天津自考教材化工传递过程考试大纲下载

天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：化工传递过程 （2011年12月修订版） 课程代码：0710
天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：化工传递过程 课程代码：0710
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
《化工传递过程》是高等教育自学考试化学工程专业（独立本科段）的专业基础课，是一门工程理论性和系统性较强的课程。
本课程以动量传递和热量传递的基本理论体系为主线，论述了流体输送，颗粒和流体之间的相对运动（包括了颗粒的沉降分离、过滤分离、固体流态化技术），换热过程及设备等操作，结合实例讨论了理论解析法的适用条件及场合，阐明了对复杂情况借助实验研究的必要性，以利于学生对化工单元操作基本内容的理解和掌握，增强工程观点，并在此基础上创造性地去分析和解决工程实际问题。
二、课程目标与基本要求
本课程目标是使学生通过学习，对化工单元操作的原理更深一步的理解，为化工设计、操作控制和设备强化放大打下基本理论基础。
本课程强调工程观点、定量运算、实验技能及设计能力的培养，强调理论联系实际。要求学生在学习本课程中，注意以下几个方面能力的培养：
（1）单元操作和设备选择的能力；
（2）工程设计能力；
（3）操作和调节生产过程的能力；
（4）过程开发或科学研究能力。
三、与本专业其他课程的关系
学习本课程的基础是高等数学、物理化学、化工原理或化工基础。本课程学习后，可为化学反应工程、化工分离过程和化工设计与课程开发等课程打下理论基础。
第二部分 考核内容和考核目标
绪论
一、学习目的与要求
通过学习，掌握《化工传递过程》课程的研究内容、工程研究方法，课程特点及学习要求。
二、考核知识点与考核目标
（一）动量传递、热量传递的基本概念（重点）
理解：动量传递和热量传递的基本概念
（二）化工单元操作的基本概念和分类（次重点）
识记：化工单元操作的基本概念；化工单元操作的分类。
（三）本课程的工程研究方法（重点）
理解：单元操作与传递过程的内在联系；研究工程问题的一般方法。
第一章 流体流动基础
一、学习目的与要求
了解流体流动的基本原理以及动量传递速率（流动阻力）的计算；掌握化工流体输送计算方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）流体的物理性质（重点）
理解：流体质点的涵义；流体的密度、黏度、压缩性等概念；牛顿黏性定律及
其物理意义；流体混合物的密度及黏度的计算方法。
（二）流体静力学（重点）
理解：流体静压力的定义及其特性，压力的各种表示方法；流体静力学方程的
推导及方程的适用条件；压力与压力差测量的原理。
应用：用流体静力学方程进行压差等的相关计算。
（三）流体流动概述（重点）
识记：流体流动的若干基本概念。
理解：体积流率与质量流率、平均流速与质量通量等概念；雷诺实验，雷诺数
及其物理意义；当量直径的概念。
应用：能够计算体积流率与质量流率、平均流速与质量通量；计算雷诺数并进
行流型的判别；计算当量直径。
（四）流体流动的基本方程（重点）
理解：欧拉方法与拉格朗日方法；质量衡算和能量衡算的基本方法，连续性方
程、运动方程和工程伯努利方程的形式；随体导数。
应用：熟练利用连续性方和工程伯努利方程求解管路输送系统的各种实际问题。
（五）流体流动的阻力（重点）
理解：管内流动阻力及阻力系数的计算方法。
应用：管内层流的速度分布；湍流阻力计算中的量纲分析；能够计算管内流动
阻力及阻力系数。
（六）管路计算（重点）
理解：管路的分类；分支和并联管路的特点。
应用：管路的试差计算；分支管路和并联管路的计算。
（七）流量测量（重点）
理解：各种流量计的测量原理及使用方法。
应用：用流量计的读数计算流量。
（八）非牛顿型流体的流动（一般）
识记：非牛顿型流体的类型和特点。
第二章 流体输送机械
一、学习目的与要求
通过学习，了解化工中常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺要求，合理地选择和正确使用输送机械，并使之在高效率下可靠运行。
二、考核知识点与考核目标
（一）概述（次重点）
理解：对流体输送机械的基本要求；输送机械的分类。
（二）离心泵的基本结构和工作原理（重点）
理解：离心泵的基本结构组成及各部分的特点；离心泵的工作原理；“气缚”现
象。
（三）离心泵的基本方程式（重点）
理解：离心泵基本方程的推导思路和影响因素。
（四）离心泵的性能参数与特性曲线（重点）
理解：离心泵基本性能参数及其意义；特性曲线的结构和测定方法；性能参数
及特性曲线的影响因素。
应用：离心泵性能参数的计算。
（五）离心泵的工作点和流量调节（重点）
理解：离心泵的工作点的概念及确定方法；管路特性曲线（或特性方程）的概
