注:本考試說(shuō)明僅作為2026 年普通專(zhuān)升本考生復(fù)習(xí)參考,最終以當(dāng)年公布的考試說(shuō)明為準(zhǔn)。
一、科目簡(jiǎn)介
《化工原理》考試內(nèi)容包括化工原理緒論、流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、流 體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)、顆粒的沉降和流態(tài)化、傳熱等。按照了解、理解和掌握 三個(gè)層次進(jìn)行考查。
二、具體內(nèi)容與要求
(一) 緒論
1. 了解化工生產(chǎn)中的單元操作過(guò)程和化工原理課程發(fā)展史。
2. 了解化工原理課程的兩條主線。
3.理解化工原理課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù)。
4.掌握單元操作的概念和分類(lèi)。
5.理解四個(gè)基本關(guān)系,即物料衡算、熱量衡算、平衡關(guān)系及速率關(guān)系。 6.理解單元操作的研究方法,即實(shí)驗(yàn)研究法和數(shù)學(xué)模型法。
(二) 流體流動(dòng)
1.理解連續(xù)性流體假定,流體流動(dòng)的兩種考察方法,流體的作用力和機(jī)械能, 黏度,牛頓黏性定律。
2.掌握靜止流體受力平衡的研究方法,壓強(qiáng)和位能的分布,虛擬壓強(qiáng),壓強(qiáng) 的表示方法和單位換算,靜力學(xué)方程及其應(yīng)用 (測(cè)壓管、U形測(cè)壓管、U形壓差 計(jì)、液位測(cè)量、液封高度) 。
3.掌握流量、流速、連續(xù)性方程,流動(dòng)流體的機(jī)械能守恒 (伯努利方程) , 伯努利方程應(yīng)用;理解伯努利方程的物理意義和幾何意義。
4.掌握層流和湍流的基本特征、雷諾數(shù)和管流數(shù)學(xué)描述的基本方法;了解流
動(dòng)邊界層及邊界層分離現(xiàn)象;理解圓管內(nèi)剪應(yīng)力分布,圓管內(nèi)速度分布及平均 速度。
5.掌握直管阻力損失、局部阻力損失概念;了解量綱分析法;掌握摩擦系數(shù)、 粗糙度、當(dāng)量直徑、當(dāng)量長(zhǎng)度、局部阻力系數(shù)概念。
6.掌握層流直管阻力損失計(jì)算,湍流直管阻力的計(jì)算,局部阻力損失計(jì)算。
7.掌握簡(jiǎn)單管路特性,分支管路特性,匯合管路特性,并聯(lián)管路特性;掌握 簡(jiǎn)單管路的設(shè)計(jì)型計(jì)算 (計(jì)算方法,參數(shù)的選擇和優(yōu)化,常用流速) 。
8.理解簡(jiǎn)單管路的操作型計(jì)算 (計(jì)算方法,試差法) ;了解分支管路計(jì)算, 匯合管路計(jì)算,并聯(lián)管路計(jì)算。
9.理解皮托管的測(cè)速原理、計(jì)算、安裝;理解孔板流量計(jì)的測(cè)量原理、計(jì)算、 流量系數(shù)、安裝;理解文丘里流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理、計(jì)算;掌握轉(zhuǎn) 子流量計(jì)的刻度換算,不同流量計(jì)特點(diǎn)比較。
10. 了解非牛頓流體的概念。
(三) 流體輸送機(jī)械
1. 了解化工生產(chǎn)中常用的流體輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu);了解離心泵的基本方程式: 理論壓頭、流量對(duì)理論壓頭的影響、葉片結(jié)構(gòu)對(duì)理論壓頭的影響。
2.理解離心泵的工作過(guò)程和主要部件和吸液、送液過(guò)程;理解葉輪 (幾種形
狀) 、泵殼、軸封。
3.掌握離心泵的工作原理;掌握離心泵的性能參數(shù)與特性曲線:流量、揚(yáng)程 (壓頭) 、功率、效率概念及特性曲線;掌握離心泵的性能改變和換算:液體 密度、黏度、葉輪轉(zhuǎn)速 (比例定律) ;掌握離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié):管路 特性方程、工作點(diǎn)概念、閥門(mén)調(diào)節(jié)計(jì)算、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) (變頻) 概念;掌握離心泵 的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度:汽蝕現(xiàn)象概念、汽蝕余量推導(dǎo)、安裝高度計(jì)算。
