江苏2008年自考传递与别离考试纲要

2015-03-30   来源:山西自考网   评论:0 点击:

  江苏省高级教育自学考试纲要

  02487  传递与别离

 

  南京工业大学编

 

江苏省高级教育自学考试委员会工作室

 

 

  一、课程的性质及需求(一)本课程的性质和意图

  “传递与别离”是化学工程分支学科之一。它包含《化工传递进程根底》和《化工别离进程》,侧重论述动量、能量、质量的传递本质和规则,研讨化工进程中的强度量散布和传递通量。论述了常用的别离进程的根本理论,进程特色,树立了数学模型及其求解办法,评论了别离设备的处理才干和功率。本课程是化工进程研讨,规划和开发的理论根底,是化学工程专业根底课,是化学工程与技能专业学生的必修课程。

  本课程以“高级数学"、“大学物理”、 “物理化学”、“化工原理”、“化工热力学”等为先修课程。

  经过本门课程的学习将到达如下二个根本意图。榜首,深化了解和把握传递进程和传质别离进程的表象、机理和数学模型。第二,开端具有能运用所学的传递及别离理沦常识对化学工程的出产、试验、研讨进行剖析的根本才干,对多见的传离与别离设备进行有关的规划核算,为从事化工类专业实践工作奠定必要的理论根底。

  (二)本课程的根本需求经过本门课程的学习,在“化工传递进程”有些需求能把握:粘性流体的动基传递、热量传递和质量传递(以下简称三传)的微分衡算方程;依据给定的鸿沟条件对方程进行简化、求解,并对所求成果的实践运用进行剖析评论。在“化工别离进程”有些需求把握:常用别离进程的根本原理,进程特色,数学模型及求解办法;侧重把握多组分多级别离进程的剖析及简捷算办法;了解新式别离技能。

  经过自学,实在把握有关的根本概念、根本原理、根本求解办法以及根本核算办法。

 

  二、课程查核方针(常识要害、内容难点和查核需求)

  榜首篇 传递进程榜首章 传递进程概论(一)常识要害1、传递进程的研讨方针2、传递进程的研讨办法3、传递进程的名词和三传界说(二)查核需求 1、分子传递唯象律表达式及各项物理含义2、涡流传递唯象律表达式及各项物理含义3、传递通量的表述第二章 接连性方程与运动方程(一)常识要害1、接连方程的树立(微分质量方程)

  2、微分动量方程的树立3、方程的简化、特例和在别的坐标系下的方程(二)内容难点1、方程树立的思路、依据、进程和推导2、接连性方程的两种表达式的办法与物理含义(三)查核需求1、依据详细的物理进程和特定条件树立简略的微分质量方程(推导)

  2、依据所给条件对接连性方程进行简化3、随体导教的精确表达、各项的物理含义的阐明4、晓得并了解别的坐标系下的接连方程5、总衡算方程不作需求第三章 运动方程的运用(奈维-斯托克斯方程的运用)

