2018年西安理工大学859化工原理考研大纲

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西安理工大学研究生招生入学考试
《化工原理》考试大纲
科目代码：859
科目名称：化工原理
第一部分 课程目标与基本要求
一、课程目标
“化工原理”主要研究化工过程中各种单元操作的基本原理、典型设备的结构及设计方法，
主要阐述化工过程的原理、开发、应用及处理工程问题的方法，是化学工程与技术学科的一个
重要基础组成部分，是化学工程、应用化学、化学工艺、生物化工、环境工程等专业的一门重
要的专业基础课程。通过“化工原理” 的学习，主要培养学生分析、解决化工生产过程中各
种问题的能力，培养学生运用工程的观点和方法分析、研究化工过程中的科研和生产问题。
二、基本要求
“化工原理”以传递过程（动量传递、传质和传热）为主线，涵盖了化学工业中涉及的主
要单元操作过程。要求学生理解和掌握研究化工工程问题的基本方法与理论，掌握各单元操作
过程的原理和典型设备的性能，能够进行定量过程计算和基本的工程设计，并具备综合运用所
学知识分析和解决问题的能力。
第二部分 课程内容与考核目标
第一章绪论
了解化工过程与单元操作的基本概念；了解化工原理课程的内容、性质及任务；熟悉单位、
量纲、因次与单位换算。
第二章流体流动
1、流体静力学
了解静压强及其特征、表示方法、测量；掌握流体静力学的基本方程式，掌握流体静力学
基本方程式的应用。
2、流体在圆管内的流动规律
掌握牛顿粘性定律及粘度定义、表示方法；掌握流量与流速的表示方法；掌握流体连续性
方程及其应用；掌握柏努利方程及其应用；流体拟定态计算。
3、流体流动的内部结构
了解流体流动的型态，边界层理论；掌握雷诺准数的概念、意义、表示方法、应用；熟悉
流体流动的阻力和流动规律的数学模型，掌握层流的直管阻力计算；掌握湍流的直管阻力实验
研究方法、因次分析方法和∏定律；熟悉局部阻力的损失和计算；掌握管路阻力及计算。
4、流速和流量的测定
明确毕托管的原理、应用和计算；熟悉孔板流量计和文丘里流量计的原理、应用和计算；
掌握转子流量计的原理、应用和计算。
第三章 流体输送机械
1、离心泵
熟悉离心泵的工作原理；掌握离心泵的功率、效率、特性曲线、工作点和流量调节；掌握
离心泵的组合操作；了解离心泵的安装高度及类型与选用。
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2、往复泵
了解往复泵的作用原理和类型；了解往复泵的流量不均匀性及调节。
3、其他流体输送机械
了解非正位移泵、正位移泵、通风机、鼓风机和压缩机的工作原理。
第四章 沉降与过滤
1、非均相物系的分离
明确颗粒与流体的相对运动所受阻力。
2、重力沉降
掌握沉降速率的公式及应用；掌握阻力系数的公式及应用；了解明确沉降室的工作原理、
处理量和设计；了解离心分离沉降；了解电沉降。
3、过滤
掌握悬浮液的过滤公式及应用；掌握过滤速率的基本方程式及应用；熟悉恒压过滤的计算
和应用；明确过滤的常用设备的工作原理。
第五章 传热
1、概述
了解热源和冷源；了解传热过程的接触方法，熟悉传热过程的基本方程，熟悉传热过程的
热负荷的计算。
2、热传导
掌握傅立叶定律和导热系数的定义、表示方法；熟悉通过平壁的定态导热过程；熟悉通过
圆筒壁的定态导热过程。
3、对流传热
掌握对流传热的基本概念；了解影响对流给热系数的主要因素，掌握对流给热系数的经验
关联式及其应用；了解有相变的对流传热和无相变的对流传热。
4、传热计算
掌握总的传热速率方程；掌握传热的平均温差的计算；了解流体流动方向的选择；掌握总
的传热系数的公式及应用；掌握垢阻的计算，掌握传热设计型计算和操作型计算。
5、热辐射
掌握热辐射的基本个概念。掌握物体的辐射能力与斯蒂芬-波尔兹曼定律；掌握两固体间
的相互辐射的公式及其应用。
6、换热器
明确换热器的分类，了解间壁式换热器的选用和强化。
第六章 吸收
1、传质过程分离
掌握相平衡与吸收过程的关系。掌握吸收过程的速率的推导；明确费克定律和分子扩散；
熟悉明确稳定分子扩散、单相传质速率方程、总的吸收速率方程。熟悉气液平衡关系；掌握亨
利定律的计算；熟悉气液平衡关系分析吸收过程。
2、吸收
掌握吸收塔的物料衡算与操作线方程；熟悉吸收塔的操作方程和最小液气比；熟悉吸收塔
高度的计算，了解吸收塔的操作计算；了解其他的吸收过程。
3、设备
了解填料塔的特性和选型。
第七章 精馏
1、双组分溶液的气液相平衡
掌握溶液的蒸汽压及溶液的汽液平衡；掌握拉乌尔定律；掌握温度组成图（t-y-x 图）气
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液相平衡图（y-x 图）；了解双组分理想溶液和挥发度及相对挥发度。
2、精馏与精馏塔
掌握简单精馏与平衡精馏的原理、计算公式；了解掌握精馏原理；熟悉精馏塔的全塔衡算、