念；工作点的调节方法及其特点。
应用：能够求取管路特性曲线（或方程）和泵的特性曲线（或方程）；计算泵的
工作点。
（六）离心泵的气蚀现象与安装高度（重点）
理解：“气蚀”的概念、影响因素及其危害；“安装高度”的概念；气蚀余量。
应用：气蚀余量的计算；泵的安装高度的计算。
（七）离心泵的类型与选择（重点）
识记：离心泵的类型。
理解：离心泵选择的步骤和原则。
（八）其他类型液体输送机械（次重点）
理解：往复式及其他液体输送机械的基本结构、工作原理、操作特性；常用液
体输送机械的性能比较。
（四）气体输送机械（一般）
识记：常用气体压送机械的类型和适用场合。
理解：离心式风机的选型依据；往复式压缩机性能参数计算；高压缩比时多级
压缩的必要性。
第三章 颗粒与流体之间的相对运动
一、学习目的与要求
通过本章学习能够利用流体力学原理实现非均相物系分离（包括沉降分离和过滤分离），掌握过程的基本原理、过程和设备的计算及分离设备的选型。
二、考核知识点与考核目标
（一）流体与颗粒的相对运动（次重点）
识记：颗粒的特性。
理解：颗粒沉降的分区；影响颗粒沉降的阻力；颗粒沉降速度的影响因素。
（二）沉降分离（重点）
理解：沉降分离的原理，过程计算，沉降分离设备（包括沉降室、旋风分离器）
的设计或选型。
应用：沉降速度的计算；降尘室生产能力的计算。
（三）流体通过颗粒床层的运动（次重点）
理解：颗粒群与颗粒床层的特性；流体通过床层的压降。
（四）过滤操作的原理（重点）
理解：过滤操作的原理和基本概念。
（五）过滤基本方程式（重点）
理解：过滤基本方程式的形式和推导思路；过滤速率、滤饼阻力、过滤介质阻
力等基本概念。
（六）过滤方式（重点）
理解：恒压过滤、恒速过滤与先恒速后恒压过滤的概念和区别。
应用：恒压过滤、恒速过滤与先恒速后恒压过滤的计算。
（七）过滤常数的测定（次重点）
理解：过滤常数的测定方法。
（八）过滤设备及其生产能力的计算（重点）
识记：过滤设备的类型、特点及操作方式。
理解：间歇过滤设备滤饼的洗涤方式；
应用：间歇和连续过滤设备生产能力的计算。
（九）离心机（一般）
识记：离心机的结构与操作。
（十）固体流态化（一般）
识记：流态化的基本概念。
理解：流化床的流体力学特性；流化床的总高度；提高流化质量的措施；气力
输送。
第四章 传热过程基础
一、学习目的与要求
通过本章的学习，掌握热量传递的基本概念和传热问题的基本处理方法，为传热设备的学习打下基础。
二、考核知识点与考核目标
（一）传热导论（次重点）
理解：热量传递的基本概念和传热问题的基本处理方法。
（二）能量方程（次重点）
理解：能量方程的推导；能量方程的特定形式；柱坐标系与球坐标系的能量方程。
（三）热传导（重点）
理解：单层及多层平壁热传导的计算公式；单层及多层圆筒壁热传导的计算公式；热阻及接触热阻的概念；对数平均值的概念。
（四）对流传热机理（重点）
理解：对流传热机理；热边界层的概念；对流传热系数；牛顿冷却定律及其物理意义。
（五）管内强制层流传热的理论分析（一般）
理解：管内强制层流传热的特点。
（六）对流传热过程的量纲分析（次重点）
理解：对流传热过程的影响因素；对流传热过程的量纲分析方法。
（七）流体无相变时的强制对流传热系数（重点）
理解：流体无相变强制对流传热的类型及计算方法。
应用：应用迪特斯-贝尔特公式计算管内湍流时对流传热系数。
（八）动量传递与热量传递的类比（重点）
理解：动量传递和热量传递类似律的类型及特点。
（九）自然对流传热（一般）
理解：自然对流传热的特点及计算方法。
（十）流体有相变时的对流传热系数（重点）
识记：蒸汽冷凝、液体沸腾的方式。
理解：蒸汽冷凝、大容积沸腾对流传热系数的计算及影响因素。大容积沸腾曲线。
（十一）辐射传热（次重点）
识记：基本概念和定律。
理解：两固体间的辐射传热；对流和辐射联合传热。
应用：灰体辐射能力的计算。
第五章 换热器
一、学习目的与要求
通过本章的学习，应了解换热器的分类和基本结构形式；掌握传热过程中传热速率和热量平衡之间的关系，熟练应用传热速率方程和热量平衡方程去解决各种问题,了解强化传热过程的途径。
二、考核知识点与考核目标
（一）换热器的分类与结构形式（次重点）
理解：换热器的分类；换热器的结构形式。
（二）换热器的传热计算（重点）
理解：总传热速率方程；热量衡算方程；总传热系数；对数平均温度差。
应用：总传热系数和对数平均温度差的计算；利用总传热速率方程和热量衡算
方程进行传热过程的相关计算。
（三）换热器传热过程的强化（重点）
理解：传热过程的强化途径；传热过程强化的评价。
（四）管壳式换热器的设计与选型（次重点）
理解：管壳式换热器的型号与系列标准；管壳式换热器的设计与选型
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
课程的考核目标共分为三个能力层次：识记、理解、应用，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者的基础上。其具体含义为：