  (一)常识要害1、奈维-斯托克斯方程在安稳、层流状态下,沿平板、圆管活动时的运用—求解速度散布2、流线界说、特色及流线方程3、流函数界说、运用条件及表达式4、势(位)函数界说、运用条件及表达式(二)内容难点1、方程的简化2、简化后方程的求解(三)查核需求1、奈维-斯托克斯方程在直角坐标、柱坐标和球坐标系下精确运用和简化进程2、速度散布和应力散布的核算3、流线、流函数、位函数的概念、运用条件、对应方程和方程的运用第四章 鸿沟层活动(一)常识要害1、速度鸿沟层界说、鸿沟层的构成、开展和别离2、鸿沟层微分方程的树立3、鸿沟层积分方程的树立(二)内容难点1、准数方程、量级剖析和鸿沟层微分方程的树立2、鸿沟层积分方程的树立(三)查核需求l、鸿沟层的概念及界说2、把握鸿沟层别离条件和别离结果3、沿平板活动时,层流鸿沟层的速度散布,应力散布、流量的求取第五章 湍 流(一)常识要害l、湍流的特色、原因及表征2、瞬时量、脉动量和时均量3、湍流运动方程4、混合长及动量涡团传递理论5、通用速度方程6、粗糙管中的湍流(二)内容难点1、湍流的表征2、用均时量表征瞬时量的思维及表述办法3、湍流公式的推导(三)查核需求1、湍流概念瞬时值的表达;混合长概念及表达;润滑管和粗糙管概念;水力润滑、半粗糙及彻底粗糙概念2、通用速度散布方程的娴熟运用包含:核算层流内层、缓冲层、核心层内的速度散布和各层层厚核算3、润滑管和粗糙管的阻力核算4、沿平板湍流核算第六章 热量传递概论与能量方程(一)常识要害1、传热的三种办法及机理2、能量微分方程的推导(二)查核需求l、了解不一样坐标系下的能量方程表达式2、依据已知条件对能量方程进行简化3、依据已知条件树立简略状况下的能量衡量方程第七章热传导(一)常识要害l、热传导的根本微分方程2、一维稳态热传导3、不稳态热传导4、速算图及多维热传导(New mare规则)(二)内容难点l、毕涡特数Bi(Biot Number)的界说及物理含义2、三类鸿沟条件的分类、辨认、相互转换联系3、解析解的推导和不一样鸿沟条件下的解4、各坐标系下的速算图的运用及图中各个参数的含义。

  (三)查核需求1、了解根本热传导的微分方程2、集总热容法的区分和精确运用3、无限大物体不稳态导热的核算4、对薄平板双向或单向不稳态导热需求会用速算图求解5、上述的运用、核算、求解需求求出详细的温度随时刻、地址的散布规则:求出热量通量(单位面积所传递的热量,J/m2.s)和传热速率(J/S)6、拓展外表的导热和二维稳态导热的数值解不作需求第八章 对流传热(一)常识要害l、对流传热机理及对流传热系数的界说2、温度鸿沟层概念3、层流下沿板热量传递的精确解和近似解4、湍流传热的相似律(类推解)(二)内容难点l、精确解的推导思路2、近似解的推导进程3、类推解的思维(三)查核需求l、温度鸿沟层的概念2、努赛尔准数(Nu)界说、物理含义及与Bi数的差异3、层流、湍流沿平板稳态活动时的鸿沟层内的温度散布、对流传热系数的核算、传热通量和传热速率的核算4、类推解,尤其是要把握Jh因子相似法,会用阻力系数f(或(Cd)求取对流传热系数5、冷凝和欢腾传热不在本课程需求规模第九章 质量传递概论与传质微分方程(一)常识要害l、分子分散传质与对流传质的概念与机理2、浓度、速度与通量的界说3、质量传递微分方程的树立(二)内容难点1、质量基准、摩尔基准两种基准下的浓度、速度、通量的表达式2、同种基准和不一样基准下浓度、速度和通量的相互转换联系(三)查核需求l、不一样坐标系下的质量传递微分方程的辨认2、上述方程在特定条件下的简化3、双组分混合物分散传质时,总通量、分散通量,组元传质量的表达式;各项对流传质奉献;通量之间的联系,通量与对应速度的联系,不一样基准之间的转换办法。第十章 分子传质(一)常识要害1、气相、液相和固相分子分散系数的表达式2、组分A经过停止组分B的稳态分散传质(NB=0)3、等摩尔反向稳态分散传质(NA=NB)4、在停止介质(或固定介质)中不安稳分散(二)内容难点1、平板、圆柱内一维稳态分散2、不稳态分散传质的剖析解、图解及相平衡联系(三)查核要害1、分子分散系数的核算2、一维稳态分散(NB=0,NA=NB)时,浓度散布和传质通量的核算3、一维不稳态分散,半无限大物体中的不稳态分散(用公式求解)。