4.理解離心泵的聯(lián)用:并聯(lián)、串聯(lián)原則。
5. 了解離心泵的類(lèi)型與選用:?jiǎn)挝?、雙吸泵、多級(jí)泵;清水泵、污水泵、 泥漿泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、單級(jí)清水泵的選用原則。
6.理解往復(fù)泵工作原理和調(diào)節(jié)方法。 7. 了解漩渦泵、齒輪泵的工作原理、適用范圍、結(jié)構(gòu)、特性曲線、流量調(diào)節(jié)
方法。
8. 了解離心通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)和選擇;了解風(fēng)壓概念、性能曲線。
9. 了解鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵:離心式和旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)、流量調(diào)節(jié)方法;往復(fù)式壓縮機(jī)、真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作過(guò)程、流量調(diào)節(jié) 方法、流體作用式真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理。
(四) 流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)
1. 了解流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。 2.掌握單顆粒的特性:顆粒比表面積、球形度和體積當(dāng)量直徑的概念。
3. 了解顆粒群的特性:標(biāo)準(zhǔn)篩、篩分分析、流體在顆粒層內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)-爬 流。
4.掌握床層特性:床層的空隙率、比表面積。
5. 了解顆粒床層物理模型的簡(jiǎn)化思路。
6.掌握過(guò)濾原理:過(guò)濾操作的基本概念,濾漿、濾液、濾餅、過(guò)濾介質(zhì)等; 過(guò)濾方式及特點(diǎn),過(guò)濾速率定義。
7.掌握過(guò)濾設(shè)備:葉濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)。
8.掌握過(guò)濾過(guò)程的數(shù)學(xué)描述:物料衡算及濾漿、濾液、濾餅之間的關(guān)系;掌 握過(guò)濾速率:過(guò)濾過(guò)程推動(dòng)力、過(guò)濾過(guò)程阻力、過(guò)濾常數(shù)、過(guò)濾基本方程、濾 餅比阻;掌握間歇過(guò)濾的濾液量與過(guò)濾時(shí)間的關(guān)系:恒速、恒壓過(guò)濾方程,掌 握恒壓過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定;掌握洗滌速率與洗滌時(shí)間的計(jì)算、置換洗滌和橫穿洗 滌的差別。
9.掌握過(guò)濾過(guò)程的計(jì)算:設(shè)計(jì)型計(jì)算和操作型計(jì)算,連續(xù)過(guò)濾設(shè)備的生產(chǎn)能 力計(jì)算。
10.理解加快過(guò)濾速率的途徑:從物料、操作條件、設(shè)備、過(guò)濾方式幾方面 考慮。
(五) 顆粒的沉降和流態(tài)化
1. 了解固體顆粒對(duì)流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律;了解只要流固兩相密度不同,即會(huì) 發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象;了解流固兩相物系、連續(xù)相、分散相概念。
2.掌握顆粒沉降運(yùn)動(dòng) (重力沉降、離心沉降) 的基本原理。 3. 了解流體對(duì)固粒的繞流:流體與界面間的作用力 (阻力、曳力) ,相對(duì)運(yùn)
動(dòng)的幾種情況 (本質(zhì)上相同) ;兩種曳力-表面曳力、形體曳力; (總) 曳力的
影響因素。
4. 了解通過(guò)量綱分析法得出曳力系數(shù)的推導(dǎo)過(guò)程。
5.掌握靜止流體中顆粒的沉降 (以重力場(chǎng)為例) :顆粒受力分析,沉降兩個(gè) 階段 (加速段、等速段) 分析,沉降速度求解。
6. 了解其他因素對(duì)沉降的影響:干擾沉降、端效應(yīng)、分子運(yùn)動(dòng)、球形度、滴 泡等。
