重慶大學(xué) 級(jí)研究生 化工原理試卷

1、1一填空題 （20分，每空一分）1. 流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本原因是 ;2. 流體在圓管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí),阻力與流速的 次方成比例；作完全湍流時(shí), 則阻力與流速的 次方成比例。3流量qv增加一倍，孔板流量計(jì)壓差計(jì)讀數(shù)為原來(lái)的 倍；轉(zhuǎn)子流量計(jì)的環(huán)隙面積A0為原來(lái)的 倍。 4離心泵在啟動(dòng)前應(yīng)灌水，否則會(huì)發(fā)生 現(xiàn)象；離心泵的安裝高度應(yīng)低于允許安裝高度，否則會(huì)發(fā)生 現(xiàn)象。5. 和 為正位移泵，不能通過(guò)出口閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)流量。6. 非球形顆粒的體積、表面積和比表面積須通過(guò)兩個(gè)參數(shù)確定，包括顆粒直徑和 。7在傳熱實(shí)驗(yàn)中，用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近于    

2、   側(cè)的對(duì)流給熱系數(shù)；因此若強(qiáng)化該傳熱過(guò)程，應(yīng)從       側(cè)著手。8對(duì)于水吸收CO2的低濃度系統(tǒng)，如在水中加堿，對(duì)此系統(tǒng)的kg        ，KG        。9. 某精餾塔在操作時(shí)，加料熱狀態(tài)由原來(lái)的飽和液體進(jìn)料改為冷液進(jìn)料，且保持，F(xiàn)，不變，則此時(shí)塔頂物料濃度D          ，塔底物料濃

3、度W          。10. 用溶劑S分離A、B液相混合物（A為溶質(zhì)），二相平衡時(shí)萃取相中yA = 0.3,yS = 0.6;萃余相中xA = 0.15, xS = 0.05,則分配系數(shù)kA為 ，選擇性系數(shù)為 。11. 已知在常壓及25下水份在某濕物料與空氣之間的平衡關(guān)系為：相對(duì)濕度=100%時(shí)，平衡含水量x* = 0.02kg水kg絕干料；相對(duì)濕度= 40%時(shí), 平衡含水量 x* = 0.007 kg水kg絕干料。現(xiàn)該物料含水量為0.23kg水kg絕干料, 令其與25, =40%的空氣接觸

4、, 則該物料的自由含水量為       kg水kg絕干料, 結(jié)合水含量為       kg水kg絕干料。二選擇題 （20分，每題2分）1. 用一氣蝕余量為2m的離心泵輸送處于沸騰狀態(tài)下的塔底液體（p0=pv），若泵前管路的全部流動(dòng)阻力為1.5m液柱，則此泵的安裝位置必須 。A. 高于塔底液面3.5沒(méi)的上方 B. 高于塔底液面1.5m的上方C. 低于塔底液面4m的下方 D. 低于塔底液面2 m的下方2某液體在內(nèi)徑為d1的直管中作定態(tài)流動(dòng)，平均流速為u1，當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)某內(nèi)徑為d2(d2=

5、d1/2)的直管時(shí)，若流動(dòng)為完全湍流，阻力系數(shù)不變，hf2為hf1的       倍。   A4      B16     C32    D83. 有一套管式換熱器，在內(nèi)管中空氣從20 ºC被加熱到50ºC，環(huán)隙內(nèi)有119.6ºC的水蒸汽冷凝，管壁溫度接近       ºC。   A. 35

6、60;     B. 119.6      C. 77.3 D. 50ºC 4. 旋風(fēng)分離器的分離能力取決于 。 A. 氣體流速和分離器的直徑 B. 氣體流速和分離器的高度C. 氣體流速和顆粒密度 D. 氣體流速、顆粒密度、分離器的的直徑和高度5. 雙層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，若各層壁厚相同，Dt1>Dt1, 則對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)關(guān)系為 。 Al1 < l2 B. l1>l2 C. l1 = l2 D. 不確定6.二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化 ( )

7、。A. 平衡線 B. 操作線與q線 C. 平衡線與操作線 D. 平衡線與q線7. 萃取操作中，溶劑選用的必要條件是（ ） 。A. 分配系數(shù)kA>1B. 萃取相含量yA>萃余相含量xAC. 選擇性系數(shù)>1D. 分配系數(shù)kB>18. 對(duì)于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對(duì)濕度愈低時(shí)，其濕球溫度： (       )。         A. 愈高    B. 愈低     C