  4、多组分混合物分散不作本课程的需求第十一章 对流传质(一)常识要害l、浓度鸿沟层的概念与温度、速度鸿沟层的差异2、对流传质系数界说3、沿平板层流传质的精确解和近似解4、沿圆管层流传质的精确解和近似解5、湍流传质的类推解6、沿平板湍流传质的近似解7、相际传质理论(二)内容难点l、各个对流传质系数的界说及互相转换联系2、精确解的求解进程3、uys≠0对对流传递系数的影响(三)查核要害l、浓度鸿沟层、温度鸿沟层、速度鸿沟层的比照评论2、浓度鸿沟层对传质的影响3、对流传质系数的求取和传质速率方程4、沿板层流传质的浓度散布及传质通量(uys =0)5、沿板湍流传质的浓度散布及传质通量(uys =0)6、湍流传质的类推解,侧重把握J因子法7、相际传质理论的概念,物理含义与模型的核算。模型指:双膜模型、溶质浸透模型和外表更新模型8、对流传质系数有关式,有壁面速度影响的传质不作需求

 

  第二篇 别离进程第十二章 别离进程序言(一)常识要害1、别离进程在工业出产中的重要性2、别离进程的分类和特征(二)查核要害1、平衡别离进程的别离单元操作分类和特征2、速率别离进程的别离单元操作分类和特征第十三章 单级平衡进程本章侧重论述别离传质根底—相平衡。相平衡是用于论述混合物别离原理、传质推动力和进行规划核算的依据和要害。(一)常识要害l、汽液平衡和溶液平衡条件2、相平衡常数的核算3、多组分的泡点温度、压力和露点温度和压力的核算4、闪蒸进程的核算(二)内容难点l、热力学中所学的状态方程的回忆与把握2、有关活度、活度系数界说和核算(三)查核要害l、名词与界说联系化工热力学,回忆、了解有关与相平衡有关的根本概念及术语;泡点、露点及闪蒸的概念;抱负与非抱负溶液界说及表达,抱负与非抱负气体界说及表达2、由状态方程求取相平衡常数3、由活度系数法求取相平衡常数及其各种简化办法4、泡点、露点的温度和压力核算5、程序规划不做需求

 

  第十四章 多组分级别离进程剖析与简捷核算

  在化工出产实践中,遇到更多的是富含多组分或复杂物系的别离和提纯疑问,而不是化工原理中所触及的双组分或单组分体系,这就增加了进程的复杂性。因而本章的学习将有助于对各种实践别离进程的深化了解,是本篇不行少的根底常识。(一)常识要害1、规划变量2、多组分精馏进程的剖析3、萃取精馏和共沸精馏等特别精馏的剖析4、物理吸收和化学吸收的剖析5、萃取别离进程的剖析(二)内容难点l、多组分精馏进程剖析,包含:塔内流量散布、浓度散布和温度散布2、萃取精馏进程原理剖析,包含:塔内流量散布、溶剂浓度散布3、共沸精馏进程原理剖析,包含:塔内组分剖析、温度剖析4、多组分吸收和蒸出进程剖析,包含:塔内组分散布、温度散布(三)查核要害

  由所以多组分级别离,增强了进程的复杂性,因而对进程的定性剖析的了解,有助于对各种别离进程的了解,这也是规划和强化操作的所不行少的根底常识,为此需求把握:l、根本概念。在回忆温习化工原理的根底上,进一步把握规划变量、固定规划变量,可调规划变量;要害组分,非重(轻)要害组分,最小回流比,最小理论板数,共沸物,共沸精馏,萃取剂,萃取精馏,正差错,负差错,均相,非均相,化学吸收类型,增强因子等2、把握简略的单元规划变量和设备规划变量核算3、简捷核算法,简捷核算常用于规划的初级期间,是对操作进行大略剖析的常用算法,本章需求把握的简捷算法。用于多组分精馏规划的有:①芬斯克(Fenske)法②恩德吾德(Underwood)法③吉祥兰(Gilliland)法用于共沸精馏的有:④二元非均相共沸精馏的图解法用于萃取精馏的有:⑤萃取精馏的简化核算法,集团法用于吸收的有:⑥多组分吸收的吸收因子法经过以上简捷算法,需求可以进行塔内的物料衡算,核算理论和实践塔板数,回流比,进、出口气、液量及构成的核算4、区分化学吸收的类型,辨认四种反响类型的化学吸收的浓度散布图。了解不一样类型不一样反响级数的增强因子表达式5、化学吸收的塔设备核算6、多组分级别离的严厉核算不做需求

