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2025考研大纲:东北大学2025年考研016-冶金学院 833-化工原理考试大纲

网络 122 2024-10-30 12:09:01

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东北大学 2025 年硕士研究生招生考试 考试大纲

科目代码:833 科目名称:化工原理

一、考试性质

化工原理是[085603]冶金工程专业硕士生入学考试的业务 课。考试对象为参加[085603]冶金工程专业 2025 年全国硕士研 究生入学考试的准考考生。

二、考试形式与考试时间

(一)考试形式: 闭卷,笔试。

(二)考试时间:180 分钟。

三、考查要点

(一)绪论:掌握单元操作的基本概念;理解单元操作依据 的理论基础(物理本质)、单元操作的研究方法。

(二)流体流动与输送

流体力学基础:掌握流体质点的概念及流体力学两种研究方 法,流体流动、可压缩流体与不可压缩流体、稳定流动与不稳定 流动、牛顿流体与非牛顿流体、流线与迹线等。掌握流体压力的 表示方法及换算关系。掌握流体静态方程与巴斯噶原理,以及典 型压力计的工作原理及计算方法。掌握流体流动中体积流量、质 量流量、流速、质量流速等基本概念。掌握连续性方程及伯努利 方程及简单管路的计算。掌握伯努利方程中各项的物理意义及不

同形式的伯努利方程。掌握牛顿黏性定律、黏度与运动黏度,管 内流体流动形态决定因素、雷诺数的概念与物理意义。把握牛顿 流体在圆形直管内流动时,层流和湍流的判断方法并能解释边界 层与边界层分离现象及其对传热、传质过程的影响。掌握流动特 征数的概念和量纲分析法原理。掌握流体在管路系统内流动的基 本方程,其中包括质量衡算的连续性方程和机械能衡算方程。掌 握光滑管管内流动阻力损失产生的原因及计算方法。(湍流时λ 的经验式只要求掌握柏拉修斯式)

流体输送单元:掌握离心泵的压头、理论压头与实际压头的 概念、离心泵的主要性能参数,包括有效功率、轴功率和效率等 基本概念。熟悉离心泵操作原理及压力损失,掌握汽蚀现象的概 念、气缚现象及其防治措施。熟悉离心泵的特性曲线及其应用, 掌握离心泵的工作点的确定与流量调节方法。掌握根据汽蚀余量 确定离心泵的安装高度计算方法。了解离心泵选用的原则,往复 泵等其他类型泵的适用范畴,离心通风机、罗茨鼓风机和往复压 缩机的工作原理。

(三)两相流的分离与输送

掌握均相混合物与非均相混合物的概念;掌握自由沉降与干 扰沉降的区别;掌握深层过滤与滤饼过滤的概念、熟悉滤饼的可 压缩性及比阻等概念,洗涤方式的概念;掌握重力沉降原理及沉 降速度概念及表达式(重点掌握层流态)与离心沉降原理及离心

沉降速度表达式(重点掌握层流态);掌握降尘室、旋风分离器 的工作原理;掌握滤饼过滤中的数学模型方法与过滤问题的计算: 包括过滤时间、洗涤时间、生产能力、最佳操作周期及最大生产 能力的计算等;掌握固体流态化各个阶段,熟悉流化床的两种状 态和流化床的主要特性;掌握起始流化速度和带出速度的概念及 其计算方法(层流状态);掌握流化床压力损失与气速的关系。 了解气固过滤、膜过滤, 了解物料的输送。

四)两相流的混合

射流原理:掌握射流的概念及其分类;熟悉紊动射流的基本 特征,了解紊动射流的涡结构、卷吸与扩散作用;了解射流问题 的分析方法及其优缺点;了解紊动射流的微分方程组的表达形式 及各项的物理含义;熟悉量纲分析法在圆形自由紊动射流分析中 的应用;了解圆形紊动射流的动量积分方程解法,了解限制射流 的概念;了解射流在氧气顶吹转炉炼钢、氧气底吹转炉炼钢和铜 吹炼过程中应用。

