武汉工程大学2026年硕士研究生招生考试
《化工原理》考试大纲
一、考试的总体要求
要求考生掌握主要单元操作的基本原理和典型设备;具备熟练的计算能力、分析问题和解决问题的能力;具备基本的选型能力、设计能力和操作调节能力。
答题书写清晰,解题过程详细,结果注明物理量符号和单位,并注意有效数字的保留。一律在专用答题纸上答题,书写不得超出规定答题范围。
二、考试方式与时间
考试为笔试,考试时间为180分钟。
三、试卷的题型及比例
试卷满分为150分。
题型:选择题30分、判断题20分,问答题20分、计算题80分。
四、参考书目:
1.《化工原理(上、下册)》第五版,陈敏恒,丛德滋,方图南等编,2021年,化学工业出版社
2.《化工原理考研复习指导》,潘鹤林、黄婕主编,2017年,化学工业出版社
3.《化工原理学习指导》,黄婕主编,2020年,化学工业出版社
五、考试主要内容和基本要求
(一) 流体流动
1.流体运动的考察方法、流体受力和能量形式
2.流体静力学及应用
3.流体流动的连续性方程及应用
4.机械能守恒及伯努利方程的应用
5.流体流动的内部结构:流动的类型、湍流的基本特征、流动边界层及边界层分离、牛顿黏性定律,圆管中流体的流速分布
6.流体流动的阻力损失
7.简单和复杂管路计算,以及管路
8.流速、流量的测量
基本要求
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、质量守恒、机械能守恒方程。能够灵活运用流体力学知识分析和计算流体流动问题,进行管路设计与选型。
(二) 流体输送机械
1.常用液体输送机械的类型及特点
2.离心泵的工作原理、基本结构、主要性能参数、特性曲线、流量调节和组合操作。泵的安装高度、泵的选择、安装与操作
3.离心泵气缚与汽蚀现象
4.往复泵和其它化工用泵的特点和调节
5.离心风机和其他气体输送机械的性能与选择
基本要求:
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。了解各类化工用泵的主要结构、原理和主要特点用途。了解气体输送机械的性能描述。
(三) 流体通过颗粒层的流动
1.单颗粒、颗粒群和颗粒床层的特性
2.流体通过固定床层的压降及简化模型
3.过滤原理及设备
4.过滤过程计算及强化过滤的途径,
基本要求:
了解颗粒床层的特性和流体流过固定床压降模型,掌握康采尼方程。掌握过滤操作的基本原理、基本方程式及应用。掌握板框压滤机、叶滤机、回转真空过滤机的基本原理,掌握板框压滤机及回转真空过滤机的恒压过滤计算。
(四) 流体的沉降和流态化
1.流体与单个固体颗粒的相对运动、沉降速度公式
2.重力沉降、离心沉降原理与设备
基本要求:
掌握分析颗粒运动的基本方法,掌握重力沉降室的沉降条件及生产能力;旋风除尘器分离能力的估算。
(五) 传热
1.传热概述
2.热传导与傅立叶定律,平壁及圆筒壁定态热传导的计算
3.对流传热过程和数学描述,对流传热系数经验关联式及因次分析法
4.沸腾传热和冷凝传热
5.热辐射基本概念及基本规律
6.传热过程的计算;对数平均温差法和传热单元数法
7.常用换热器的类型与分类,典型换热器的传热计算与设计
8.传热过程的强化,
基本要求:
熟练掌握傅立叶定律和定态热传导的计算。掌握对流传热系数的影响因素、主要关联式、计算和强化途径。了解辐射的特点和规律,了解两物体间的相互辐射及设备热损失的计算。掌握两流体间壁传热过程的设计型和操作型计算,掌握利用传热单元数法进行传热过程分析的方法。了解常用换热器的类型及结构,掌握列管换热器的结构、选用原则及设计计算方法。
(六) 吸收
1.吸收的基本概念、流程和溶剂的选择原则
2.气液相平衡和亨利定律及其应用
3.分子扩散和费克定律;等分子反向扩散和通过静止组分的单向扩散
4.对流传质理论及相关准数
5.吸收过程的数学描述,相际传质速率方程、传质速率和传质系数
6.吸收及解吸塔的设计型和操作型计算,吸收过程的定性分析
基本要求:
理解分子扩散和费克定律,掌握对流传质,相际传质,等分子反向扩散,单向扩散等基本概念。熟练掌握传质的基本理论,了解扩散系数、传质系数等参数的计算方法。掌握物料衡算、操作线方程吸收剂的用量,最小液气比,传质单元数及传质单元高度的计算,以及吸收塔的设计型和操作型计算与吸收过程分析。了解主要的吸收设备、流程及应用。掌握解吸塔的设计型计算。
(七) 蒸馏
1.双组分混合液的汽液平衡
2.平衡蒸馏和简单蒸馏
3.精馏原理和精馏过程的数学描述
4.精馏塔的操作线、q线与加料状态
5.精馏塔设计型和操作型计算
6.直接蒸汽加热
7.间歇蒸馏特点及计算
8.萃取精馏和恒沸精馏
9.塔板效率,等板高度的概念与计算
基本要求:
理解蒸馏原理,理想溶液及拉乌尔定律,掌握t-x-y图、x-y图、挥发度、相对挥发度、相平衡方程,了解非理想溶液的平衡关系。理解平衡蒸馏、简单蒸馏。理解理论板、恒摩尔流假设、塔板效率。掌握二元精馏操作线方程及应用,q线方程及应用,进料板位置的确定、理论板的计算、适宜回流比的选择及最小回流比的计算,以及精馏过程操作型分析。掌握直接蒸汽加热精馏塔及回收塔及多股进料或采出的计算。了解精馏塔的能量衡算及节能,了解其他蒸馏方法。
(八) 气液传质设备
1.板式塔的结构和操作,塔板的流体力学特性及塔板性能描述
2.填料塔结构及主要填料的特性,填料塔内的流体力学性能及气液传质特点
3.板式塔与填料塔比较
基本要求:
了解板式塔与填料截的主要类型及结构特点。 掌握板式塔单板效率、全塔效率及塔径的计算,塔板负荷性能图的概念,掌握板式塔中的不正常操作及产生原因。掌握填料塔的塔径及压降的计算,不正常操作现象。比较板式塔与填料塔并具备选型能力。
(九) 固体干燥
1.湿空气性质和湿度图
2.湿分在气固两相间平衡,气固两相间热质传递
3.恒定条件下干燥速率的影响因素及计算
4.干燥器的物料衡算和热量衡算
5.典型干燥设备
基本要求:
了解干燥过程特征、干燥方法分类及应用。掌握湿空气的性质及湿度图的应用,掌握干燥机理,自由水与平衡水,结合水与非结合水的概念及计算。掌握干燥过程中的物料衡算和热量衡算,干燥曲线和干燥速率曲线,干燥时间计算及干燥过程分析。了解干燥器类型及其应用。