7. 了解重力沉降設(shè)備、離心沉降設(shè)備分類(lèi)。
8.掌握重力沉降設(shè)備:降塵室結(jié)構(gòu)原理、工作過(guò)程介紹;分離條件、設(shè)計(jì)型、 操作型計(jì)算、分離效果。
9. 了解增稠器、分級(jí)器等其他重力沉降設(shè)備的操作目的、工作過(guò)程。
10.理解離心沉降設(shè)備:分離因數(shù)概念;旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)原理、工作過(guò)程、 適于分離顆粒的粒徑。
11. 了解離心沉降機(jī)的工作過(guò)程,與旋風(fēng)分離器的比較、與離心過(guò)濾機(jī)的區(qū) 別。
(六) 傳熱
1. 了解傳熱在化工生產(chǎn)過(guò)程中的重要性。
2. 了解傳熱過(guò)程的三種形式:直接接觸式、蓄熱式、間壁式;了解載熱體概
念:加熱劑、冷卻劑。
3.理解傳熱過(guò)程:傳熱速率、熱阻的概念及熱流量和熱流密度的區(qū)別。 4. 了解傳熱機(jī)理,熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射;了解定態(tài)傳熱、非定態(tài)傳熱。 5.掌握熱傳導(dǎo)和對(duì)流給熱過(guò)程計(jì)算。
6.理解傅里葉定律。
7. 了解氣、液、固導(dǎo)熱系數(shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。
8.理解通過(guò)平壁、圓筒壁、多層壁的定態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)學(xué)推導(dǎo);理解在不同壁中 熱流量、熱流密度的區(qū)別。
9.掌握熱阻的概念,傳熱速率通式;掌握對(duì)數(shù)平均值,對(duì)數(shù)平均面積、半徑 計(jì)算;掌握多層壁的導(dǎo)熱通式,串聯(lián)過(guò)程推動(dòng)力與阻力的加和性,多層壁熱阻 與溫差的關(guān)系。
10. 了解流動(dòng)對(duì)傳熱的貢獻(xiàn)、對(duì)流給熱過(guò)程的分類(lèi)、強(qiáng)制對(duì)流與自然對(duì)流的 概念。
11.掌握對(duì)流給熱過(guò)程的數(shù)學(xué)描述:牛頓冷卻定律及應(yīng)用。
12. 了解獲得給熱系數(shù)的三種方法; 了解量綱分析法; 了解四個(gè)準(zhǔn)數(shù)及其表 達(dá)的物理意義及定性特征 (溫度、長(zhǎng)度、物性等) 。
13.掌握?qǐng)A形直管內(nèi)低黏度流體強(qiáng)制湍流的給熱系數(shù)公式。 14. 了解高黏度、短管、過(guò)渡區(qū)的對(duì)流給熱系數(shù)的校正;了解其他關(guān)系式。
15. 了解大容積飽和沸騰、沸騰曲線及強(qiáng)化傳熱途徑; 了解膜狀冷凝、滴狀 冷凝。
16. 了解平壁、圓管的給熱系數(shù)的計(jì)算,圓管水平、直立放置時(shí)給熱系數(shù)變
化;了解影響傳熱的因素。
17. 了解吸收率、反射率、穿透率、黑體、灰體、斯蒂芬-玻耳茲曼定律、克 希荷夫定律。
18.掌握傳熱過(guò)程的數(shù)學(xué)描述:熱量衡算微分方程、傳熱速率方程式、傳熱 系數(shù)、污垢熱阻和壁溫估計(jì);掌握傳熱過(guò)程的基本方程式:傳熱過(guò)程的積分表 達(dá)式、傳熱基本方程式、對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力。
19.掌握換熱器的設(shè)計(jì)型計(jì)算:設(shè)計(jì)型計(jì)算的命題方式、設(shè)計(jì)型問(wèn)題的計(jì)算 方法、設(shè)計(jì)型計(jì)算中的參數(shù)選擇;掌握換熱器的操作型計(jì)算:操作型計(jì)算的命 題方式、操作型問(wèn)題的計(jì)算方法、傳熱過(guò)程調(diào)節(jié)。
20. 了解列管式換熱器、套管式換熱器、螺旋板式換熱器、熱管式換熱器的 結(jié)構(gòu),了解管殼式換熱器的設(shè)計(jì)及選用原則。
21.掌握強(qiáng)化傳熱的途徑。
三、考試形式與參考題型
(一) 考試形式
考試采用閉卷、筆試形式,考試時(shí)間90分鐘,滿分150分。
(二) 參考題型
考試題型從單項(xiàng)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和計(jì)算題等類(lèi)型中選擇,也可以 采用其他符合本科目考試要求的題型。