注:本考试说明仅作为2026 年普通专升本考生复习参考,最终以当年公布的考试说明为准。
一、科目简介
《化工原理》考试内容包括化工原理绪论、流体流动、流体输送机械、流 体通过颗粒层的流动、颗粒的沉降和流态化、传热等。按照了解、理解和掌握 三个层次进行考查。
二、具体内容与要求
(一) 绪论
1. 了解化工生产中的单元操作过程和化工原理课程发展史。
2. 了解化工原理课程的两条主线。
3.理解化工原理课程的性质、内容和任务。
4.掌握单元操作的概念和分类。
5.理解四个基本关系,即物料衡算、热量衡算、平衡关系及速率关系。 6.理解单元操作的研究方法,即实验研究法和数学模型法。
(二) 流体流动
1.理解连续性流体假定,流体流动的两种考察方法,流体的作用力和机械能, 黏度,牛顿黏性定律。
2.掌握静止流体受力平衡的研究方法,压强和位能的分布,虚拟压强,压强 的表示方法和单位换算,静力学方程及其应用 (测压管、U形测压管、U形压差 计、液位测量、液封高度) 。
3.掌握流量、流速、连续性方程,流动流体的机械能守恒 (伯努利方程) , 伯努利方程应用;理解伯努利方程的物理意义和几何意义。
4.掌握层流和湍流的基本特征、雷诺数和管流数学描述的基本方法;了解流
动边界层及边界层分离现象;理解圆管内剪应力分布,圆管内速度分布及平均 速度。
5.掌握直管阻力损失、局部阻力损失概念;了解量纲分析法;掌握摩擦系数、 粗糙度、当量直径、当量长度、局部阻力系数概念。
6.掌握层流直管阻力损失计算,湍流直管阻力的计算,局部阻力损失计算。
7.掌握简单管路特性,分支管路特性,汇合管路特性,并联管路特性;掌握 简单管路的设计型计算 (计算方法,参数的选择和优化,常用流速) 。
8.理解简单管路的操作型计算 (计算方法,试差法) ;了解分支管路计算, 汇合管路计算,并联管路计算。
9.理解皮托管的测速原理、计算、安装;理解孔板流量计的测量原理、计算、 流量系数、安装;理解文丘里流量计,转子流量计的工作原理、计算;掌握转 子流量计的刻度换算,不同流量计特点比较。
10. 了解非牛顿流体的概念。
(三) 流体输送机械
1. 了解化工生产中常用的流体输送设备的结构;了解离心泵的基本方程式: 理论压头、流量对理论压头的影响、叶片结构对理论压头的影响。
2.理解离心泵的工作过程和主要部件和吸液、送液过程;理解叶轮 (几种形
状) 、泵壳、轴封。
3.掌握离心泵的工作原理;掌握离心泵的性能参数与特性曲线:流量、扬程 (压头) 、功率、效率概念及特性曲线;掌握离心泵的性能改变和换算:液体 密度、黏度、叶轮转速 (比例定律) ;掌握离心泵的工作点与流量调节:管路 特性方程、工作点概念、阀门调节计算、转速调节 (变频) 概念;掌握离心泵 的汽蚀现象与安装高度:汽蚀现象概念、汽蚀余量推导、安装高度计算。
4.理解离心泵的联用:并联、串联原则。
5. 了解离心泵的类型与选用:单吸泵、双吸泵、多级泵;清水泵、污水泵、 泥浆泵的结构特点、单级清水泵的选用原则。
6.理解往复泵工作原理和调节方法。 7. 了解漩涡泵、齿轮泵的工作原理、适用范围、结构、特性曲线、流量调节
方法。
8. 了解离心通风机的结构、性能参数和选择;了解风压概念、性能曲线。
9. 了解鼓风机、压缩机、真空泵:离心式和旋转式鼓风机、压缩机的结构特 点、流量调节方法;往复式压缩机、真空泵的结构特点、工作过程、流量调节 方法、流体作用式真空泵的结构特点、工作原理。
(四) 流体通过颗粒层的流动
1. 了解流体通过颗粒层的流动在实际生产中的应用。 2.掌握单颗粒的特性:颗粒比表面积、球形度和体积当量直径的概念。
3. 了解颗粒群的特性:标准筛、筛分分析、流体在颗粒层内的流动特点-爬 流。
4.掌握床层特性:床层的空隙率、比表面积。
5. 了解颗粒床层物理模型的简化思路。
6.掌握过滤原理:过滤操作的基本概念,滤浆、滤液、滤饼、过滤介质等; 过滤方式及特点,过滤速率定义。
7.掌握过滤设备:叶滤机、板框压滤机、回转真空过滤机的工作原理及结构。