操作线方程、理论板数、进料状态、加料位置；掌握精馏塔的最小回流比、最少理论塔板数和
芬斯克公式；了解回流比、进料状态参数的影响和选择。
3、其他精馏
了解间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏的工作原理。
4、精馏设备
了解板式塔的结构；了解板式塔的负荷性能图；掌握塔高的确定。
第八章 干燥
1、干燥的概述
了解去湿的方法，了解干燥过程的分类，了解干燥过程的条件。
2、湿空气与干燥
掌握湿空气的性质及焓湿图的应用。掌握干燥过程的物料衡算、热量衡算。
3、干燥曲线和干燥速度
了解物料中所含水的性质。掌握干燥实验和干燥曲线；掌握恒压、恒速干燥的时间和速率
的计算。
4、干燥设备
熟悉干燥设备的计算方法，了解干燥设备的选择。
第九章 其他分离
1、掌握液液萃取的流程；熟悉部分互溶三元体系液液萃取原理，熟悉萃取过程的计算；
了解液液萃取设备。
2、掌握结晶原理；熟悉结晶过程物料衡算和热量衡算；了解结晶控制和结晶设备。
3、理解蒸发过程特点、基本流程、操作方法；掌握单效蒸发流程和计算；掌握多效蒸发
器及其计算。
4、了解吸附剂及其特性；掌握吸附平衡、吸附等温线公式及其应用；熟悉吸附操作及设
备计算。
第三部分 有关说明与实施要求
1、考试目标的能力层次的表述
本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次，用相关词语描述：
较低要求——了解；一般要求——理解、熟悉、会；较高要求——掌握、应用。一般来说，
对概念、原理、理论知识等，可用“了解”、“理解”、“掌握”等词表述；对计算方法、应用方
面，可用“会”、“应用”、“掌握”等词。
2、命题考试的若干规定
(1)本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的，根据本大纲规定的各种比
例(每种比例规定可有 3 分以内的浮动幅度，来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能
力层次和难易度)。
(2)各章考题所占分数大致如下：
第一章~第三章 25％，第四章~第六章 40％，第七章~第九章 35％。
(3)其难易度分为易、较易、较难、难四级，每份试卷中四种难易度，试题分数比例一般
为 2:3:3:2。
(4)试卷中对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：
“了解(知识)”占 15%；“理解(熟悉、能、会)”占 40%；“掌握(应用)”占 45%。
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(5)试题主要题型有填空题、解答题、计算题等多种题型。
(6)考试方式为闭卷笔试。考试时间为 180 分钟，试题主要测验考生对本学科的基础理论、
基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的
区分度，难易程度要适当。一般应使本学科、专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。
(7)题型举例
● 填空题：15％（由 6－8 个小题组成，含说明题或证明题。）
流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的______倍；
如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的_______倍。
● 解答题：25％（由 5－6 个小题组成，含说明题或证明题。）
为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用什么流程？比较和其他工艺的优缺
点。
● 计算题：60％（由 4－6 个小题组成，含实验题或设计题。）
用离心泵把 20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本
题附图所示。管路的直径均为 Φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为
24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按 
2
1,
2uh f
与
 
2
2,
10 uh f
计算，由于管径不变，故式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水管与喷头连接
处的压强为 98.07×103Pa（表压）。试求
（1）水在管内的流速 u；
（2）泵的有效功率；
（3）已知泵的效率为 60%，求操作条件下泵的轴功
率。