科技-考研加化工原理答案

2005年入学考试试题答 第1页一、综合概念题（45）1（4分）将水银倒入到图示的均匀管径的U形管内，水银高度h1=0.25m。然后将水从左支管倒入，测得平衡后左支管的水面比右支管的水银面高出0.40m。这时U1.19。 1--1p=p g(R1+R2 103(0.4+R)= R2=V

=d2(2h141水12 =d2(R+R水124V水银V水(2h1+L)/(R1+R2(20.25+0.015)/(0.4+0.0317)2．（每空2分）在离心泵性能测定试验中，以泵汲处真空度为220mmHg，1.2kgf/cm2U 径为35mm，采用为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。则泵的压HmHO;Vm3/s;效率η。 P

1.2

解H(ZZ)

0.2

1000Vd

)gR(0.035)20.632(13.61)9.810.858.79103m3/ NVgH8.791031039.8115.2 NNm

68.203（每空2.5分）(1)Re,Nu,Pr等准数用不同单位制进行计算时所得的数值 相等。(2)一定流量的液体在一25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000w/m2℃。如流量与物性都不变，改用19×2mm的直管，则其值将变 1340w/m2℃（3）厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3;导热系数1<2<3;在稳定传热过程中各层的热阻R1>R2> 各层导热速率Q1=Q2=Q3。4．(1)(5分)y=0.025,x=0.01,气相传质分系数ky=2kmol/m2.h，气相总传质系数Ky=1.5kmol/m2.h,平衡关系y=0.5x,yi0.01（2）（2.5分）吸收操作时，L/G<m,mG/L增大；出塔液体浓度将不确定。愈低（2）测定空气中水汽分压最简单的实验方法是测量空气的干球温度和湿球温度。对于含溶质A为30%、稀释剂B为70%的混合物，拟用单级萃取加以分离，要求萃余相中A的浓度xAR不超过10%。当xAR=0.1时，溶质A的分配系数kA=1,所需溶剂比S/F为2.03 ，所得萃取液的浓度y’AE为0.48 萃余液的浓度x’为 0.95，过程的选择性系数为7.5三、综合计算题：（1052）111．（15）1-14d1=20mm，u12）11解：1--1与2--2之间列柏努利方 gz＋u2/2＋p=gz z1=0，z2=5m，p1= u2/2=gz 2152/2=9.81×5＋u21 2u2=11.26m/s 又，ud21 2 d=(u/u1/2d= 1511.260.020 2.（15分），其中，5分钟相当于滤液总量的水进行洗涤，洗涤时间为多少解 q2＋30q=e∴q=15 K=300e e 恒速过 q2 e 1∴q=20.91 恒压过程(q2－q2 ∴q=60.7m3/m2（5②dq②

2(q

)

（5 WdWEWdWE AW

0.260.7

min（53（15分）10m2的管壳式换热器中，用工业水集中冷却车间内各离心泵的1.0kg/s,测得工业水与轴封冷却水的出口温度分别为402924℃，假设管壁两1.0kg/sw2Cp

T1t2

702940 (T1t2)(T2t1)(7040)(2920)17.4 T 70ln T2

ln29KW2Cp2(t2t1)142004020)481Wm2K（5 2w

TT

70tt' 2Ptt'

2

22.05

2

'22t'31.222(Tt')(T't (7031.2)(24 1

15.3 Tt

70ln T'

ln24 2w (t't'

K' 2P2 1

614.5wm2K（511

1 1 2 2

208 联立以上二式，解得：942.3Wm2K；982.5Wm2K（5 4（15式中分别为塔底与塔顶两端面上的气相吸收推动力。NOGy1y2ym（5）(y1y2)(Lny1/y2)/[(y1mx2)(y2mx2(Lny1/y2)/[1m(x1x2)/(y1y2Ln(y1/y2)/(1mG/

（10分5．（25）以连续精馏分离正庚烷（A）与正辛烷（B）。已知相对挥发度=2.16，xf=0.35（正庚烷的摩尔分率，下同），塔顶产品浓度时，取。设泡点回流。试求计算Rmin和R5分)平衡线方程；y*q线方程：yqx21x二线交点：xe xDye

y

y xR1

R1

（5LLqFR（D/F）F又FxfDx0

[R（D/[ 1.477x

F/W2）2：（10精馏段操作线方程：y0.745x

y1x1

y20.7450.87880.240x2

2.161.16

6（20分）在恒定干燥条件下的箱式干燥器内，将湿由湿基含水量45%干燥到3%，湿物料的处理量为8000㎏湿，实验测得：临界湿含量为30%，平衡湿含量为1%，总干燥时间为28h。试计算在恒速阶段和降速阶段平均每小解：w1= X1w2= X

1w1w

kg水/kgkg水/kg2 12同理X0=0.429kg水/kg干 X*=0.01kg水/kg干 =(5分1

Gc

X1X0G(XX* X ln0 （5分）02 X021

X1X