历年研究生入学考试化工原理试题(完整版)资料

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历年研究生入学考试化工原理试题历年研究生入学考试化工原理试题（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）青岛大学2021年硕士研究生入学考试试题科目代码：834科目名称：化工原理（共3页）一、选择题：（每题2分，共10分）1、在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数（A）甲、乙均合理（B）甲、乙均无理(C)甲合理、乙无理(D)乙合理、甲无理2、离心泵的扬程是指（）。(A)实际的升扬高度(B)泵的吸上高度(C)液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高(D)单位重量液体通过泵所获得的机械能3、工业生产中，沸腾传热操作应设法保持在（）。（A）自然对流区（B）泡核沸腾区（C）膜状沸腾区（D）过渡区4、某连续精馏塔中，原料量为F、组成为xF，馏出液流量为D、组成为xD。现F不变而xF减小，欲保持xD和xW不变，则D将（）。（A）增加（B）减少（C）不变（D）不确定5、物料的平衡水份一定是（）。（A）非结合水份（B）自由水份（C）结合水份（D）临界水份二、填空题：（每空2分，共20分）1、恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于（）控制阶段，降速干燥阶段属于（）控制阶段。2、在二元溶液的恒沸精馏和萃取精馏过程中，都引入第三组分，作用都是（）。3、流体在圆形直管内作稳态流动时，如果流动是湍流流型，摩擦系数与（）和（）有关。4、在干燥过程中采用湿空气为干燥介质时，要求湿空气的相对湿度越（）越好。5、降尘室中颗粒的临界直径是指（）。6、判断圆形直管内流体流型是层流的标准是（）。7、写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称（）、（）。三、简答题：（每题5分，共25分）1、简述离心泵的气蚀现象及抗气蚀性能指标。2、简述吸收机理中的双膜理论。3、连续精馏塔稳定操作的必要条件是什么？4、简述强化传热的主要途径。5、请在H-I图中标出如何根据t-td确定湿空气的状态点。四、（本题15分）用离心泵将河水送到高位的常压水塔中，其液面与水塔液面间垂直距离为35m。河水呈稳态流动。输水管直径为Φ165×4.5mm，管路长度为1300m，所有局部阻力的当量长度为50m。若泵的流量为100m3/h，泵的效率为65％，求泵的轴功率（kW）。假设摩擦系数λ可取为0.02，水的密度为1000kg/m3五、（本题15分）用常温下的清水为介质，测定一定转速下离心泵的性能。若测得泵的流量为10m3/h，真空表读数为160mmHg，压强表读数为1.7x105Pa，轴功率为1.07kw。已知泵入口管和出口管直径相同，压强表和真空表两测压口间垂直距离为0.5m（通过该段管路阻力损失可忽略不计），试求该泵在此实测点下的压头和效率。水的密度为1000kg/m3六、（本题20分）在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气，废气流量为2500m3/h（标准状态下），其中氨浓度为0.02（摩尔分率），要求回收率不低于98％，若水用量为3.6m3/h，操作条件下平衡关系为Y=1.2X（式中Y、X为摩尔比），气相总传质单元高度为0.7m。水的密度为1000kg/m（1）塔底、塔顶推动力；全塔对数平均推动力（2）气相总传质单元数NOG（3）填料层高度七、（本题20分）在常压连续精馏塔中分离苯－甲苯混合液，原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为含苯0.9，苯在塔顶的回收率为90％，泡点进料（q=1），回流比为最小回流比的1.5倍，物系的平均相对挥发度为2.5。试求：（1）精馏段操作线方程（2）提馏段操作线方程八、（本题20分）有一传热面积为3m2，由φ25x2.5mm的管子组成的单程列管式换热器，用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h，其比热分别为4.18kJ/kg·℃和2.0kJ/kg·℃。水侧和油侧的对流传热系数分别为2000（1）请计算说明该换热器是否够用？（2）夏天当水的初温达到30℃九、（本题5分）在实验室用一片过滤面积为0.1m2的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行实验，滤叶内部真空度为500mmHg。过滤5min得滤液1L，又过滤5min得滤液0.6L华南理工大学2005年化工原理考研试题一、概念题（50分）1、流体在管内作完全湍流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（）倍；若为层流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的（）倍。2、LZB-40l转子流量计其转子为不锈钢（比重：7.92），刻度标值以水为基准，量程范围为0.25～2.5/h，若用此转子流量计来测量酒精（比重：0.8）的流量，则酒精的实际流量值要比刻度值（），校正系数为（），测量酒精时，此流量计的最大流量值为（）。3、孔板流量计是利用（）的方法来测量的；毕托管是利用（）来测量点速度的。4、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。5、一离心泵在一管路系统中工作，要求流量输送能力为Q/h，阀门全开时管路所需扬程为Hem，而在泵的性能曲线上与Q对应的扬程为Hm，效率为η，则阀门关小损失的功率为（）占泵的轴功率的（）6、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间（），气流速度（），生产能力（）。7、当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的（）次方成正比。8、牛顿冷却定律数学表达式为（）；斯蒂芬-波尔茨曼（Stefan-Boltzmann）定律数学表达式（）。9、干燥器内部无补充加热的情况下，进干燥器的气体状态一定,干燥任务一定，则气体离开干燥器的温度越()，干燥器的热效率越()；气体离开干燥器的湿度H2越()，干燥器的热效率越()。一定湿度H的气体，总压P加大时,露点温度td()；而当气体温度t升高而H保持不变时，则td()。10、有一列管式蒸气加热器。热方：饱和蒸气冷凝为饱和液体；冷方：生垢液体升温。控制热阻为()；管程宜走()；其理由为()；在测试过程，若维持流体的温度和传热面积不变，发现蒸气冷凝量在换热器清洗前后之比为1：2，清洗前，污垢热阻约为该时总热阻的百分数()。11、精馏操作线方程建立过程中，恒摩尔流假设存在的条件是()12、吸收操作的依据是()：塔高和处理对象一定的情况下，提高吸收效果的途径有()；13、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属()控制过程；水吸收空气中CO2的过程属()控制过程；上述两种气体中，()采用化学吸收，可显著提高吸收速率。14、试解释为什么在处理对象、操作条件和分离要求相同的情况下，全回流所需的理论塔板数最少？()。15、试解释为什么相对挥发度α=1时，溶液中各组分无法用精馏的方法分离？()二、（20分）一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管，将浓碱液槽B中的碱液（密度为1400kg/）抽吸入管内混合成稀碱液送入C槽，各部分标高如附图所示；输水管规格为φ57×3mm，自A至文丘里喉部M处管路总长（包括所有局部阻力损失的当量长度在内）为20m，摩擦系数可取0.025。（1）当水流量为8m3/h时，试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg；（2）判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内（说明判断依据）。如果能被吸入，吸入量的大小与哪些因素有关？三、（13分）用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮液，过滤开始后10分钟和20分钟，获得累积滤液量分别为1.327m³/m²和1.882m³/m²，所得滤饼须用1/5滤液体积的清水在相同压差下洗涤（洗涤水粘度与滤液粘度相同），每操作一个周期的辅助时间为15min，问:(1)过滤常数K=？m2/s(2)当量滤液量qe=?m3/m2(3)叶滤机所能达到的最大生产能力？四、（9分）化工过程，回收苯和氮气混合气体中的苯。在30oC和1atm时混合气体相对湿度=60%。将该气体冷却到-11.5oC（此时苯已处于饱和状态），已知苯在-11.5oC和30oC时的饱和蒸气压分别为10mmHg和118mmHg，苯和氮的分子量分别为78和28，试求苯的回收率。五、（23分）用一套管换热器将2000kg/h的甲苯饱和蒸气（110oC）冷凝为饱和液体，甲苯的气化热为363KJ/kg。冷却水于16oC及5000kg/h的流量进入套管内管（内径50mm）作强制湍流流动，其传热膜系数为1740w/(m2K)。水的比热可取为4.19KJ/(kgoC)，假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小于水侧热阻。（1）求冷却水的出口温度及套管管长。（2）由于气候变化，冷却水的进口温度升高到25oC，试计算换热器的热负荷变化（以%表示）。忽略物性参数的变化。（3）冷却水温度升高后，有人建议将冷却水流率加倍，问此时的热负荷及冷却水出口温度与未升高时相比如何，计算出热负荷增加或减少的百分数。六、（20分）在一常压连续精馏塔中分离某二元理想溶液，料液浓度xF=40%，进料为气液混合物，其摩尔比为气∶液=2∶3，要求塔顶产品中含轻组分xD=97%，釜液浓度xW=2%，（以上浓度均为摩尔百分数），该系统的相对挥发度为α=2.0，回流比R=1.8Rmin。试求：1）塔顶轻组分的回收率；2）最小回流比；3）提馏段操作线方程。七（15分）在100kN/m2和30oC下，用水吸收混合气中氨。该操作条件下，亨利系数E=134kN/m2，稳定操作条件下，吸收塔中某一位置的气相摩尔分率为y=0.1,液相摩尔分率为x=0.05,气相对流传质系数和液相对流传质系数分别为和，试求：1）气相总传质系数Ky？2）用计算结果说明该吸收过程为气膜控制过程还是液膜控制过程？3）题中所示的塔位置处气液界面浓度为多少？清华大学1998年化工原理考研试题一、填空题（12分）

