聚過程、沉降槽構(gòu)造;

(2)離心分離原理、離心沉降速度、旋風分離器、旋液分離器、離心機;

(3)過濾速度、過濾方程、板框過濾機、真空過濾機。

考試要求:

掌握:重力沉降和離心沉降的基本原理 沉降速度的定義、意義及基本計算方法;降塵室內(nèi)顆粒分離的條件及陣塵室的計算;恒壓過濾的基本方程式及計算。了解:單個顆粒、顆粒群、顆粒床層特性的表示方法;降塵室、旋風分離器的結(jié)構(gòu)特點、主要性能及選型、操作要點,旋液分離器的工作原理和主要特點;過濾操作的基本概念及過濾介質(zhì)、過濾速率、恒壓過濾、恒速過濾、過濾常數(shù)等概念;板框過濾機、葉濾機、回轉(zhuǎn)真空過濾機的基本結(jié)構(gòu)、操作方法及相關(guān)計算;過濾常數(shù)的測定方法;其他凈制方法、特性及應用。

6、傳熱及換熱設備

考試知識點:

(1)傳熱的三種方式 付立葉定律、導熱系數(shù)、平壁的穩(wěn)定熱傳導、圓筒壁的穩(wěn)定熱摶導;

(2)間壁兩側(cè)流體熱交換過程分析、總傳熱系數(shù)、熱量衡算式、傳熱速率方程間的關(guān)系、平均溫度差的計算、壁溫的計算;

(3)對流、對流傳熱系數(shù)、影響對流傳熱系數(shù)的因素、因次分析在對流傳熱中的應用;

(4)輻射傳熱的基本概念及計算;

(5)夾套式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器、板式換熱器、螺旋式換熱器的結(jié)構(gòu)和原理;

(6)換熱器的強化途徑;

(7)換熱器的分類:按用途分為加熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器和蒸發(fā)器等,按換熱原理和方式分為直接接觸式、蓄熱式和間壁式;

(8)間壁式換熱器的類型:夾套式換熱器、蛇管換熱器、噴淋式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器、板式換熱器等;

(9)列管式換熱器的設計與選用;

(10)傳熱過程的強化措施:提高傳熱溫差、增加換熱面積和總傳熱系數(shù)等;

(11)其他類型的換熱器。

考試要求:

掌握:熱傳導基本原理、一維定態(tài)傅立葉定律及其應用、平壁及圓筒壁一維定態(tài)熱傳導計算及分析;對流傳熱基本原理、影響對流傳熱的主要因素;無相變管內(nèi)強制對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式及其應用、Nu,Re,Pr,Gr等特征數(shù)的物理意義及計算、正確選用對流傳熱系數(shù)計算式、注意其適用范圍及使用條件;傳熱速率方程與熱負荷計算、平均溫差計算、總傳熱系數(shù)計算及分析、污垢熱阻、傳熱面積計算、列管式換熱器的設計與選用;傳熱過程的強化措施;強化傳熱途徑。了解:熱傳導的基本原理、傅里葉定律、穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱的概念;牛頓冷卻定律、對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的物理意義及經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式的用法、使用條件;工業(yè)生產(chǎn)中常用的換熱器類型、結(jié)構(gòu)、特點,掌握列管式換熱器的設計、選型;蒸氣冷凝的方式及液體在大容器內(nèi)沸騰時的沸騰曲線;黑體、白體、透熱體、黑度的概念;斯蒂芬-波爾茲曼定律、克希霍夫定律。

9、氣體吸收

考試知識點:

(1)吸收流程、氣體在液體中的溶解度、平衡分壓、享利定律;

(2)擴散過程中的基本概念、質(zhì)量傳遞、分子擴散與菲克定律、單向擴散、等摩爾反向擴散雙膜理論、氣、液膜控制傳質(zhì)速率方程、吸收過程物料衡算、傳質(zhì)單元、傳質(zhì)單元高度、傳質(zhì)單元數(shù)、理論塔板數(shù)、理論塔板數(shù)的計算、填料層高度的計算;

(3)實際塔板數(shù)、點效率、板效率、全塔效率、傳質(zhì)總系數(shù)、傳質(zhì)分離系數(shù)、氣膜控制。

考試要求:

掌握:吸收過程的基本原理,氣液相平衡,亨利定律各種形式的表達式及其系數(shù)之間的換算關(guān)系;傳質(zhì)的基本理論,明確影響氣液相平衡的因素,利用氣液相平衡理論分析傳質(zhì)推動力、傳質(zhì)方向與傳遞極限,掌握傳質(zhì)的雙膜理論、雙膜模型;明確低濃度氣體吸收的特點及對過程的分析方法,掌握全塔物料衡算,最小液氣比、適宜液氣比對過程的操作線、平衡線、最小液氣比、實際液氣比、溶質(zhì)的吸收率、吸收因子等概念要進行探入理解并能熟練計算;掌握傳質(zhì)單元高度、傳質(zhì)單元數(shù)、傳質(zhì)平均推動力的概念及其計算方法,運用平均推動力法和吸收因數(shù)法計算傳質(zhì)單元數(shù)及填料層高度。了解:費克定律及雙組分等分子反向擴散以及單向擴散的分析與計算;傳質(zhì)速率方程的各種表達式以及相關(guān)的分傳質(zhì)系數(shù)與總傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系;吸收過程的分類、吸收過程的基本流程以及對吸收劑的基本要求;吸收過程中的質(zhì)量傳遞,包括傳質(zhì)的基本方式、組分運動速度及擴散速度、傳質(zhì)通量以及傳質(zhì)速度、傳質(zhì)速率方程并能對傳質(zhì)速率進行分析,理解傳質(zhì)的氣膜控制過程和液膜控制過程。掌握高濃度氣體吸收的特點以及對吸收過程的影響,特別是在高濃度氣體吸收條件下相平衡關(guān)系和操作線方程對吸收過程影響較大,要了解此種條件下進行吸收過程計算的原則方法和簡化算法;多組分吸收和化學吸收過程的特點、計算的基本思路,多組分吸收中關(guān)鍵組分的概念,化學吸收中增強因子的概念;常用的解吸方法;填料塔主要結(jié)構(gòu)和各塔內(nèi)構(gòu)件的作用及其對填料塔性能的影響,吸收過程的理論塔板數(shù)計算方法。

10、蒸餾

考試知識點:

(1)氣-液平衡、理想溶液、拉烏爾定律 道爾頓定律;

(2)簡單蒸餾、間歇蒸餾、平衡蒸餾、平衡級、精餾;

(3)精餾塔的物料衡算,揮發(fā)度和相對揮發(fā)度;

(4)精餾段、提餾段、進料口的操作線方程;

(5)理論塔板數(shù)、實際塔板數(shù),塔板效率、回流比、最小回流比、填料層高度;

(6)逐板計算法、圖解法、捷算法。

考試要求:

掌握:蒸餾操作的依據(jù),雙組分物系的汽液相平衡;精餾原理;全塔物料衡算;精餾段、提餾段及進料線方程;最小回流比的計算及適宜回流比的選取、進料狀態(tài)、進料位置對精餾操作的影響;理論塔板數(shù)的計算。了解:簡單蒸餾和平衡蒸餾的概念及原理;間歇精餾、恒沸精餾及萃取精餾的原理及特點;板式塔的結(jié)構(gòu)、流型 常見塔板形式以及塔板的負荷性能圖;板式塔的設計。

12、萃取

考試知識點:

(1)萃取劑、萃取相、萃余相、萃取液、萃余液的定義;

(2)、分配系數(shù)與選擇性系數(shù);

(3)、三角相圖、杠桿定律、溶解度曲線、平衡連結(jié)線、輔助線、褶點;

(4)單級萃取、多級錯流萃取及多級逆流萃取的解析計算;

(5)萃取設備和萃取操作流程。

考試要求:

掌握:三角形坐標圖中相組成的表示方法及杠桿定律、相平衡關(guān)系、分配曲線及分配系統(tǒng);單級萃取、多級錯流萃取以及多級逆流萃取過程的計算;萃取原理、部分互溶物系的相平衡、分配系數(shù)、選擇性系數(shù)的定義及物理意義,B與S部分互溶時的圖解法,B與S完全不互溶情形的圖解法和公式法。了解:溶劑的性質(zhì)及選擇溶劑的原則;各種萃取設備的結(jié)構(gòu)、操作原理、特點及應用場合;選擇萃取設備的依據(jù)和其他萃取方法等。

13、干燥

考試知識點:

(1)干燥的目的、原理及實施方法;

(2)濕度的不同表示方法,濕空氣的性質(zhì),濕度圖;

(3)空氣干燥器的操作原理,干燥過程的物料衡算及能量衡算,圖解法。

考試要求:

掌握:干燥過程的物料衡算、熱量衡算 固體物料的干燥機理;干燥過程中平衡含水率、臨界含水率與恒速干燥階段的干燥速率之間的關(guān)系;干燥曲線與干燥速率曲線及恒速和降速干燥時間的計算。了解:干燥的概念、分類以及對流干燥操作的必要條件;表示濕空氣性質(zhì)的參數(shù)及空氣濕度圖;各種干燥方法的基本原理及特點;工業(yè)上常用的干燥器的類型、性能、結(jié)構(gòu) 干燥器的選擇原則等。

四、試卷結(jié)構(gòu)及主要題型

1、試卷結(jié)構(gòu)

基本題60 %左右,綜合題20 %左右,應用題20%左右。

2、主要題型

題型盡可能多樣化,包括單選題、多選題、判斷題(是非題)、辨析題)填空題、名詞解釋題、簡答題(簡述題)、問答題、論述題、計算題、應用題、證明題等等。

五、考試方式

考試方式:閉卷考試;

應同時出A、B兩套試題,其份量及難易程度相當,但不可雷同,并附標準答案及評分細則。

六、試題數(shù)量與時量要求

試卷完全涵蓋教學大綱規(guī)定內(nèi)容,題量適中;考試時間100分鐘;總分:100分。

七、參考教材

譚天恩等. 化工原理(第四版). 北京:化學工業(yè)出版社,2013


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