 

  第十五章 别离设备的处理才干和功率本章内容所触及的是传质设备疑问,关键评论影响气液或溶液传质设备处理才干和功率的各种要素。断定功率的经历办法和机理模型,以及传质设备的选型疑问。(一)常识要害l、影响传质设备处理才干的各种要素2、影响传质设备处理功率的各种要素3、气液传质设备功率的几种表明办法4、气液传质设备功率的预算办法5、传质设备的选型(二)查核要害l、影响处理才干、功率的要素剖析2、各传质功率的物理含义与求算办法3、传质设备的挑选准则4、萃取设备的处理才干和功率不做查核需求第十六章 其它别离技能和别离进程的挑选

  跟着科学技能的不断开展,对别离技能的需求越来越高,别离的难度也越来越大的进程。为了习惯这些需求,除对惯例别离手法加以改进和强化外,还不断开发出新的别离办法和技能。本章介绍了一些重要的并日趋老练的新别离技能。(一)常识要害1、膜别离技能2、吸附别离技能3、反响精馏技能(二)内容难点1、对各种别离进程的挑选(三)查核需求1、几种首要的膜别离进程的分类、推动力、传质机理、截留物、透过物2、膜别离的根本术语。如浸透通量、别离功率(截留率),通量衰减系数,对除膜,非对称膜,复合膜,浓差极化、膜污染等3、所用膜资料和膜组体的办法4、反浸透、超滤、微滤、电渗析、气膜和液膜别离的传质根本机理5、吸附别离原理1 2 下一页 尾页

 

  三、有关阐明和施行需求(一)自学教材

  本课程运用教材为:

  1、《化工传递进程根底》,陈涛,张国亮主编,化学工业出版社(第二版),2013年。

  参考书:

  ①王运东,骆广生,刘谦.《传递进程原理》,北京:清华大学出版社,2013年。

  ②沙庆云.《传递原理》,大连:大连理工大学出版社,2013年。

  2、《化工别离进程》,陈洪钫,刘家祺主编,化学工业出版社,1995年。

  参考书:

  ①贾绍义.《化工传质与别离进程》,北京:化学工业出版社,2013年。(二)自学办法的教导

  全部体系地学习教材内容,留意把握传递进程和别离进程中根本概念,根本原理,根本方程和解题办法,留意在运用上下功夫。动量、热量和质量传递之间的相互联系、规则和各自的特色要留意概括,做到触类旁通。留意传质别离进程的特性及传质别离操作的强化手法和别离设备的优化核算。l、本门课程分为两篇四有些内容

  榜首篇分为三有些

  (1)动量传递 树立动量传递方程组,介绍方程组礁层流、湍流中的运用。其运用是指在特定的条件下求解:流体的速度散布、应力散布及流量核算。介绍鸿沟层概念和方程,湍流概念和方程。这有些内容是学习传递进程的根底,必须一开端就扎扎实实地加以把握。

  (2)热量传递在这有些内容中首要树立了热量传递方程组,接着在稳态、非稳态热传导和稳态层流、湍流传热范畴展开评论。首要处理在定解条件下固体、流体内的温度散布、有些热量通量和总暖流率。稳态导热中要把握一维导热比如(直角坐标和柱坐标)。在非稳态导热中留意对毕渥特数(Bi)的区分,把握集总热容法(Bi<0.1),和无限大物体导热的高斯差错函数法,其它状况可选用图解法核算。对沿板的精确解、近似解所导出的公式会精确运用,如运用公式求解温度散布、鸿沟层层厚及暖流通量。类推解首要是用在湍流传递中,其思维是运用较易得到的摩擦阻力系数类推得出湍流传热系数和湍流传质系数或是用对流传热系数类推出对流传质系数,类推解留意对J因数相似法的把握运用。

