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。它包括《化工传递入程基本》和《化工分离入程》，侧重阐述动量、能量、质量的传递实质和规律，研讨化工入程中的强度量分布和传递通量。阐述了常用的分离入程的基本理论，入程特色，树立了数学模型及其求解方式，讨论了分离装备的处置才能和效力。本课程是化工入程研讨，设计和开发的理论基本，是化学工程专业基本课，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”、“化工暖力学”等为先修课程。

　　通过本门课程的学习将到达如下二个基本目的。第一，深刻理解和掌握传递入程和传质分离入程的现象、机理和数学模型。第二，初步具备能使用所学的传递及分离理沦知识对化学工程的出产、试验、研讨入行剖析的基本才能，对常见的传离与分离装备入行有关的设计计算，为从事化工类专业实际工作奠定必要的理论基本。

　　（二）本课程的基本要求通过本门课程的学习，在“化工传递入程”部门要求能掌握：粘性流体的动基传递、暖量传递和质量传递(以下简称三传)的微分衡算方程；根据给定的边界前提对方程入行简化、求解，并对所求结果的实际使用入行剖析讨论。在“化工分离入程”部门要求掌握：常用分离入程的基本原理，入程特色，数学模型及求解方式；侧重掌握多组分多级分离入程的剖析及简捷算方式；理解新型分离技术。

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

　　二、课程考察目的（知识要点、内容难点和考察要求）

　　第一篇 传递入程第一章 传递入程概论（一）知识要点1、传递入程的研讨对象2、传递入程的研讨方式3、传递入程的名词和三传定义（二）考察要求 1、分子传递唯象律表达式及各项物理意义2、涡传播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 连续性方程与活动方程（一）知识要点1、连续方程的树立（微分质量方程）

　　2、微分动量方程的树立3、方程的简化、特例和在其他坐标系下的方程（二）内容难点1、方程树立的思路、根据、环节和推导2、连续性方程的两种表达式的形式与物理意义（三）考察要求1、根据详细的物理入程和特定前提树立简单的微分质量方程（推导）

　　2、根据所给前提对连续性方程入行简化3、随体导教的精确表达、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 活动方程的使用（奈维-斯托克斯方程的使用）

　　（一）知识要点1、奈维-斯托克斯方程在稳定、层流情况下，沿平板、圆管流动时的使用—求解效率分布2、流线定义、特色及流线方程3、流函数定义、使用前提及表达式4、势（位）函数定义、使用前提及表达式（二）内容难点1、方程的简化2、简化后方程的求解（三）考察要求1、奈维-斯托克斯方程在直角坐标、柱坐标和球坐标系下精确使用和简化入程2、效率分布和应力分布的计算3、流线、流函数、位函数的概念、使用前提、对应方程和方程的使用第四章 边界层流动（一）知识要点1、效率边界层定义、边界层的形成、发铺和分离2、边界层微分方程的树立3、边界层积分方程的树立（二）内容难点1、准数方程、量级剖析和边界层微分方程的树立2、边界层积分方程的树立（三）考察要求l、边界层的概念及定义2、掌握边界层分离前提和分离后果3、沿平板流动时，层流边界层的效率分布，应力分布、流量的求取第五章 湍 流（一）知识要点l、湍流的特色、起因及表征2、瞬时量、脉动量和时均量3、湍流活动方程4、混合长及动量涡团传递理论5、通用效率方程6、粗拙管中的湍流（二）内容难点1、湍流的表征2、用均时量表征瞬时量的思惟及表述方式3、湍流公式的推导（三）考察要求1、湍流概念瞬时值的表达；混合长概念及表达；光滑管和粗拙管概念；水力光滑、半粗拙及完全粗拙概念2、通用效率分布方程的纯熟使用包括：计算层流内层、缓冲层、核心层内的效率分布和各层层厚计算3、光滑管和粗拙管的阻力计算4、沿平板湍流计算第六章 暖量传递概论与能量方程（一）知识要点1、传暖的三种方式及机理2、能量微分方程的推导（二）考察要求l、熟习不同坐标系下的能量方程表达式2、根据已知前提对能量方程入行简化3、根据已知前提树立简单情形下的能量权衡方程第七章暖传导（一）知识要点l、暖传导的基本微分方程2、一维稳态暖传导3、不稳态暖传导4、速算图及多维暖传导(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、三类边界前提的分类、识别、互相转换关系3、解析解的推导和不同边界前提下的解4、各坐标系下的速算图的使用及图中各个参数的含义。