8.掌握过滤过程的数学描述:物料衡算及滤浆、滤液、滤饼之间的关系;掌 握过滤速率:过滤过程推动力、过滤过程阻力、过滤常数、过滤基本方程、滤 饼比阻;掌握间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系:恒速、恒压过滤方程,掌 握恒压过滤常数的测定;掌握洗涤速率与洗涤时间的计算、置换洗涤和横穿洗 涤的差别。
9.掌握过滤过程的计算:设计型计算和操作型计算,连续过滤设备的生产能 力计算。
10.理解加快过滤速率的途径:从物料、操作条件、设备、过滤方式几方面 考虑。
(五) 颗粒的沉降和流态化
1. 了解固体颗粒对流体的相对运动规律;了解只要流固两相密度不同,即会 发生相对运动的现象;了解流固两相物系、连续相、分散相概念。
2.掌握颗粒沉降运动 (重力沉降、离心沉降) 的基本原理。 3. 了解流体对固粒的绕流:流体与界面间的作用力 (阻力、曳力) ,相对运
动的几种情况 (本质上相同) ;两种曳力-表面曳力、形体曳力; (总) 曳力的
影响因素。
4. 了解通过量纲分析法得出曳力系数的推导过程。
5.掌握静止流体中颗粒的沉降 (以重力场为例) :颗粒受力分析,沉降两个 阶段 (加速段、等速段) 分析,沉降速度求解。
6. 了解其他因素对沉降的影响:干扰沉降、端效应、分子运动、球形度、滴 泡等。
7. 了解重力沉降设备、离心沉降设备分类。
8.掌握重力沉降设备:降尘室结构原理、工作过程介绍;分离条件、设计型、 操作型计算、分离效果。
9. 了解增稠器、分级器等其他重力沉降设备的操作目的、工作过程。
10.理解离心沉降设备:分离因数概念;旋风分离器的结构原理、工作过程、 适于分离颗粒的粒径。
11. 了解离心沉降机的工作过程,与旋风分离器的比较、与离心过滤机的区 别。
(六) 传热
1. 了解传热在化工生产过程中的重要性。
2. 了解传热过程的三种形式:直接接触式、蓄热式、间壁式;了解载热体概
念:加热剂、冷却剂。
3.理解传热过程:传热速率、热阻的概念及热流量和热流密度的区别。 4. 了解传热机理,热传导、热对流、热辐射;了解定态传热、非定态传热。 5.掌握热传导和对流给热过程计算。
6.理解傅里叶定律。
7. 了解气、液、固导热系数与温度、压强的关系。
8.理解通过平壁、圆筒壁、多层壁的定态导热的数学推导;理解在不同壁中 热流量、热流密度的区别。
9.掌握热阻的概念,传热速率通式;掌握对数平均值,对数平均面积、半径 计算;掌握多层壁的导热通式,串联过程推动力与阻力的加和性,多层壁热阻 与温差的关系。
10. 了解流动对传热的贡献、对流给热过程的分类、强制对流与自然对流的 概念。
11.掌握对流给热过程的数学描述:牛顿冷却定律及应用。
12. 了解获得给热系数的三种方法; 了解量纲分析法; 了解四个准数及其表 达的物理意义及定性特征 (温度、长度、物性等) 。
13.掌握圆形直管内低黏度流体强制湍流的给热系数公式。 14. 了解高黏度、短管、过渡区的对流给热系数的校正;了解其他关系式。
15. 了解大容积饱和沸腾、沸腾曲线及强化传热途径; 了解膜状冷凝、滴状 冷凝。
16. 了解平壁、圆管的给热系数的计算,圆管水平、直立放置时给热系数变
化;了解影响传热的因素。
17. 了解吸收率、反射率、穿透率、黑体、灰体、斯蒂芬-玻耳兹曼定律、克 希荷夫定律。
18.掌握传热过程的数学描述:热量衡算微分方程、传热速率方程式、传热 系数、污垢热阻和壁温估计;掌握传热过程的基本方程式:传热过程的积分表 达式、传热基本方程式、对数平均推动力。
19.掌握换热器的设计型计算:设计型计算的命题方式、设计型问题的计算 方法、设计型计算中的参数选择;掌握换热器的操作型计算:操作型计算的命 题方式、操作型问题的计算方法、传热过程调节。
20. 了解列管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、热管式换热器的 结构,了解管壳式换热器的设计及选用原则。
21.掌握强化传热的途径。
三、考试形式与参考题型
(一) 考试形式
考试采用闭卷、笔试形式,考试时间90分钟,满分150分。
(二) 参考题型
考试题型从单项选择题、填空题、简答题和计算题等类型中选择,也可以 采用其他符合本科目考试要求的题型。