2022中国科学院大学化工原理硕士研究生考研考试大纲

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2022中国科学院大学化工原理硕士研究生考研考试大纲正文

本《化工原理》考试大纲适用于中国科学院大学化学工程、应用化学、化学工艺、生物化工、环境工程等专业的硕士研究生入学考试。“化工原理”是化工类及相近专业的重要应用基础课程，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。要求考生掌握研究化工工程问题的方法论，掌握各单元操作过程原理和设备性能，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。
一、考试基本要求
1.熟练掌握单元操作的基本概念和基础理论；
2.掌握单元操作过程的典型设备的特性，并了解基本选型能力；
3.掌握主要单元操作过程的基本设计和操作计算方法；
4.能够灵活运用单元操作的基本原理，分析解决单元操作常见问题。
二、考试方式与时间
硕士研究生入学《化工原理》考试为笔试，考试时间为 180 分钟。
三、考试主要内容和要求
1、考试内容
（一）流体流动

（1）流体运动的考察方法、流体受力和能量守恒分析方法；
（2）流体静力学及压强测定；
（3）流体流动的连续性方程及其应用；
（4）机械能守恒及伯努利方程的应用；
（5）流动型态（层流和湍流）及判据；
（6）流速分布及流动阻力分析计算；
（7）管路计算；
（8）流速和流量的测定、流量计;
（9）非牛顿流体与流动。
2、考试要求
熟练掌握流体流动过程中的基本原理及流动规律，包括流体静力学和机械能守恒方程。能够灵活运用流体力学基本知识分析和计算流体流动问题，包括流体流动阻力计算和管路计算。
1、考试内容
（二）流体输送机械
（1）主要流体输送机械的类型及特点；
（2）离心泵的类型、结构、工作原理、性能参数、特性曲线、流量调节、组合操作、安装和汽蚀现象；
（3）往复泵的类型、工作原理、流量调节和特性曲线；
（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）气体输送机械（通风机、鼓风机、压缩机和真空泵）的主要特性。
2、考试要求
了解各类化工用泵的主要结构、原理和主要用途。掌握离心泵的工作原理、特性曲线、流量调节和安装。能够进行涉及离心泵的基本计算。
1、考试内容
（三）液体的搅拌
（1）搅拌器的主要类型；
（2）混合机理；
（3）搅拌器的性能；
（4）搅拌功率；
（5）搅拌器放大;
（6）其他混合设备主要类型(静态混合器、管道混合器和射流混合器)。
2、考试要求
了解搅拌器的主要结构、流体混合特性和表征，了解搅拌设备的基本设计和放大。
1、考试内容
（四）流体通过颗粒层的流动及过滤
（1）单颗粒、颗粒群和颗粒床层的特性；
（2）流体通过固定床的压降及简化模型；
（3）过滤原理和分类；
（4）过滤过程的数学描述及计算、滤饼的洗涤；
（5）压滤和吸滤设备、离心过滤设备。
2、考试要求
了解颗粒床层的特性和流动压降计算。掌握过滤操作的基本原理、基本方程式及应用、不同过滤方式的操作计算。了解典型过滤设备的结构和特点。
1、考试内容
（五）颗粒的沉降和流态化
（1）曳力和颗粒自由沉降；
（2）沉降分离设备、操作原理及计算；
（3）流化床基本概念和主要特性；
（4）流化床操作及计算；
（5）气力输送原理、分类和主要流动特性。
2、考试要求
掌握分析颗粒运动的基本方法，能够对颗粒运动过程进行分析和计算。掌握流态化的原理和计算。了解沉降分离设备和气力输送设备的分类和应用，掌握沉降分离设备的原理和计算。
1、考试内容
（六）传热及换热设备
（1）冷、热流体热交换的形式、载热体；
（2）传热速率和热通量及传热机理；
（3）热传导与傅立叶定律、导热系数；
（4）平壁、圆筒壁和多层壁稳定热传导的计算；