　　（三）考察要求1、熟习基本暖传导的微分方程2、集总暖容法的判别和精确使用3、无限大物体不稳态导暖的计算4、对薄平板双向或单向不稳态导暖要求会用速算图求解5、上述的使用、计算、求解要求求出详细的温度随时光、地点的分布规律：求出暖量通量(单位面积所传递的暖量，J／m2.s)和传暖速率(J／S)6、扩铺表面的导暖和二维稳态导暖的数值解不作要求第八章 对传播暖（一）知识要点l、对传播暖机理及对传播暖系数的定义2、温度边界层概念3、层流下沿板暖量传递的精确解和近似解4、湍传播暖的相似律(类比解)（二）内容难点l、精确解的推导思路2、近似解的推导入程3、类比解的思惟（三）考察要求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、对传播暖系数的计算、传暖通量和传暖速率的计算4、类比解，尤其是要掌握Jh因子相似法，会用阻力系数f(或(Cd)求取对传播暖系数5、寒凝和沸腾传暖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、分子扩散传质与对传播质的概念与机理2、浓度、效率与通量的定义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、效率、通量的表达式2、同种基准和不同基准下浓度、效率和通量的互相转换关系（三）考察要求l、不同坐标系下的质量传递微分方程的识别2、上述方程在特定前提下的简化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；各项对传播质贡献；通量之间的关系，通量与对应效率的关系，不同基准之间的转换方式。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、不稳态扩散传质的剖析解、图解及相平衡关系（三）考察要点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 对传播质（一）知识要点l、浓度边界层的概念与温度、效率边界层的区别2、对传播质系数定义3、沿平板层传播质的精确解和近似解4、沿圆管层传播质的精确解和近似解5、湍传播质的类比解6、沿平板湍传播质的近似解7、相际传质理论（二）内容难点l、各个对传播质系数的定义及彼此转换关系2、精确解的求解入程3、uys≠0对对传播递系数的影响（三）考察要点l、浓度边界层、温度边界层、效率边界层的对比讨论2、浓度边界层对传质的影响3、对传播质系数的求取和传质速率方程4、沿板层传播质的浓度分布及传质通量(uys =0)5、沿板湍传播质的浓度分布及传质通量(uys =0)6、湍传播质的类比解，侧重掌握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、溶质渗入渗出模型和表面更新模型8、对传播质系数联系关系式，有壁面效率影响的传质不作要求

　　第二篇 分离入程第十二章 分离入程绪论（一）知识要点1、分离入程在工业出产中的主要性2、分离入程的分类和特性（二）考察要点1、平衡分离入程的分离单元操作分类和特性2、速率分离入程的分离单元操作分类和特性第十三章 单级平衡入程本章侧重阐述分离传质基本—相平衡。相平衡是用于阐述混合物分离原理、传质推入力和入行设计计算的根据和关键。（一）知识要点l、汽液平衡和溶液平衡前提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、闪蒸入程的计算（二）内容难点l、暖力学中所学的情况方程的归顾与掌握2、有关活度、活度系数定义和计算（三）考察要点l、名词与定义结合化工暖力学，归顾、熟习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；幻想与非幻想溶液定义及表达，幻想与非幻想气体定义及表达2、由情况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 多组分级分离入程剖析与简捷计算

　　在化工出产实际中，遇到更多的是含有多组分或庞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，这就增添了入程的庞杂性。因此本章的学习将有助于对各种实际分离入程的深刻理解，是本篇不可少的基本知识。（一）知识要点1、设计变量2、多组分精馏入程的剖析3、萃取精馏和共沸精馏等特殊精馏的剖析4、物理接收和化学接收的剖析5、萃取分离入程的剖析（二）内容难点l、多组分精馏入程剖析，包括：塔内流量分布、浓度分布和温度分布2、萃取精馏入程原理剖析，包括：塔内流量分布、溶剂浓度分布3、共沸精馏入程原理剖析，包括：塔内组分剖析、温度剖析4、多组分接收和蒸出入程剖析，包括：塔内组分分布、温度分布（三）考察要点

　　因为是多组分级分离，增强了入程的庞杂性，因此对入程的定性剖析的理解，有助于对各种分离入程的理解，这也是设计和强化操作的所不可少的基本知识，为此要求掌握：l、基本概念。在归顾温习化工原理的基本上，入一步掌握设计变量、固定设计变量，可调设计变量；关键组分，非重(轻)关键组分，最小归流比，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，化学接收类型，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，是对操作入行粗略剖析的常用算法，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，集团法用于接收的有：⑥多组分接收的接收因子法通过以上简捷算法，要求能够入行塔内的物料衡算，计算理论和实际塔板数，归流比，入、出口气、液量及组成的计算4、判别化学接收的类型，识别四种反映类型的化学接收的浓度分布图。理解不同类型不同反映级数的增强因子表达式5、化学接收的塔装备计算6、多组分级分离的严厉计算不做要求

　　第十五章 分离装备的处置才能和效力本章内容所涉及的是传质装备问题，重点讨论影响气液或溶液传质装备处置才能和效力的各种因素。肯定效力的经验方式和机理模型，以及传质装备的选型问题。（一）知识要点l、影响传质装备处置才能的各种因素2、影响传质装备处置效力的各种因素3、气液传质装备效力的几种表示方式4、气液传质装备效力的估算方式5、传质装备的选型（二）考察要点l、影响处置才能、效力的因素剖析2、各传质效力的物理意义与求算方式3、传质装备的选择原则4、萃取装备的处置才能和效力不做考察要求第十六章 其它分离技术和分离入程的选择

　　跟着科学技术的不断发铺，对分离技术的要求越来越高，分离的难度也越来越大的入程。为了适应这些要求，除对常规分离手腕加以改入和强化外，还不断开发出新的分离方式和技术。本章介绍了部分主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、反映精馏技术（二）内容难点1、对各种分离入程的选择（三）考察要求1、几种主要的膜分离入程的分类、推入力、传质机理、截留物、透过物2、膜分离的基本术语。如渗入渗出通量、分离效力(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形式4、反渗入渗出、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