  (3)质量传递在上述有些根底上,进一步评论了与化工出产最为亲近的质量传递,它是传递与别离进程间的桥梁。在这有些中树立了组元的质量传递方程,用于处理浓度散布疑问,介绍了传质办法和原理,介绍了对流传质系数的界说和在层流、湍流下传质系数的求解公式。这有些内容在方程的树立,求解思路和所用的数学解法与(1)(2)有些相同,学习时可留意学习上述常识。学完这有些内容后,留意全篇的融会贯通、概括整理。如每一有些开端都是树立各自的微分方程。三传的层流解、湍流解、类推解、图解等都可加以概括。进行比照找出一些共性的规则。

  第二篇为独立一有些

  (4)别离进程 该有些在(1)、(2)、(3)有些根底上,联系化工原理、化工热力学常识,评论工业运用最广泛的精馏、吸收和萃取操作,一起对已取得工业运用目具有杰出运用远景的膜别离技能等新式别离技能也做了简略介绍,这有些侧重着重对根本概念、进程的挑选、特性剖析、设备核算的把握。从别离工程的共性动身,评论各种别离办法的特征。着重将工程和技能相联系的观念,以及规划和剖析才干的操练。本篇的关键章节是十三、十四章。

  2、学习时联系化工原理、物理化学和化工热力学的常识,精确了解根本概念、界说。本课程所触及的内容面广、概念多、所用数学手法多、有些内容较为笼统形成自学有必定的难度。学习时应当一个有些一个章节的学习、了解,在消化的根底上进行下一有些的学习,学习进程还要不断的小结、回忆,切忌囫囵吞枣。

  3、学用联系 学习本课程不能只停留在晓得几个概念、公式,要留意所学常识的运用。运用分为二方面。一方面是经过做题加深了解。本课所触及的原理、公式解等要经过很多做题才干加强了解,加深形象。所以首要要将教材中有关例题必须看懂。看例题时先澄清该例题要处理啥疑问,考虑需求啥概念、方程和解题办法,要先试做再与例题解对照(做到事半功倍)。除此之外还要从教材和参考书挑选有些习题独立完结。经过这些例题和习题的操练(加强了解,运用的第二方面是开端把握运用)所学常识研讨和处理在化工出产进程中的开发疑问,规划中遇到的工程疑问,试验研讨中的建模疑问。

  (三)对社会助学的需求

  (1)协助同学实在捉住各章查核要害,学握常识点,理清各有些内容的内在联系,一起统筹通常内容。

  (2)处理学习中疑难疑问,树立精确的学习办法。课程中的根本方程的树立,微分方程在各定解条件下的运用,各个图解的精确运用应留意教导。恰当温习高级数学常识,但又要防止堕入纯数学的推导,着重对各模型、方程的物理本质了解,着重对运用条件的把握。

  (3)经过例题解说、工作剖析和讲堂讨加深同学对课程内容的了解。可分四个期间别离举办温习、答疑、小结,稳固所学常识。留意协助进步同学剖析疑问和处理疑问的才干,做到触类旁通,进步自学才干。

  (四)对于出题和考试的若干规则

  1、本课程的出题考试,依据本纲要规则的考试内容和考试方针来断定考试规模和查核需求,不随意扩展或减小考试恰当杰出查核要害,表现本课程的关键内容。2、试题合理安排难度构造。试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级,每份试卷中,不一样难易试题试题的分数份额通常为:易占20%,较易占35%,较难占30%,难占15%。试题的难易度与才干层次不是同一个概念,在各才干层次中存在不一样难度的出题。

  3、本课程考试试卷也许选用的题型有:分为根本概念题和核算题。概念题(70%)又分为:单选题、填空题、名词解说、简答题;核算题(30%)。

 

来历:江苏省教育考试院

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