江苏2008年自考传递与分离考试大纲　

　　江苏省高等教育自学考试大纲

　　02487　　传递与分离

　　南京工业大学编

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

　　一、课程的性质及要求（一）本课程的性质和目的

　　“传递与分离”是化学工程分支学科之一。它包含《化工传递过程基础》和《化工分离过程》，着重阐述动量、能量、质量的传递实质和规律，研究化工过程中的强度量分布和传递通量。阐述了常用的分离过程的基本理论，过程特点，建立了数学模型及其求解方法，讨论了分离设备的处理能力和效率。本课程是化工过程研究，设计和开发的理论基础，是化学工程专业基础课，是化学工程与工艺专业学生的必修课程。

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

　　通过本门课程的学习将达到如下二个基本目的。第一，深入了解和掌握传递过程和传质分离过程的现象、机理和数学模型。第二，初步具备能运用所学的传递及分离理沦知识对化学工程的生产、实验、研究进行分析的基本能力，对常见的传离与分离设备进行有关的设计计算，为从事化工类专业实际工作奠定必要的理论基础。

　　（二）本课程的基本要求通过本门课程的学习，在“化工传递过程”部分要求能掌握：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；根据给定的边界条件对方程进行简化、求解，并对所求结果的实际运用进行分析讨论。在“化工分离过程”部分要求掌握：常用分离过程的基本原理，过程特点，数学模型及求解方法；着重掌握多组分多级分离过程的分析及简捷算方法；了解新型分离技术。

　　通过自学，切实掌握有关的基本概念、基本原理、基本求解方法以及基本计算方法。

　　二、课程考核目标（知识要点、内容难点和考核要求）

　　第一篇 传递过程第一章 传递过程概论（一）知识要点1、传递过程的研究对象2、传递过程的研究方法3、传递过程的名词和三传定义（二）考核要求 1、分子传递唯象律表达式及各项物理意义2、涡流传递唯象律表达式及各项物理意义3、传递通量的表述第二章 连续性方程与运动方程（一）知识要点1、连续方程的建立（微分质量方程）

　　2、微分动量方程的建立3、方程的简化、特例和在其他坐标系下的方程（二）内容难点1、方程建立的思路、依据、步骤和推导2、连续性方程的两种表达式的形式与物理意义（三）考核要求1、根据具体的物理过程和特定条件建立简单的微分质量方程（推导）

　　2、根据所给条件对连续性方程进行简化3、随体导教的正确表达、各项的物理意义的说明4、认识并理解其他坐标系下的连续方程5、总衡算方程不作要求第三章 运动方程的应用（奈维-斯托克斯方程的应用）

　　（一）知识要点1、奈维-斯托克斯方程在稳定、层流状态下，沿平板、圆管流动时的应用—求解速度分布2、流线定义、特点及流线方程3、流函数定义、使用条件及表达式4、势（位）函数定义、使用条件及表达式（二）内容难点1、方程的简化2、简化后方程的求解（三）考核要求1、奈维-斯托克斯方程在直角坐标、柱坐标和球坐标系下正确使用和简化过程2、速度分布和应力分布的计算3、流线、流函数、位函数的概念、使用条件、对应方程和方程的应用第四章 边界层流动（一）知识要点1、速度边界层定义、边界层的形成、发展和分离2、边界层微分方程的建立3、边界层积分方程的建立（二）内容难点1、准数方程、量级分析和边界层微分方程的建立2、边界层积分方程的建立（三）考核要求l、边界层的概念及定义2、掌握边界层分离条件和分离后果3、沿平板流动时，层流边界层的速度分布，应力分布、流量的求取第五章 湍 流（一）知识要点l、湍流的特点、起因及表征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想及表述方法3、湍流公式的推导（三）考核要求1、湍流概念瞬时值的表达；混合长概念及表达；光滑管和粗糙管概念；水力光滑、半粗糙及完全粗糙概念2、通用速度分布方程的熟练使用包括：计算层流内层、缓冲层、核心层内的速度分布和各层层厚计算3、光滑管和粗糙管的阻力计算4、沿平板湍流计算第六章 热量传递概论与能量方程（一）知识要点1、传热的三种方式及机理2、能量微分方程的推导（二）考核要求l、熟悉不同坐标系下的能量方程表达式2、根据已知条件对能量方程进行简化3、根据已知条件建立简单情况下的能量衡量方程第七章热传导（一）知识要点l、热传导的基本微分方程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法则)（二）内容难点l、毕涡特数Bi(Biot Number)的定义及物理意义2、三类边界条件的分类、识别、互相转换关系3、解析解的推导和不同边界条件下的解4、各坐标系下的速算图的运用及图中各个参数的含义。

