中国石油大学（华东）2013化工机械综合 考博大纲
考试科目名称：化工机械综合 考试科目代码：[3014]
一、考试要求：
动力工程及工程热物理专业考试科目——《化工机械综合》为闭卷考试，包括《工程力学基础》、《过程设备设计》和《过程流体机械》三部分。
1、《工程力学基础》部分
《工程力学基础》部分的要求为：1)物体的受力分析和静力平衡方程;2)拉伸、压缩、剪切、扭转与弯曲作用的变形特点及应力计算;3)应力状态分析、强度理论和组合变形;4)疲劳分析。
2、《过程设备设计》部分
《过程设备设计》包括容器设计和设备设计两部分，是过程装备与控制工程本科专业的核心必修课程。考生除必须熟悉化工容器设计的相关力学基础及应力分析方法、典型化工设备结构强度、刚度及稳定性等计算外，还应掌握容器常规设计方法、容器分析设计方法，低循环疲劳分析;常用化工设备材料及其最基本性能、化工容器与设备实验技术，常用零部件结构图等。考察学生过程设备设计的基础知识和分析解决工程问题的能力。
3、《过程流体机械》部分
《过程流体机械》部分的要求为：(1)熟悉化工过程流体机械的结构型式，掌握离心泵、离心压缩机和往复压缩机的典型结构和技术特点，了解其它类型流体机械的基本结构和原理。(2)掌握化工过程流体机械的工作原理，重点掌握离心泵、离心压缩机和往复压缩机的工作原理和基本方程，了解其它类型流体机械的工作原理;(3)掌握化工过程流体机械的性能特点，重点掌握离心泵、离心压缩机和往复压缩机的性能参数和性能曲线，熟悉主要性能参数的计算和换算方法;了解其它类型流体机械的性能特点。(4)熟悉化工过程流体机械的应用技术，掌握离心泵、离心压缩机和往复压缩机的操作运行和调节控制方法，掌握离心泵汽蚀和离心压缩机喘振等特殊工况的机理和预防措施，了解化工过程流体机械的选型方法。
二、考试内容：
1、《工程力学基础》部分
1)物体的受力分析和静力平衡方程。
a: 力、刚体、平衡以及二力构件的概念，静力平衡原理;
b: 约束与约束反力，受力图;
c: 力的投影和合力投影定理;
d: 力矩与力偶，力的平移;
e: 平面力系的简化，合力矩定理;
f: 平面力系的平衡方程及应用;
g: 空间力系，力对轴之矩，空间力系的平衡方程及应用。
2)拉伸、压缩与剪切
a: 轴向拉伸与压缩杆件的受力与变形特点，轴力、应力、应变的概念及其计算，虎克定律;
b: 材料在拉伸和压缩时的力学性能;
c: 拉伸和压缩的强度计算，许用应力和安全系数;
d: 应力集中的概念;
e: 剪切、挤压的概念及其强度计算，焊缝的计算。
3)扭转
a: 外力偶矩的计算，扭矩及扭矩图;
b: 剪应力互等定理和剪切虎克定律，剪应变;
c: 圆轴扭转时剪应力计算及剪应力分布情况;
d: 圆轴扭转时的强度计算;
e: 圆轴扭转时的变形和刚度计算。
4)弯曲
a: 杆件弯曲受力和变形的特点，梁的支座及梁的基本形式;
b: 梁弯曲时横截面上内力(剪力和弯矩)的求取以及剪力图和弯矩图的画法;
c: 弯曲正应力的求取和弯曲正应力分布情况以及惯性矩的计算;
d: 弯曲正应力的强度条件及应用;
e: 弯曲变形，梁的挠度和截面转角的求取，梁的刚度条件及应用;
f: 提高梁弯曲强度和刚度的措施。
5)应力状态分析、强度理论和组合变形
a: 点应力状态，主应力、主平面的定义以及应力状态的分类;
b: 平面应力状态时任意斜截面上的应力、主平面和主应力以及极值剪应力;
c: 三向应力状态简介和广义虎克定律;
d: 几个强度理论的观点和当量应力的计算及应用;
e: 杆件在弯曲与拉伸(或压缩)组合变形时的强度计算，圆轴在扭转与弯曲组合变形时的强度计算。
6)疲劳
a: 交变应力和疲劳的概念;
b: 持久极限及其影响因素;
c: 提高构件疲劳强度的措施。
2、《过程设备设计》部分
1)容器设计
a: 压力容器设计力学基础，主要侧重旋转薄壳的无力矩理论及其在几种典型壳体上的应用;边缘问题、厚壁圆筒、温度应力、外压失稳、薄板理论等主要测试学生的理解深度;
