考試科目名稱：化工原理

考試科目代碼：878

一、考試要求

化工原理考試大綱適用于北京工業大學環境與生命學部 (081700) 化學工程與技 術學科、(085600)材料與化工領域的碩士研究生招生考試?？荚噧热莅ぴ砗?化工原理實驗兩部分?；ぴ碚n程是化學化工學科的重要專業基礎課?；ぴ淼?考試內容主要包括流體流動、流體輸送設備、傳熱、氣體吸收、液體蒸餾和固體干燥 等內容，要求考生對其中的基本概念有很深入的理解，系統掌握理論力學中基本定理 和分析方法，具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力?；ぴ韺嶒灢糠?包括流體流動實驗、傳熱實驗、精餾實驗、吸收實驗、沸騰干燥實驗、恒壓過濾實驗 和膜分離實驗等部分。要求考生對其中的實驗具有基本的實驗操作能力、對實驗原理 有很深入的理解，能熟練進行這些實驗。

二、考試內容

化工原理部分：

( 一) 流體流動

(1) 流體靜力學基本方程式：流體的物性參數;流體的靜壓強;流體靜力學基本 方程式及其應用。

(2) 流體在管內的流動：流量與流速;定態與非定態流動;連續性方程式;伯努 利方程推導及其應用。

(3) 流體的流動現象：牛頓粘性定律;兩種不同的流動類型及判據;湍流與層 流;邊界層概念。

(4) 流體在管內的流動阻力：流體在直管中的流動阻力;管路上的局部阻力;管 路系統中的總能量損失。

(5) 管路計算：分支管路和合并管路的計算。

(6) 流量計畢托管，孔板流量計，轉子流量計。

(二) 流體輸送設備

(1) 流體輸送設備：離心泵基本方程式與工作原理;離心泵主要性能參數及特性

曲線;氣縛及汽蝕現象;離心泵工作點及流量調節;管路特性曲線;離心泵安裝;離 心泵的分類。

(2) 氣體輸送和壓縮設備：通風機，鼓風機，真空泵。

(三) 傳熱

(1) 熱傳導：傅立葉定律;平壁及圓筒壁的穩定熱傳導方程。

(2) 對流傳熱：對流傳熱速率;傳熱邊界層。

(3) 傳熱計算：總傳熱速率微分方程和總傳熱系數;傳熱推動力和阻力;傳熱基

本方程式;傳熱單元法。

(4) 對流傳熱系數關聯式：對流傳熱的影響因素和因次分析;有相變和無相變時 的對流傳熱系數。

(5) 輻射傳熱：斯蒂芬---波爾茨曼定律;克?；舴蚨?黑體、灰體概念;輻射 能力;總輻射系數。

(6) 換熱器：列管換熱器的基本類型和計算。

(四) 氣體吸收

(1) 氣---液相平衡：亨利定律;吸收劑的選擇;傳質方向的判定。

(2) 傳質機理與吸收速率：等分子反向擴散;主體流動;對流傳質;吸收過程的

機理和吸收速率方程式。

(3) 吸收塔的計算：物料平衡與操作線方程;傳質單元數與傳質單元高度;收劑 用量計算;理論塔板數計算。

(4) 吸收系數：吸收系數測定和經驗關聯式。

(5) 脫吸及其它條件下吸收：脫吸;高濃度氣體吸收;化學吸收;多組分吸收。

(五) 液體蒸餾

(1) 兩組分溶液的氣液平衡：拉烏爾定律;相對揮發度;雙組分理想與非理想溶

液的氣液平衡相圖。

(2) 平衡蒸餾與簡單蒸餾：平衡蒸餾與簡單蒸餾的基本概念與流程。

(3) 精餾原理和流程：多次部分汽化與部分冷凝;精餾過程的實現和精餾塔。

(4) 雙組分連續精餾的計算：理論板及恒摩爾流假定;精餾段與提餾段操作線方

程;Q 線方程;逐板法; 圖解法;簡捷法求理論塔板數;最小回流比;適宜回流比的 求取。

(六) 固體干燥

(1) 濕空氣的性質及濕度圖：濕空氣濕度;相對濕度;比容;焓;露點溫度與絕 對飽和溫度;濕度圖。

(2) 干燥過程的物料衡算與熱量衡算：物料衡算和熱量衡算;空氣通過干燥器時 的狀態變化。

(3) 固體物料在干燥過程中的平衡關系與速率關系：物料中水分的不同表示方 法;恒速與降速干燥時間的計算。

(4) 連續式干燥計算和間歇式干燥計算

化工原理實驗部分：

( 一) 流體流動實驗

熟練掌握流體流動阻力、離心泵特性曲線的測定方法。

熟悉各種測量流體流量的方法。

熟悉流體流動實驗過程中應該注意的各種關鍵問題。

熟練掌握流體流動過程的基本原理，并利用其分析解釋實驗過程中出現的實驗現 象。

(二) 傳熱實驗

熟練掌握對流傳熱系數測定方法。

熟悉熱電偶測溫原理。

熟悉傳熱實驗過程中應該注意的各種關鍵問題。

利用傳熱理論分析解釋實驗過程中出現的實驗現象。

(三) 精餾實驗

熟悉精餾塔的工作原理。

熟練掌握精餾塔的基本構造和精餾實驗流程。

熟練掌握全回流條件下，理論塔板的計算方法。

熟悉精餾實驗過程中操作狀態對塔性能的影響。

(四) 吸收實驗

熟練掌握總體積傳質系數的測定方法。

熟悉吸收裝置的基本結構和流程。

熟悉吸收實驗過程中應該注意的各種關鍵問題。

熟練掌握填料塔和板式塔的流體力學性能。

(五) 沸騰干燥實驗

熟練掌握濕物料的干燥曲線與干燥速率曲線的測定方法。

熟悉沸騰干燥器的結構特點與操作過程。

掌握利用干燥理論分析影響物料干燥速率的影響因素。

(六) 恒壓過濾實驗

熟悉恒壓過濾實驗裝置的構造與工作原理。

熟練掌握恒壓過濾系數的測定方法。

熟悉恒壓實驗過程中應該注意的各種關鍵問題。

(八) 膜分離實驗

熟悉超濾、反滲透實驗裝置的構造。

熟悉超濾、反滲透的基本原理。

熟悉超濾、反滲透實驗過程中通量與截留率的測定方法。

三、參考書目

1 、《化工原理》，陳敏恒主編，化學工業出版社, 2020 年出版

2 、《化工原理 800 例》，王湛主編，國防工業出版社, 2007 年出版

3 、《化工原理及實驗》，賈紹義主編，高等教育出版社，2004 年出版。