搅拌原理:掌握搅拌单元操作的概念、作用以及搅拌性能的 影响因素,掌握搅拌器的类型及应用范围、挡板、导流筒等搅拌 装置;熟悉打漩现象及避免方法、非均相液-液分散的机理及液 滴的破碎与聚并、均相液-液混合的混合时间数表达式;熟悉固- 液悬浮机理、临界悬浮转速与均匀悬浮转速、 固-液悬浮体系搅 拌桨结构;掌握搅拌功率的影响因素、搅拌设备的放大判据,以

及三个搅拌特征数的含义:搅拌雷诺数Re、搅拌弗兰德数 Fr 搅拌功率特征数Po

(五)传热学基础:掌握导热、对流、热辐射的机理与基本 概念;熟悉稳定温度场和不稳定温度场、自然对流与强制对流的 等概念;掌握傅立叶定律及其表达形式与流体通过间壁传热过程, 掌握牛顿冷却定律及其表达形式;掌握描述自然对流时量纲分析 中常用准数符号及其涵义,对流给热系数及其影响因数;掌握斯 蒂芬-波尔兹曼定律。重点掌握多层平壁和圆筒壁稳定热传导的 计算;会用流体特征数关联式计算对流换热问题(重点掌握流体 无相变强制对流圆形直管中的湍流问题);掌握两固体间的相互 辐射换热计算。熟悉传热在生产过程中的应用,包括颗粒群的传 热方式和填料床、流化床中的传热方式,以及其传热分析。

(六)蒸发单元:掌握单效蒸发、多效蒸发的概念;理解浓 缩热和自蒸发(闪蒸)的定义、掌握加热蒸汽与二次蒸汽、额外 蒸汽等基本概念;熟悉蒸发过程的特点, 了解多效蒸发的流程, 多效蒸发中并流法、逆流法、错流法、平流法流程的优点和缺点。 熟悉蒸发器的生产能力和蒸发强度的概念。掌握蒸发设备中的温 度差损失的原理,溶液的沸点升高与杜林规则。

(七)传质学基础:掌握菲克定律,了解一维稳定分子扩散 中,等摩尔相互扩散和单向扩散等基本概念,理解和掌握给质过 程的概念。理解质量、热量、动量传递之间的类比;熟悉工业生

产中以相际传质为特征的单元操作的基本概念;了解两流体间传 质设备分为连续接触式和逐级接触式的分类方法。

(八)吸收单元:熟悉吸收的基本理论,掌握物理吸收及化 学吸收、加压吸收、等温吸收及非等温吸收等吸收分类问题的基 本概念;掌握传质单元、传质单元高度等基本概念及意义;掌握 吸收因数和脱吸因数的概念及涵义。掌握溶解度等热力学概念, 会用操作线和平衡线分析传质推动力、掌握最小液气比和液气比 的概念和涵义;熟悉溶质从气相转移到液相的传质过程的步骤; 理解并掌握双膜模型等主要的传质模型的涵义和局限性;掌握用 亨利定律、吸收传质速率方程、操作线方程进行低浓度气体且平 衡线为直线时传质问题的计算,掌握对数平均推动力法求解填料 层高度。

(九)浸出单元:掌握浸出过程的目的及作用,浸出的过程 及浸出的主要设备工作原理,简述浸出过程不同反应物形态引发 的固液反应传质类型,边界层在固液反应过程中的作用及传质特 点。熟悉浸出的分类以及各浸出方法的适用范围,浸出固液反应 的速率控制步骤判定方法。了解浸出过程固液传质特点,典型浸 出过程及设备特点,搅拌浸出及填料床浸出过程质量、动量传递 方程。

(十)萃取单元:掌握容积萃取的基本概念与分类、三角形 相图的组成及杠杆规则、液-液平衡关系在三角形相图中的表示

法、分配系数及选择性系数;掌握萃取剂与稀释剂不互溶体系萃 取理论级数的计算。熟悉主要萃取设备的类型及设计计算。了解 萃取剂的选择原则、单级萃取、多级错流和多级逆流萃取流程的 特点。

附件 1:试题导语参考

一、概念题(10 小题,共 40 分)

二、简答题(6 小题,共 60 分)

三、计算题(5 小题,共 50 分)

注:试题导语信息最终以试题命制为准。 附件 2:参考书目信息

张廷安等编著. 化工原理简明教程,冶金工业出版社,2020 年.

以上信息仅供参考

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附件: 东北大学2025年考研 016-冶金学院 833-化工原理考试大纲.docx

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