　　（三）考核要求1、熟悉基本热传导的微分方程2、集总热容法的判别和正确运用3、无限大物体不稳态导热的计算4、对薄平板双向或单向不稳态导热要求会用速算图求解5、上述的运用、计算、求解要求求出具体的温度随时间、地点的分布规律：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、扩展表面的导热和二维稳态导热的数值解不作要求第八章 对流传热（一）知识要点l、对流传热机理及对流传热系数的定义2、温度边界层概念3、层流下沿板热量传递的精确解和近似解4、湍流传热的类似律(类比解)（二）内容难点l、精确解的推导思路2、近似解的推导过程3、类比解的思想（三）考核要求l、温度边界层的概念2、努赛尔准数(Nu)定义、物理意义及与Bi数的区别3、层流、湍流沿平板稳态流动时的边界层内的温度分布、对流传热系数的计算、传热通量和传热速率的计算4、类比解，尤其是要掌握Jh因子类似法，会用阻力系数f(或(Cd)求取对流传热系数5、冷凝和沸腾传热不在本课程要求范围第九章 质量传递概论与传质微分方程（一）知识要点l、分子扩散传质与对流传质的概念与机理2、浓度、速度与通量的定义3、质量传递微分方程的建立（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、同种基准和不同基准下浓度、速度和通量的互相转换关系（三）考核要求l、不同坐标系下的质量传递微分方程的识别2、上述方程在特定条件下的简化3、双组分混合物扩散传质时，总通量、扩散通量，组元传质量的表达式；各项对流传质贡献；通量之间的关系，通量与对应速度的关系，不同基准之间的转换方法。第十章 分子传质（一）知识要点1、气相、液相和固相分子扩散系数的表达式2、组分A通过静止组分B的稳态扩散传质(NB=0)3、等摩尔反向稳态扩散传质(NA=NB)4、在静止介质(或固定介质)中不稳定扩散（二）内容难点1、平板、圆柱内一维稳态扩散2、不稳态扩散传质的分析解、图解及相平衡关系（三）考核要点1、分子扩散系数的计算2、一维稳态扩散(NB=0，NA=NB)时，浓度分布和传质通量的计算3、一维不稳态扩散，半无限大物体中的不稳态扩散(用公式求解)。

　　4、多组分混合物扩散不作本课程的要求第十一章 对流传质（一）知识要点l、浓度边界层的概念与温度、速度边界层的区别2、对流传质系数定义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、湍流传质的类比解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定义及彼此转换关系2、精确解的求解过程3、uys≠0对对流传递系数的影响（三）考核要点l、浓度边界层、温度边界层、速度边界层的对比讨论2、浓度边界层对传质的影响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分布及传质通量(uys =0)5、沿板湍流传质的浓度分布及传质通量(uys =0)6、湍流传质的类比解，着重掌握J因子法7、相际传质理论的概念，物理意义与模型的计算。模型指：双膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型8、对流传质系数关联式，有壁面速度影响的传质不作要求