识记：能知道有关名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的
要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有
关概念、原理、方法的区别和联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理和基本方法分析和解决有关
的理论问题和实际问题。一般分为“简单应用”和“综合应用”，其中“简单应
用”指在理解的基础上能用学过的一两个知识点分析和解决简单的问题；“综合
分析”指在简单应用的基础上能用学过的多个知识点综合分析和解决比较复杂的
问题，是最高层次的要求。
二、指定教材
《化工流体流动与传热（第二版）》，柴诚敬，张国亮主编，化学工业出版社，2007年。
三、自学方法指导
1、考生自学时，应先阅读本大纲所列各章中的考核知识点和考核要求，以便突出重点，有的放矢的掌握课程内容。
2、在了解考试大纲内容的基础上，根据考核知识点和考核要求，认真阅读指定教材，把握各章节的具体内容，并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。
3、在自学每一章节的内容时，能够在理解的基础上加以记忆，避免没有理解情况下的死记硬背；同时对一些知识内容进行理解把握时，善于联系实际思考问题，从而达到深层次的认识水平。
4、为提高自学效果，可以结合自学内容，动手做一些练习，这也是达到理解、记忆、应知应会的好办法。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不得随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，易提倡“认真阅读教材，刻苦专研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共3学分，建议总学时不少于54学时，各章助课学时分配如下：
章次
内容
学时
一
绪论
2
二
流体流动基础
22
三
流体输送机械
6
四
颗粒与流体之间的相对运动
8
五
传热过程基础
10
六
换热器
6
总计

54
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章中所提到的考核知识点与考核目标都是考核内容，试题覆盖到每一章，适当突出重点。
2、每份试卷中，对不同层次的试题比例大致是：识记约占20%，理解约占50%左右，应用约占30%左右。
3、每类试卷中，各类考核点所占比例约为：重点65%；次重点25%，一般10%。
4、试题难易程度应合理：易：较易：较难：难的比例为：2：3：3：2。
5、本课程命题采用的基本题型包括填空题、选择题、名词解释题、问答题、证明题、推导简化及计算题等。
6、本考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制，60分及格。
六、题型示例（试卷部分内容）
填空题：
1、流体在管内流动有 和湍流两种基本的流动型态，两者的本质区别在于
。
2、板框压滤机采用 洗涤法，而叶滤机则采用 洗涤法。
选择题：
1、若离心泵输送液体的密度增加，则离心泵的轴功率（ ）。
A. 增加； B. 减少； C. 不变； D. 不确定
2、欲测量管道中某一点的流速，可采用下列哪种测量装置（ ）。
A. 孔板流量计； B. 文丘里流量计； C. 皮托管； D. 转子流量计
名词解释题：
1、接触热阻；2、“架桥”现象
问答题：
1、试比较说明“拉格朗日观点”和“欧拉观点”的主要区别。
2、比较说明离心泵和往复泵操作和特性的主要不同点。
证明题：
1、不可压缩流体在水平圆管中作一维稳态、轴向、层流流动，试证明：
（1）与主体流速ub相应的速度点出现在离管壁0.293ri处，其中ri为管内半径；
（2）剪应力沿径向为直线分布，且在管中心为零。
推导简化及计算题：
1、不可压缩流体在矩形截面的管道中作一维稳态层流流动。设管道宽度为b，高度2y0，且b﹥﹥y0，流道长度为L，两端压力降为，试根据力的衡算导出：
（1）剪应力τ随高度y（自中心至任意一点的距离）变化的关系式；
（2）管截面上的速度分布方程；
（3）主体（平均）流速与最大流速的关系。
2、某生产过程中需用冷却水将油从105 ℃冷却至70 ℃。已知油的流量为6000 kg/h，水的初温为22 ℃，流量为2000 kg/h。现有一传热面积为10 m2的套管式换热器，问在下列两种流动型式下，换热器能否满足要求：
（1）两流体呈逆流流动；
（2）两流体呈并流流动。
设换热器的总传热系数在两种情况下相同，为300 W/(m2·℃)；油的平均比热容为1.9 kJ/(kg·℃)，水的平均比热容为4.17 kJ/(kg·℃)。热损失可忽略。

第1页，共9页