2021中國(guó)科學(xué)院大學(xué)化工原理專業(yè)研究生考試大綱 正文

中國(guó)科學(xué)院大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試
《化工原理》考試大綱
 
本《化工原理》考試大綱適用于中國(guó)科學(xué)院大學(xué)化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工藝、生物化工、環(huán)境工程等專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。“化工原理”是化工類及相近專業(yè)的重要應(yīng)用基礎(chǔ)課程，以傳遞過程（動(dòng)量傳遞、傳質(zhì)和傳熱）為主線，涵蓋了化學(xué)工業(yè)中涉及的主要單元操作過程。要求考生掌握研究化工工程問題的方法論，掌握各單元操作過程原理和設(shè)備性能，能夠進(jìn)行定量過程計(jì)算和基本的工程設(shè)計(jì)，并具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。
 
一、考試基本要求
1． 熟練掌握單元操作的基本概念和基礎(chǔ)理論；
2． 掌握單元操作過程的典型設(shè)備的特性，并了解基本選型能力；
3． 掌握主要單元操作過程的基本設(shè)計(jì)和操作計(jì)算方法；
4． 能夠靈活運(yùn)用單元操作的基本原理，分析解決單元操作常見問題。
 
二、考試方式與時(shí)間
碩士研究生入學(xué)《化工原理》考試為筆試，考試時(shí)間為180分鐘。
 
三、考試主要內(nèi)容和要求
（一）流體流動(dòng)
1、考試內(nèi)容
（1）流體運(yùn)動(dòng)的考察方法、流體受力和能量守恒分析方法；（2）流體靜力學(xué)及壓強(qiáng)測(cè)定；（3）流體流動(dòng)的連續(xù)性方程及其應(yīng)用；（4）機(jī)械能守恒及伯努利方程的應(yīng)用；（5）流動(dòng)型態(tài)（層流和湍流）及判據(jù)；（6）流速分布及流動(dòng)阻力分析計(jì)算；；（7）管路計(jì)算；（8）流速和流量的測(cè)定、流量計(jì);（9）非牛頓流體與流動(dòng)。
2、考試要求
熟練掌握流體流動(dòng)過程中的基本原理及流動(dòng)規(guī)律，包括流體靜力學(xué)和機(jī)械能守恒方程。能夠靈活運(yùn)用流體力學(xué)基本知識(shí)分析和計(jì)算流體流動(dòng)問題，包括流體流動(dòng)阻力計(jì)算和管路計(jì)算。
 
（二）流體輸送機(jī)械
1、考試內(nèi)容
（1）主要流體輸送機(jī)械的類型及特點(diǎn)；（2）離心泵的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)、特性曲線、流量調(diào)節(jié)、組合操作、安裝和汽蝕現(xiàn)象；（3）往復(fù)泵的類型、工作原理、流量調(diào)節(jié)和特性曲線；（4）其它主要化工用泵（正位移泵和非正位移泵）的主要特性；（5）氣體輸送機(jī)械（通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和真空泵）的主要特性。
2、考試要求
了解各類化工用泵的主要結(jié)構(gòu)、原理和主要用途。掌握離心泵的工作原理、特性曲線、流量調(diào)節(jié)和安裝。能夠進(jìn)行涉及離心泵的基本計(jì)算。
 
（三）液體的攪拌
1、考試內(nèi)容
（1）攪拌器的主要類型；（2）混合機(jī)理；（3）攪拌器的性能；（4）攪拌功率；（5）攪拌器放大; (6) 其他混合設(shè)備主要類型(靜態(tài)混合器、管道混合器和射流混合器)。
2、考試要求
了解攪拌器的主要結(jié)構(gòu)、流體混合特性和表征，了解攪拌設(shè)備的基本設(shè)計(jì)和放大。
 
（四）流體通過顆粒層的流動(dòng)及過濾
1、考試內(nèi)容
（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(jiǎn)化模型；（3）過濾原理和分類；（4）過濾過程的數(shù)學(xué)描述及計(jì)算、濾餅的洗滌；（5）壓濾和吸濾設(shè)備、離心過濾設(shè)備。
2、考試要求
了解顆粒床層的特性和流動(dòng)壓降計(jì)算。掌握過濾操作的基本原理、基本方程式及應(yīng)用、不同過濾方式的操作計(jì)算。了解典型過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。
 
（五）顆粒的沉降和流態(tài)化
1、考試內(nèi)容
（1）曳力和顆粒自由沉降；（2）沉降分離設(shè)備、操作原理及計(jì)算；（3）流化床基本概念和主要特性；（4）流化床操作及計(jì)算；（5）氣力輸送原理、分類和主要流動(dòng)特性。
2、考試要求
掌握分析顆粒運(yùn)動(dòng)的基本方法，能夠?qū)︻w粒運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析和計(jì)算。掌握流態(tài)化的原理和計(jì)算。了解沉降分離設(shè)備和氣力輸送設(shè)備的分類和應(yīng)用，掌握沉降分離設(shè)備的原理和計(jì)算。。
 
