重庆大学 级研究生 化工原理试卷

1、1一填空题 （20分，每空一分）1. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是 ;2. 流体在圆管内作滞流流动时,阻力与流速的 次方成比例；作完全湍流时, 则阻力与流速的 次方成比例。3流量qv增加一倍，孔板流量计压差计读数为原来的 倍；转子流量计的环隙面积A0为原来的 倍。 4离心泵在启动前应灌水，否则会发生 现象；离心泵的安装高度应低于允许安装高度，否则会发生 现象。5. 和 为正位移泵，不能通过出口阀门来调节流量。6. 非球形颗粒的体积、表面积和比表面积须通过两个参数确定，包括颗粒直径和 。7在传热实验中，用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于    

2、   侧的对流给热系数；因此若强化该传热过程，应从       侧着手。8对于水吸收CO2的低浓度系统，如在水中加碱，对此系统的kg        ，KG        。9. 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持，F，不变，则此时塔顶物料浓度D          ，塔底物料浓

3、度W          。10. 用溶剂S分离A、B液相混合物（A为溶质），二相平衡时萃取相中yA = 0.3,yS = 0.6;萃余相中xA = 0.15, xS = 0.05,则分配系数kA为 ，选择性系数为 。11. 已知在常压及25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度=100%时，平衡含水量x* = 0.02kg水kg绝干料；相对湿度= 40%时, 平衡含水量 x* = 0.007 kg水kg绝干料。现该物料含水量为0.23kg水kg绝干料, 令其与25, =40%的空气接触

4、, 则该物料的自由含水量为       kg水kg绝干料, 结合水含量为       kg水kg绝干料。二选择题 （20分，每题2分）1. 用一气蚀余量为2m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体（p0=pv），若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱，则此泵的安装位置必须 。A. 高于塔底液面3.5没的上方 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某液体在内径为d1的直管中作定态流动，平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过某内径为d2(d2=

5、d1/2)的直管时，若流动为完全湍流，阻力系数不变，hf2为hf1的       倍。   A4      B16     C32    D83. 有一套管式换热器，在内管中空气从20 ºC被加热到50ºC，环隙内有119.6ºC的水蒸汽冷凝，管壁温度接近       ºC。   A. 35

6、60;     B. 119.6      C. 77.3 D. 50ºC 4. 旋风分离器的分离能力取决于 。 A. 气体流速和分离器的直径 B. 气体流速和分离器的高度C. 气体流速和颗粒密度 D. 气体流速、颗粒密度、分离器的的直径和高度5. 双层平壁稳定热传导中，若各层壁厚相同，Dt1>Dt1, 则对应的导热系数关系为 。 Al1 < l2 B. l1>l2 C. l1 = l2 D. 不确定6.二元溶液连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化 ( )

7、。A. 平衡线 B. 操作线与q线 C. 平衡线与操作线 D. 平衡线与q线7. 萃取操作中，溶剂选用的必要条件是（ ） 。A. 分配系数kA>1B. 萃取相含量yA>萃余相含量xAC. 选择性系数>1D. 分配系数kB>18. 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度： (       )。         A. 愈高    B. 愈低     C

8、. 不变    D. 不一定，与其它因素有关9. 操作中的精馏塔，保持F, q, xD, xW, V不变， 减小xf，则（  ）A D增大，R减小 B. D不变，R增加C. D减小，R增加 D. D减小，R不变10. 等速干燥阶段中，在给定的干燥空气条件下，对于干燥速率的正确判断是：（  ）A干燥速率随物料种类、质量不同而有差异B干燥速率随物料质量不同而有变化，而与种类不同无关C对不同质量、种类的物料，干燥速率实质上相同D. 以上都不对三简答题 （20分， 每题5分） 1以流体经过颗粒层的阻力为例，简述数学模型法的步骤和关键。2简述气体吸收过程中，有效膜

9、理论的要点。3全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处? 一般适宜回流比为最小回流比的多少倍？4某混合液含溶质A 20%，稀释剂80%，拟用纯溶剂S单级萃取，要求萃余液中A的含量为10 % （去除S后，），溶解度曲线如图所示。在操作范围内溶质A的分配系数kA=1，如何计算每处理100kg原料液时，所需溶剂用量。（要求将解题过程需要的线和符号在图上画出来，并简答计算步骤，不需量取线段长度计算实际数值）四计算题 （共90分） 1（15分）如图所示，两敞口容器其间液面差6m,底部用管道相连。A槽底部出口有一直径600mm,长3000m的管道BC,然后用两根支管分别于下槽相通 (两支管非常接近，且

10、支管出口高度相同)。管CD与CE的长度皆为2500m,直径均为250mm。若已知摩擦系数均为0.04,试求A槽向下槽的流量。设所有的局部阻力均可略去。 （题1附图）2. (15分)一板框过滤机用于恒温恒压（251atm）条件下一悬浮液过滤。已知滤框容积 450mm * 450mm * 25mm,共30个框。每立方米滤液可形成0.02m3滤饼，qe = 0.02m3/m2, K=6.89´10-5 m2/s。过滤至滤饼满框后用1/10滤液体积的清水洗涤，洗涤压差与温度同过滤过程。试求：（1）过滤时间 (s)。（2）洗涤时间 (s)。提示：洗涤时间：（3）过滤器生产能力 （辅助时间为过滤

11、时间与洗涤时间之和的80%）。3(15分) 在某列管换热器中，用130ºC的饱和水蒸气将某溶液从20ºC加热到60ºC，换热器由100根f25´2.5mm长3m的钢管组成。溶液以100m3/h的流量在管内流动，蒸汽在管外冷凝。已知操作条件下溶液的密度为1200kg/ m3, 粘度0.955mPa·s，比热容为3.3kJ/(kg·ºC), 导热系数为0.465W/(m·ºC), 管壁和污垢热阻可忽略不计。 (1) 传热平均温度差、以外表面计的总传热系数； (2) 管内溶液流动的雷诺准数； (3) 用适当公式

12、求管内溶液对流传热系数、蒸汽侧对流传热系数；4(15分) 设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y=1.2x，混合气体流率为4480 Nm3/·h (Nm3指标准状态下的体积)，入塔气体浓度为0.0132,，要求回收率为95，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为Kya200kmol/(m3·h)。试求： (1) 水用量,m3/(m2·h)（取水=1000kg/ m3）； (2) 出塔溶液中氨的浓度（mol）； (3) 填料层高度, m。5(15分）用精馏塔分离两组分理想混合物，已知F=100 kmol/h，（摩尔分率，下同），泡点进料，操作回流比R=1.61，物系相对挥发度 = 2.5。试求：(1) 塔顶和塔底产品流量（kmol/h）；(2) 提馏段上升蒸汽流量（kmol/h