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2015年在职工程硕士第二阶段专业课笔试专业综合考试大纲
发布时间:2016-1-5

安全工程、动力工程:

考试科目:《过程设备基础》

1 概述

压力容器总体结构;压力容器分类;压力容器规范标准。

2 压力容器应力分析

⑴ 回转薄壳应力分析

薄壳的定义及受力特征、轴对称概念;无力矩理论及有力矩理论的概念;回转薄壳的几何特征;无力矩理论的基本方程;典型薄壁容器薄膜应力及变形的计算;无力矩理论的应用条件;回转薄壳的边缘问题;不连续应力的局部性与自限性。

⑵ 厚壁圆筒的应力分析

拉美公式;单层筒与多层筒的应力分布特点;由径向温差引起的温差应力;自增强概念。

⑶ 平板应力分析

圆形薄平板的轴对称弯曲问题。受均布载荷周边简支和固支圆平板的应力与挠度计算。

⑷ 壳体稳定性分析

外压容器的失稳现象;临界压力及非弹性失稳的概念;受横向均布外压长圆筒临界压力和短圆筒的简化结果;临界长度的概念。

3.压力容器材料

压力容器材料与选材;压力容器制造工艺对钢材性能的影响;环境对压力容器用钢性能的影响

4、压力容器设计

圆筒的壁厚计算公式;封头的壁厚计算公式;相关参数的选取;法兰的密封机理及强度计算;开孔补强的设计要求及等面积补强设计方法;鞍式支座的结构特点及双鞍座的应力计算与强度条件;近代压力容器设计方法的进展

5.塔设备的设计

板式塔和填料塔的总体结构;塔体自振周期的计算;风诱导振动的机理;风载荷和地震载荷的计算;塔体的强度计算和校核。

6.换热设备的设计

管壳式换热器的类型与结构;管壳式换热器中流体的诱发振动;换热管自振频率的计算;振动判据。

推荐参考书:

1.过程设备设计,郑津洋等主编,化学工业出版社,2001年。

2.化工容器设计、王志文主编,化学工业出版社,1998

3.压力容器及化工设备(上、下册)(第二版),陈国理主编,华南理工大学出版社,1995

化学工程:

考试科目:化工原理、物理化学(各占50%

《化工原理》大纲

一、流体流动

(1)熟练掌握流体静力学基本方程及其应用;

(2)理解流体流动的质量衡算和机械能衡算概念,熟练掌握连续性方程和柏努力方程及其应用;

(3)理解牛顿粘性定律、层流和湍流及其边界层概念;

(4) 了解因次分析方法;

(5)了解非牛顿型流体的概念;

(6)熟练掌握简单管路、并联管路和分支管路的计算;

(7)掌握流速、流量的测定原理和方法。

 二、流体的输送机械

(1)了解离心泵操作原理、构造与类型,理解气缚和汽蚀现象;

(2)理解流量、压头、功率和效率的物理概念;熟练掌握离心泵的特性曲线及其应用;

(3)熟练掌握离心泵安装高度的计算。

(4)掌握离心泵的流量调节方法和选型方法;

(5)了解其它类型泵的操作原理和选用原则;

(6)了解离心式通风机、鼓风机、压缩机和往复式压缩机以及几种真空泵的操作原理和基本构造。

 三、机械分离

(1)了解固体颗粒特性和固定床特性;

(2)熟练掌握颗粒沉降速度的计算;

(3)了解降尘室的操作原理、掌握其设计方法;

(4)了解旋风分离器的操作原理,掌握其分离性能计算方法和选型方法;

(5)理解过滤过程的基本原理;

(6)了解板框压滤机、转筒过滤机的构造和操作原理;

(7)熟练掌握过滤速率方程及其在恒压操作条件下的应用;

(8)掌握过滤机生产能力的计算;

 四、传热

(1)理解一维稳态傅立叶定律,熟练掌握一维稳态导热的计算;

(2)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)了解热辐射概念,掌握两固体间的辐射传热的计算和设备热损失的计算;

 五、传热设备

(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)掌握换热器的强化途径;

(4)了解其它类型换热器的结构及其特点。

 六、传质导论

(1)理解两相传质过程概念;