8、. 不變    D. 不一定，與其它因素有關(guān)9. 操作中的精餾塔，保持F, q, xD, xW, V不變， 減小xf，則（  ）A D增大，R減小 B. D不變，R增加C. D減小，R增加 D. D減小，R不變10. 等速干燥階段中，在給定的干燥空氣條件下，對(duì)于干燥速率的正確判斷是：（  ）A干燥速率隨物料種類(lèi)、質(zhì)量不同而有差異B干燥速率隨物料質(zhì)量不同而有變化，而與種類(lèi)不同無(wú)關(guān)C對(duì)不同質(zhì)量、種類(lèi)的物料，干燥速率實(shí)質(zhì)上相同D. 以上都不對(duì)三簡(jiǎn)答題 （20分， 每題5分） 1以流體經(jīng)過(guò)顆粒層的阻力為例，簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法的步驟和關(guān)鍵。2簡(jiǎn)述氣體吸收過(guò)程中，有效膜

9、理論的要點(diǎn)。3全回流與最小回流比的意義是什么？各有什么用處? 一般適宜回流比為最小回流比的多少倍？4某混合液含溶質(zhì)A 20%，稀釋劑80%，擬用純?nèi)軇㏒單級(jí)萃取，要求萃余液中A的含量為10 % （去除S后，），溶解度曲線如圖所示。在操作范圍內(nèi)溶質(zhì)A的分配系數(shù)kA=1，如何計(jì)算每處理100kg原料液時(shí)，所需溶劑用量。（要求將解題過(guò)程需要的線和符號(hào)在圖上畫(huà)出來(lái)，并簡(jiǎn)答計(jì)算步驟，不需量取線段長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際數(shù)值）四計(jì)算題 （共90分） 1（15分）如圖所示，兩敞口容器其間液面差6m,底部用管道相連。A槽底部出口有一直徑600mm,長(zhǎng)3000m的管道BC,然后用兩根支管分別于下槽相通 (兩支管非常接近，且

10、支管出口高度相同)。管CD與CE的長(zhǎng)度皆為2500m,直徑均為250mm。若已知摩擦系數(shù)均為0.04,試求A槽向下槽的流量。設(shè)所有的局部阻力均可略去。 （題1附圖）2. (15分)一板框過(guò)濾機(jī)用于恒溫恒壓（251atm）條件下一懸浮液過(guò)濾。已知濾框容積 450mm * 450mm * 25mm,共30個(gè)框。每立方米濾液可形成0.02m3濾餅，qe = 0.02m3/m2, K=6.89´10-5 m2/s。過(guò)濾至濾餅滿(mǎn)框后用1/10濾液體積的清水洗滌，洗滌壓差與溫度同過(guò)濾過(guò)程。試求：（1）過(guò)濾時(shí)間 (s)。（2）洗滌時(shí)間 (s)。提示：洗滌時(shí)間：（3）過(guò)濾器生產(chǎn)能力 （輔助時(shí)間為過(guò)濾

11、時(shí)間與洗滌時(shí)間之和的80%）。3(15分) 在某列管換熱器中，用130ºC的飽和水蒸氣將某溶液從20ºC加熱到60ºC，換熱器由100根f25´2.5mm長(zhǎng)3m的鋼管組成。溶液以100m3/h的流量在管內(nèi)流動(dòng)，蒸汽在管外冷凝。已知操作條件下溶液的密度為1200kg/ m3, 粘度0.955mPa·s，比熱容為3.3kJ/(kg·ºC), 導(dǎo)熱系數(shù)為0.465W/(m·ºC), 管壁和污垢熱阻可忽略不計(jì)。 (1) 傳熱平均溫度差、以外表面計(jì)的總傳熱系數(shù)； (2) 管內(nèi)溶液流動(dòng)的雷諾準(zhǔn)數(shù)； (3) 用適當(dāng)公式

12、求管內(nèi)溶液對(duì)流傳熱系數(shù)、蒸汽側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)；4(15分) 設(shè)計(jì)一臺(tái)常壓操作的填料塔，用清水吸收焦?fàn)t氣中的氨，操作條件下的平衡關(guān)系為y=1.2x，混合氣體流率為4480 Nm3/·h (Nm3指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積)，入塔氣體濃度為0.0132,，要求回收率為95，吸收劑用量為最小用量的1.5倍，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)為Kya200kmol/(m3·h)。試求： (1) 水用量,m3/(m2·h)（取水=1000kg/ m3）； (2) 出塔溶液中氨的濃度（mol）； (3) 填料層高度, m。5(15分）用精餾塔分離兩組分理想混合物，已知F=100 kmol/h，（摩爾分率，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料，操作回流比R=1.61，物系相對(duì)揮發(fā)度 = 2.5。試求：(1) 塔頂和塔底產(chǎn)品流量（kmol/h）；(2) 提餾段上升蒸汽流量（kmol/h