（5）对流传热过程分析和数学描述；
（6）准数和传热系数经验关联式；
（7）沸腾传热和冷凝传热；
（8）黑体辐射及基本规律；
（9）传热过程计算；
（10）换热器的分类、计算与选型；
（11）传热过程的强化途径；
（12）蒸发操作主要特点；
（13）蒸发设备，单效和多效蒸发。
2、考试要求
熟练掌握傅立叶定律、热传导的基本原理和定态热传导的计算。了解对流传热的影响因素、主要关联式、对流传热的计算和传热强化。掌握换热器和蒸发器的基本计算，了解换热器和蒸发器的分类、选型和应用。了解黑体辐射的特点和规律。能够灵活运用传热基本原理，求解简单的非稳态传热问题。
1、考试内容
（七）气体吸收
（1）气液相平衡；
（2）分子扩散和菲克定律、扩散系数；
（3）对流传质理论和相关准数；
（4）吸收过程的数学描述；
（5）吸收塔的设计型和操作型计算；
（6）气体吸收特点和吸收过程计算；
（7）化学吸收。
2、考试要求
熟练掌握传质、吸收与解吸过程的基本理论，了解扩散系数、传质系数等参数的计算方法。掌握物料衡算、操作线方程以及吸收过程的计算。了解主要的吸收设备、流程及应用。能够灵活运用传质基本原理，解决简单的非稳态吸收问题。
1、考试内容
（八）液体精馏
（1）蒸馏分离的依据；
（2）双组分溶液（理想和非理想体系）的汽液平衡；
（3）平衡蒸馏和简单蒸馏；
（4）精馏原理和精馏过程的数学描述；
（5）精馏塔的操作和操作方程；
（6）双组分精馏的设计型和操作型计算；
（7）间歇精馏特点与计算；
（8）萃取精馏和恒沸精馏;
（9）多组分精馏基础和计算。
2、考试要求
熟练掌握蒸馏和精馏的基本原理以及不同条件下的精馏计算，包括进料状态和位置、平衡线、q 线、回流比、精馏段操作线和提馏段操作线、理论板及全塔效率等。了解特殊精馏的特点。能够灵活运用传质基本原理，解决简单的非稳态精馏问题。
1、考试内容
（九）气液传质设备
（1）板式塔的结构和操作；
（2）塔板和塔内的两相流体力学特性、塔板效率；
（3）填料塔的结构及主要填料的特性；（4）填料层和填料塔内的流体力学性能和气液传质；（5）气液传质设备的不正常操作。
2、考试要求
了解填料塔和板式塔的主要构件，了解塔内两相流动状况和传质特性，了解常见的气液传质设备不正常操作情况。掌握板式塔和填料塔的一般计算。
（十）液液萃取
1、考试内容
（1）液液萃取原理；
（2）液液相平衡和三角形相图；
（3）单级和多级萃取过程计算；
（4）萃取设备主要类型、特点和选型；
（5）萃取设备操作和液液传质；
（6）超临界流体萃取和液膜萃取。
2、考试要求
熟练掌握液液两相传质特性和萃取原理，掌握单级和多级萃取过程的计算方法，了解萃取操作和设备特性，了解超临界流体萃取和液膜萃取。
1、考试内容
（十一）热质同时传递过程和固体干燥
（1）湿空气的性质和湿度图；
（2）热质同时传递过程的数学描述和基本计算；
（3）干燥速率及其影响因素；
（4）干燥过程计算；（5）常用干燥器及其特点。
2、考试要求
掌握湿空气的主要性质和状态参数。掌握干燥过程的物料衡算和热量衡算。了解影响干燥过程的因素、以及干燥器的主要型式和应用。
1、考试内容
（十二）其它传质分离方法
（1）溶液结晶；
（2）吸附分离；
（3）膜分离。
2、考试要求
理解溶液结晶、吸附分离和膜分离过程的基本原理，了解所涉及的物料和热量衡算、以及设备特性。
四、试卷题型及比例
⚫试题包括基本概念题、计算题和分析题。
⚫题型（大约比例）：选择填空题占 20%、问答题占 20%、计算题占 40%、分析题占 20%。
⚫试卷满分为：150 分。
五、参考教材
⚫《化工原理》（第四版），上、下册.  陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋/潘鹤林编，北京：化学工业出版社，2015

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