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科目代码、名称:(803)化工原理

专业类别：■学术型 □专业学位

适用专业:化学工程与技术等专业

一、基本内容

1.流体力学基础

(1)熟练掌握流体静力学方程并灵活运用;

(2)理解流体流动过程的描述方法及相关概念;

(3)熟练掌握连续性方程和机械能衡算方程并灵活运用;

(4)理解牛顿粘性定律、层流和湍流以及边界层、非牛顿型流体等概念;

(5)熟练掌握简单管路、并联管路和分支管路的计算方法;

(6)掌握流速、流量的测定原理和方法。

2.流体输送机械

(1)深入理解流体输送机械的流量、压头、功率和效率等概念，熟练掌握泵的特性曲线;

(2)掌握离心泵的操作原理，理解气缚和汽蚀现象;

(3)熟练掌握离心泵选型和安装高度计算的方法;

(4)熟练掌握不同类型流体输送机械的流量调节方法;

(5)了解其它流体输送机械的操作原理、基本构造及适用范围。

3.机械分离与固体流态化

(1)了解固体颗粒特性和固定床特性，熟练掌握颗粒沉降速度的计算;

(2)掌握降尘室的操作原理和设计方法;

(3)掌握旋风分离器的操作原理、分离性能计算方法和选型方法;

(4)掌握过滤过程的物理模型和数学模型;

(5)了解板框压滤机、叶滤机、转筒过滤机的构造和操作原理;

(6)熟练掌握过滤速率方程及其在恒压操作条件下的应用;

(7)熟练掌握恒速和恒压过滤方程及过滤机生产能力的计算;

(8)理解固体流态化现象，掌握流化床的流体力学性能和计算方法，了解流化床的传热和传质机理以及特点。

4.机械搅拌

(1)掌握机械操作的基本原理、搅拌设备的基本结构、搅拌叶轮的类型及特点;

(2)了解搅拌容器内的总体流动状况，掌握搅拌雷诺数的定义;

(3)理解互溶液体搅拌、固-液悬浮搅拌、液-液分散搅拌及气-液分散搅拌过程中涉及的过程原理和流动特点，掌握这些搅拌过程所涉及相关参数的计算方法;

(4)掌握搅拌功率的计算、搅拌设计与放大的基本方法。

5.热量传递基础

(1)熟练掌握傅立叶定律和一维稳态导热过程的计算;

(2)深入理解两流体通过固体间壁传热的概念;

(3)熟练掌握传热速率方程、热量衡算方程和传热系数的计算;

(4)理解对流传热的概念以及牛顿冷却定律;

(5)理解对流传热膜系数的准数方程式，并能分析各种因素对不同情况下对流传热的影响;

(6)掌握传热效率和传热单元数的计算方法;

(7)了解热辐射概念，掌握两固体间的辐射传热和设备热损失的计算方法;

(8)了解冷凝和沸腾传热的特点。

6.传热设备(换热器)

(1)了解化工生产中常用的换热设备;

(2)熟练掌握列管式换热器的结构、选型和设计方法;

(3)熟练掌握换热过程的强化途径;

(4)了解其它类型换热器的结构及其特点。

7.质量传递基础

(1)理解两相传质过程概念;

(2)熟练掌握相组成的各种表示方法;

(3)熟练掌握费克定律和分子扩散速率的计算;

(4)理解对流扩散概念，熟练掌握对流扩散速率的计算。

8.气体吸收

(1)熟练掌握气体在液体中溶解度的表示方法和亨利定律的三种形式;

(2)熟练掌握吸收速率方程、总传质系数和传质分系数之间的关系;

(3)熟练掌握吸收塔物料衡算和操作线方程;

(4)熟练掌握低浓度气体吸收塔溶剂用量和填料层高度、理论塔板数的计算;

(5)了解脱吸的特点，掌握脱吸过程的计算方法;

(6)了解多组分吸收、化学吸收和非等温吸收等概念以及高浓度气体吸收的特点;

(7)了解双膜、渗透和表面更新等三种传质模型以及传质系数关联式。

9.蒸馏

(1)了解双组分混合液的汽液平衡概念，熟练掌握理想系统相平衡的计算方法;

(2)掌握简单蒸馏和平衡蒸馏的原理和计算方法，掌握平衡级蒸馏概念;

(3)深入理解精馏过程原理;

(4)熟练掌握双组分混合液连续精馏的操作线、平衡线和进料线方程，深入理解进料状态对操作的影响，并运用于精馏过程的操作型计算和设计型计算;

(5)熟练掌握理论塔板数的各种计算方法;

(6)深入理解板效率的概念，掌握实际塔板数的计算方法;

(7)深入理解回流比等操作参数的优化选取原则和方法;

(8)掌握塔顶分凝器、塔底直接通入蒸汽、多股进料和侧线出料等双组分精馏过程的基本原理，了解水蒸气蒸馏、间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏和多元精馏等基本概念、操作原理和适用场合。

10.气液传质设备

(1)了解板式塔和填料塔的典型结构、分类和特点;

(2)了解不同类型的塔板和填料的结构特点;

(3)理解塔板和填料的流体力学性能及其操作极限;

(4)初步掌握塔设备的基本设计方法;

(5)了解板效率的预测方法和经验关联式。

11.干燥

(1)熟练掌握湿空气的性质、T-H图及其用法;

(2)熟练掌握空气对流干燥器的物料衡算和热量衡算方法;

(3)理解干燥过程的机理，熟练应用干燥曲线计算恒定干燥条件下的干燥速度和干燥时间;

(4)了解各种常用干燥器的操作原理和结构特点;

(5)了解气体增湿、减湿的操作原理。

12.其它

(1)深入理解各类化工过程中的平衡和速率、推动力和阻力等概念;

(2)熟练掌握质量衡算和能量衡算的原理和方法;

(3)深入理解萃取和浸取过程的相关概念;

(4)了解其它化工分离过程的基本原理;

(5)了解化学工程技术发展趋势;

(6)能够灵活运用相关知识解释生产和生活中的实际问题。

(7)熟练掌握化工原理相关实验的方法、原理、过程与操作技能。

二、考试要求(包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等)

1. 考试时间：3小时;

2. 总分：150分;

3. 考试方式：笔试;

4. 题型及分数比例如下：

(1)选择题：约30分;(2)填空题：约20分;(3)简答题：约30分;

(4)计算题：约70分。

三、主要参考书目

1. 何潮洪，刘永忠，窦梅，冯霄.《化工原理》(上)，科学出版社，2017

2. 何潮洪，伍钦，魏凤玉，姚克俭.《化工原理》(下)，科学出版社，2017

3. 余立新，蒋维钧.《化工原理》，清华大学出版社，2005

4. 姚克俭，姬登祥，俞晓梅等. 《化工原理实验立体教材》，浙江大学出版社，2009