昆明理工大学硕士研究生入学考试
《环境工程原理》考试大纲
适用专业:083002 环境工程
第一部分 考试形式和试卷结构
一、试卷满分及考试时间
试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
二、答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
三、试卷的内容结构
环境工程原理基础 30%
分离工程40%
反应工程30%
四、试卷的题型结构
选择题、填空题30%
名词解释题15%
简答、论述题20%
计算题35%
第二部分 考察的知识及范围
考察的知识及范围主要包括以下内容:
一、环境工程原理基础
1、质量衡算与能量衡算
质量衡算与能量衡算基本概念及单位换算;稳态系统与非稳态系统;封闭系统与开放系统的质量、能量衡算。
2、流体流动
管流系统的质量衡算;管流系统的总能量衡算方程及机械能核算方程;牛顿黏性定律;普兰德边界层理论;边界层分离;流体流动阻力损失的影响因素;圆管内流动的沿程阻力损失;管道内局部阻力损失(阻力系数法和当量长度法);简单管路与复杂管路计算;常用的流体测量装置。
3、热量传递
热量传递的方式;热传导基本概念(傅里叶定律、导热系数);单层及多层平壁热传导计算;圆管壁稳定热传导计算;对流传热基本概念(影响因素、传热边界层);牛顿冷却定律;保温层临界直径计算;间壁传热过程计算;辐射传热基本概念;物体的辐射能力;物体间辐射传热;气体辐射的特点;常用的换热器及强化换热器传热过程的途径。
4、质量传递
质量传递的基本原理;单向扩散、等分子反向扩散;对流传质过程的机理及传质边界层、对流传质速率方程的一般形式。
二、分离工程
1、沉降
沉降分离的一般原理和类型;流体阻力与阻力系数(单颗粒的几何特性参数、颗粒的当量直径、颗粒的形状系数、流体阻力、阻力系数);重力沉降过程;斯托克斯公式;沉降速度的计算;沉降分离设备;离心沉降的原理和特征;旋风分离器和旋流分离器的工作原理和主要分离性能指标;离心沉降机的分离因素;电沉降及惯性沉降的基本原理。
2、过滤
过滤操作的基本概念;过滤基本方程;恒压过滤方程;恒速过滤方程;过滤常数K和、压缩指数s;过滤机生产能力计算;深层过滤的基本理论(混合颗粒的平均粒径、颗粒床层的空隙率、颗粒床层的比表面积、颗粒床层的当量直径)。
3、吸收
吸收的类型;物理吸收的热力学基础(亨利定律、相平衡关系的应用);物理吸收的动力学基础(双膜理论、总传质速率方程、传质阻力分析);化学吸收的平衡关系、化学吸收的传质速率;填料塔吸收过程的物料衡算、操作线方程、吸收剂用量计算、传质单元数和传质单元高度。
4、吸附
吸附分离操作的分类;常用吸附剂的主要特性;常用的吸附剂;吸附平衡(Freundlich方程、Langmuir方程);相对挥发度;液相吸附;接触过滤吸附相关计算(单级、多级、逆流多级);吸附穿透曲线和穿透时间。
5、其他分离过程
离子交换树脂的物理化学性质;离子交换平衡和选择性系数;影响离子交换速度的影响因素;萃取的基本概念;三角形相图、溶解度曲线、杠杆规则、分配曲线、萃取剂的选择原则;萃取过程的计算(单级、多级错流、多级逆流、最小萃取剂用量);膜分离过程的分类和特点、膜分离的表征参数。
三、反应工程
1、反应动力学基础
反应器和反应操作;反应器的操作方式;反应器类型;反应的计量关系(计量方程、反应的分类、反应进度、转化率的计算);反应速率;反应速率方程;均相反应动力学(不可逆单一反应、可逆单一反应、平行反应、串联反应)。
2、反应动力学的解析方法
连续反应动力学实验及其数据的解析方法;反应器的物料衡算;间歇反应器的基本方程;实验数据的积分解析法;实验数据的微分解析法;槽式连续反应器的基本方程;平推流反应器的基本方程及解析。
3、均相化学反应器
间歇反应器的设计计算;半间歇反应器的设计计算;完全混合流反应器的设计计算方法;多级串联反应器的解析计算方法(一级反应、二级反应);平推流反应器设计计算方法。
4、非均相化学反应器
催化反应的特征;固体催化剂的组成及物理性状;固相催化反应过程;反应物的化学吸附和脱附速率;本征动力学;本征动力学方程的实验测定(内、外扩散影响的消除);固相催化反应的宏观动力学的基本概念;气-液相反应过程;不同类型气-液相反应过程的宏观速率方程(瞬间反应、快速反应、中速反应、慢速反应的基本特点)。