　　第二篇 分离过程第十二章 分离过程绪论（一）知识要点1、分离过程在工业生产中的重要性2、分离过程的分类和特征（二）考核要点1、平衡分离过程的分离单元操作分类和特征2、速率分离过程的分离单元操作分类和特征第十三章 单级平衡过程本章着重阐述分离传质基础—相平衡。相平衡是用于阐述混合物分离原理、传质推动力和进行设计计算的依据和关键。（一）知识要点l、汽液平衡和溶液平衡条件2、相平衡常数的计算3、多组分的泡点温度、压力和露点温度和压力的计算4、闪蒸过程的计算（二）内容难点l、热力学中所学的状态方程的回顾与掌握2、有关活度、活度系数定义和计算（三）考核要点l、名词与定义结合化工热力学，回顾、熟悉有关与相平衡相关的基本概念及术语；泡点、露点及闪蒸的概念；理想与非理想溶液定义及表达，理想与非理想气体定义及表达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形式4、泡点、露点的温度和压力计算5、程序设计不做要求

　　第十四章 多组分级分离过程分析与简捷计算

　　在化工生产实际中，遇到更多的是含有多组分或复杂物系的分离和提纯问题，而不是化工原理中所涉及的双组分或单组分体系，这就增加了过程的复杂性。因此本章的学习将有助于对各种实际分离过程的深入理解，是本篇不可少的基础知识。（一）知识要点1、设计变量2、多组分精馏过程的分析3、萃取精馏和共沸精馏等特殊精馏的分析4、物理吸收和化学吸收的分析5、萃取分离过程的分析（二）内容难点l、多组分精馏过程分析，包括：塔内流量分布、浓度分布和温度分布2、萃取精馏过程原理分析，包括：塔内流量分布、溶剂浓度分布3、共沸精馏过程原理分析，包括：塔内组分分析、温度分析4、多组分吸收和蒸出过程分析，包括：塔内组分分布、温度分布（三）考核要点

　　由于是多组分级分离，增强了过程的复杂性，因此对过程的定性分析的了解，有助于对各种分离过程的理解，这也是设计和强化操作的所不可少的基础知识，为此要求掌握：l、基本概念。在回顾复习化工原理的基础上，进一步掌握设计变量、固定设计变量，可调设计变量；关键组分，非重(轻)关键组分，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，正偏差，负偏差，均相，非均相，化学吸收类型，增强因子等2、掌握简单的单元设计变量和装置设计变量计算3、简捷计算法，简捷计算常用于设计的初级阶段，是对操作进行粗略分析的常用算法，本章要求掌握的简捷算法。用于多组分精馏设计的有：①芬斯克(Fenske)法②恩德吾德(Underwood)法③吉利兰(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萃取精馏的简化计算法，集团法用于吸收的有：⑥多组分吸收的吸收因子法通过以上简捷算法，要求能够进行塔内的物料衡算，计算理论和实际塔板数，回流比，进、出口气、液量及组成的计算4、判别化学吸收的类型，识别四种反应类型的化学吸收的浓度分布图。了解不同类型不同反应级数的增强因子表达式5、化学吸收的塔设备计算6、多组分级分离的严格计算不做要求

　　第十五章 分离设备的处理能力和效率本章内容所涉及的是传质设备问题，重点讨论影响气液或溶液传质设备处理能力和效率的各种因素。确定效率的经验方法和机理模型，以及传质设备的选型问题。（一）知识要点l、影响传质设备处理能力的各种因素2、影响传质设备处理效率的各种因素3、气液传质设备效率的几种表示方法4、气液传质设备效率的估算方法5、传质设备的选型（二）考核要点l、影响处理能力、效率的因素分析2、各传质效率的物理意义与求算方法3、传质设备的选择原则4、萃取设备的处理能力和效率不做考核要求第十六章 其它分离技术和分离过程的选择

　　随着科学技术的不断发展，对分离技术的要求越来越高，分离的难度也越来越大的过程。为了适应这些要求，除对常规分离手段加以改进和强化外，还不断开发出新的分离方法和技术。本章介绍了一些重要的并日趋成熟的新分离技术。（一）知识要点1、膜分离技术2、吸附分离技术3、反应精馏技术（二）内容难点1、对各种分离过程的选择（三）考核要求1、几种主要的膜分离过程的分类、推动力、传质机理、截留物、透过物2、膜分离的基本术语。如渗透通量、分离效率(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、所用膜材料和膜组体的形式4、反渗透、超滤、微滤、电渗析、气膜和液膜分离的传质基本机理5、吸附分离原理1 2 下一页 尾页

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