(2)理解一维稳态费克定律和分子扩散概念,熟练掌握分子扩散速率的计算;

(3)理解对流扩散概念,熟练掌握对流扩散速率的计算。

 七、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)了解高浓度气体吸收的计算方法;

(6)了解脱吸的特点,掌握脱吸的计算方法;

(7)了解多组分吸收、化学吸收、非等温吸收的基本概念;

(8)了解双膜、渗透、表面更新这三种传质模型以及一些传质系数的关联式。

  八、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;

(2)理解简单蒸馏、平衡蒸馏的基本概念,掌握其计算方法;

(3)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、进料线方程,理解各种进料状态对操作的影响;

(5)熟练掌握用M-T图解法和逐板法计算理论塔板数;

(6)了解总板效率和实际板概念,掌握实际板的计算方法;

(7)理解回流比的选取原则,理解操作优化概念;

(8)掌握用捷算法求理论塔板数;

(9)掌握精馏塔的热量衡算方法;

(10)了解水蒸汽蒸馏、间歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏、多元精馏的基本概念;

 九、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,掌握总板效率的经验关联式。

 十、固体干燥

(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)理解干燥机理、湿分性质,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、结构特点及其应用;

主要参考书: 谭天恩等编,化工原理(上、下)(第二版),化学工业出版社

《物理化学》大纲

一、考试的总体要求

掌握物理化学中重要的基本概念与基本原理的含义及适用范围;掌握物理化学重要公式及其应用条件。掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量),能正确使用常用物化仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项)

二、考试的内容(重点部分)

1. 气体、热力学第一定律、热力学第二定律

理想气体状态方程、范德华方程、对应状态原理、压缩因子。

热力学第一、第二定律及其数学表达式;pVT变化、相变化与化学反应过程中WQDUDHDSDADG的计算;熵增原理及三种平衡判据。

热力学基本方程和麦克斯韦关系式;克拉贝龙方程及克-克方程。

2. 多组分热力学及相平衡

偏摩尔量、化学势的概念;理想气体、理想稀溶液的化学势表达式,以及用逸度、活度表示的真实系统的化学势表达式。

拉乌尔定律和亨利定律;稀溶液的依数性。

相律及其应用,二组分气-液及凝聚系统相图。

3. 化学平衡

等温方程;标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算;温度、压力和惰性气体对平衡的影响;同时平衡的原则。

4. 电化学

电解质溶液电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算;电导测定的应用;德拜-许克尔极限公式。

原电池电动势与热力学函数的关系,Nernst方程;各类电极的特征和电动势测定的应用;电极的极化与超电势的概念。

5. 统计热力学

Boltzmann能量分布;粒子的配分函数及析因子性质,双原子平、转、振配分函数的计算;独立子系统能量、熵与配分函数的关系,Boltzmann熵公式。

6. 化学动力学

反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。

一、二级反应的速率方程及其应用;阿累尼乌斯公式;对行、平行、连串反应的动力学特征,复杂反应的近似处理法(稳态近似法、平衡态近似法)。

催化作用的基本特征;光化反应的特征及光化学第一、第二定律。

7. 界面现象与胶体化学

弯曲液面的附加压力与Laplace方程;Kelvin方程与四种亚稳态;润湿与铺展;化学吸附与物理吸附;Langmuir公式;Gibbs吸附等温式

胶体的光学性质、动力性质及电学性质;胶团结构的表示,电解质对溶胶的聚沉作用;乳状液的稳定与破坏。

五、主要参考教材(参考书目)

《物理化学》宋世谟 天大出版社

环境工程:

环境工程综合包括以下课程:

1.《环境工程微生物学》,周群英、王士芬,高等教育出版社,2008年(第三版)

2.《环境监测》,奚旦立、孙裕生、刘秀英,高等教育出版社,2004年(第三版)

3.《水污染控制工程》(下),高廷耀、顾国维,高等教育出版社,1999(第二版)

4.《大气污染控制工程》, 郝吉明,马广大等,高教出版社,2002(第二版)

5.《固体废物处理与处置》,宁平等编,高等教育出版社,2007(第一版)

 

 


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