（六）傳熱及換熱設(shè)備
1、考試內(nèi)容
（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(jī)理；（3）熱傳導(dǎo)與傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)；（4）平壁、圓筒壁和多層壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的計(jì)算；（5）對(duì)流傳熱過程分析和數(shù)學(xué)描述；（6）準(zhǔn)數(shù)和傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式；（7）沸騰傳熱和冷凝傳熱；（8）黑體輻射及基本規(guī)律；（9）傳熱過程計(jì)算；（10）換熱器的分類、計(jì)算與選型；（11）傳熱過程的強(qiáng)化途徑；；（12）蒸發(fā)操作主要特點(diǎn)；（13）蒸發(fā)設(shè)備，單效和多效蒸發(fā)。
2、考試要求
熟練掌握傅立葉定律、熱傳導(dǎo)的基本原理和定態(tài)熱傳導(dǎo)的計(jì)算。了解對(duì)流傳熱的影響因素、主要關(guān)聯(lián)式、對(duì)流傳熱的計(jì)算和傳熱強(qiáng)化。掌握換熱器和蒸發(fā)器的基本計(jì)算，了解換熱器和蒸發(fā)器的分類、選型和應(yīng)用。了解黑體輻射的特點(diǎn)和規(guī)律。能夠靈活運(yùn)用傳熱基本原理，求解簡(jiǎn)單的非穩(wěn)態(tài)傳熱問題。
 
（七）氣體吸收
1、考試內(nèi)容
（1）氣液相平衡；（2）分子擴(kuò)散和菲克定律、擴(kuò)散系數(shù)；（3）對(duì)流傳質(zhì)理論和相關(guān)準(zhǔn)數(shù)；（4）吸收過程的數(shù)學(xué)描述；（5）吸收塔的設(shè)計(jì)型和操作型計(jì)算；（6）氣體吸收特點(diǎn)和吸收過程計(jì)算；（7）化學(xué)吸收。
2、考試要求
熟練掌握傳質(zhì)、吸收與解吸過程的基本理論，了解擴(kuò)散系數(shù)、傳質(zhì)系數(shù)等參數(shù)的計(jì)算方法。掌握物料衡算、操作線方程以及吸收過程的計(jì)算。了解主要的吸收設(shè)備、流程及應(yīng)用。能夠靈活運(yùn)用傳質(zhì)基本原理，解決簡(jiǎn)單的非穩(wěn)態(tài)吸收問題。
 
（八）液體精餾
1、考試內(nèi)容
（1）蒸餾分離的依據(jù)；（2）雙組份溶液（理想和非理想體系）的汽液平衡的汽液相平衡，（3）平衡蒸餾和簡(jiǎn)單蒸餾；（4）精餾原理和精餾過程的數(shù)學(xué)描述；（5）精餾塔的操作和操作方程；（6）雙組分精餾的設(shè)計(jì)型和操作型計(jì)算；（7）間歇精餾特點(diǎn)與計(jì)算；（8）萃取精餾和恒沸精餾; (9)多組分精餾基礎(chǔ)和計(jì)算。
2、考試要求
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(jì)算，包括進(jìn)料狀態(tài)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(diǎn)。能夠靈活運(yùn)用傳質(zhì)基本原理，解決簡(jiǎn)單的非穩(wěn)態(tài)精餾問題。
 
（九）氣液傳質(zhì)設(shè)備
1、考試內(nèi)容
（1）板式塔的結(jié)構(gòu)和操作；（2）塔板和塔內(nèi)的兩相流體力學(xué)特性、塔板效率；（4）填料塔的結(jié)構(gòu)及主要填料的特性；（5）填料層和填料塔內(nèi)的流體力學(xué)性能和氣液傳質(zhì)；（7）氣液傳質(zhì)設(shè)備的不正常操作。
2、考試要求
了解填料塔和板式塔的主要構(gòu)件，了解塔內(nèi)兩相流動(dòng)狀況和傳質(zhì)特性，了解常見的氣液傳質(zhì)設(shè)備不正常操作情況。掌握板式塔和填料塔的一般計(jì)算。
 
（十）液液萃取
1、考試內(nèi)容
（1）液液萃取原理；（2）液液相平衡和三角形相圖；（3）單級(jí)和多級(jí)萃取過程計(jì)算；（4）萃取設(shè)備主要類型、特點(diǎn)和選型；（5）萃取設(shè)備操作和液液傳質(zhì)；（6）超臨界流體萃取和液膜萃取。
2、考試要求
熟練掌握液液兩相傳質(zhì)特性和萃取原理，掌握單級(jí)和多級(jí)萃取過程的計(jì)算方法，了解萃取操作和設(shè)備特性，了解超臨界流體萃取和液膜萃取。
 
（十一）熱質(zhì)同時(shí)傳遞過程和固體干燥
1、考試內(nèi)容
（1）濕空氣的性質(zhì)和濕度圖；（2）熱質(zhì)同時(shí)傳遞過程的數(shù)學(xué)描述和基本計(jì)算；（3）干燥速率及其影響因素；（4）干燥過程計(jì)算；（5）常用干燥器及其特點(diǎn)。
2、考試要求
掌握濕空氣的主要性質(zhì)和狀態(tài)參數(shù)。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(yīng)用。
 
（十二）其它傳質(zhì)分離方法
1、考試內(nèi)容
（1）溶液結(jié)晶；（2）吸附分離；（3）膜分離。
2、考試要求
理解溶液結(jié)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(shè)備特性。
 
四、試卷題型及比例
l 試題包括基本概念題、計(jì)算題和分析題。
l 題型（大約比例）：選擇填空題占20%、問答題占20%、計(jì)算題占40%、分析題占20%。
l 試卷滿分為：150分。
 
五、參考教材
l 《化工原理》（第四版），上、下冊(cè). 陳敏恒、叢德滋、方圖南、齊鳴齋/潘鶴林編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015
 
編制單位：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
編制日期：2019年6月26日
 

中國(guó)科學(xué)院大學(xué)

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