b: 压力容器法兰密封，容器开孔补强，容器支座，安全附件;
c: 压力容器常规设计方法，分析设计方法，压力容器常见失效问题;
d: 压力容器制造与检验技术。
2)设备设计
a:储存设备的结构特点，卧式圆筒形储存设备的力学模型，理解各断面应力分析方法及校核，鞍式支座的结构和选用。
b: 板式塔、填料塔整体结构，塔盘、填料基本型式及其他塔内件特性及设计选用，塔器外部构件。风载荷与地震载荷计算，塔振动与防振，裙座与塔体强度校核强度。
c: 各类换热器结构特点，管壳式换热器零部件结构分析，换热器管束诱发振动与防振，传热强化技术及新型换热器。
2、《过程流体机械》部分
1)泵
a: 离心泵结构类型，包括离心泵基本结构、离心泵类型、离心泵典型结构、离心泵主要零部件。
b: 离心泵工作原理，包括离心泵工作参数、离心泵工作原理、叶轮中液体流动规律——速度三角形、离心泵基本方程式、叶片结构型式对能量转换的影响、有限叶片对叶轮能量转换的影响。
c: 离心泵工作性能，包括离心泵吸入性能、离心泵特性曲线、离心泵性能换算。
d: 其他类型的泵，包括其他类型叶片式泵、容积式往复泵、容积式回转泵、射流泵。
e: 泵的运行与调节，包括泵装置特性、泵的调节原理与方法、泵的不稳定工况、轴向力平衡装置、轴封装置。
f: 泵的高效工作范围;泵的系列型谱。
g: 泵的选型与应用，包括泵的选用原则、泵的选型方法、泵的选型示例。
2)叶片式压缩机
a: 离心压缩机结构类型，包括离心压缩机基本结构、离心压缩机主要零部件、离心压缩机典型结构。
b: 离心压缩机工作原理，包括离心压缩机基本工作原理、离心压缩机基本方程、压缩过程、实际气体。
c: 离心压缩机工作性能，包括离心压缩机内能量损失、离心压缩机性能参数、单级特性、多级特性、性能换算。
d: 轴流压缩机，包括轴流压缩机基本结构、轴流压缩机工作原理、轴流压缩机性能特点。
e: 叶片式压缩机运行与调节，包括装置特性、调节原理与方法、不稳定工况及预防措施、密封装置、高速转子特性、抑振轴承、附属系统。
f: 叶片式压缩机选型与应用，包括选型原则、选型方法、选型示例。
3)容积式压缩机
a: 往复压缩机结构类型，包括往复压缩机基本结构、往复压缩机结构分类、往复压缩机主要零部件。
b: 往复压缩机工作原理，包括热力学基础、往复压缩机理论工作循环、往复压缩机实际工作循环。
c: 往复压缩机工作性能，包括往复压缩机性能参数、往复压缩机热力性能、往复压缩机动力性能。
d: 回转压缩机，包括容积式回转压缩机结构类型、螺杆压缩机、其他类型回转压缩机。
e: 容积式压缩机运行与调节，包括变工况工作、调节原理与方法、密封装置、辅助设备。
f: 容积式压缩机选型与应用，包括机型分析、选型原则、选型方法、选型示例。
三、试卷结构：
1) 考试时间：180分钟，满分：100分
2) 题型结构
《工程力学基础》部分30分
a: 填空题(10分)
b: 问答题(10分)
c: 计算题(10分)
《过程设备设计》部分35分
a: 填空题(10分)
b: 问答题(10分)
c: 计算题(15分)
《过程流体机械》部分35分
a: 判断题(10分)
b: 选择题(10分)
c: 计算题(15分)
四、参考书目
《工程力学基础》部分
1.《工程力学(静力学和材料力学)》(第二版)，范钦珊主编，高等教育出版，2007.12
《过程设备设计》部分
1.《石油化工压力容器设计》，仇性启主编，石油工业出版社，2011.06
2.《过程设备设计》，郑津洋主编，化学工业出版社，2010.07
《过程流体机械》部分
1.《石油化工流体机械》，张湘亚、陈弘主编，石油大学出版社，1996.08
2.《过程流体机械》，姜培正主编，化学工业出版社，2008.07
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