1、如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为_______。

2、评价塔板性能的标准是：________，_______，_______，_______，________。3、在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数Ｎ(l)将___，而气相总传质单元数ＮOG将_____，气体出口浓度ｙ(a)将___。

4、某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒx(D)不变，则Ｗ／Ｆ将_______，x(w)将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。

5、湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料，常采用_______的方法来控制进干燥器的φ值。干燥操作的必要条件是_______，干燥过程是_______相结合的过程。

6、某降尘室高2m，宽2m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6千克每立方米，粘度为3×10e-5Pas。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_____μｍ。二、选择题（10分）1、有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，则

（1）h(f1)/h(f2)＝（）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1

（2）当管路中流体均作层流流动时，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1

（3）当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）。

Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/4

2、计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制造选择有关的是_______。

Ａ、普兰德准数；Ｂ、传热单元数NTU;Ｃ、离心分离因数K;Ｄ、过滤常数K3、（1）板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在_____时才成立。

Ａ、过滤时的压差与洗涤时的压差相同；Ｂ、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

Ｃ、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

Ｄ、过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。

（2）恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加______。

Ａ、11.8%；Ｂ、9.54%;Ｃ、20%;Ｄ、44%

4、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_______。Ａ、气体走管外，气体并联逆流操作；Ｂ、气体走管内，气体并联逆流操作；Ｃ、气体走管内，气体串联逆流操作；Ｄ、气体走管外，气体串联逆流操作。5、请将你认为最恰当的答案填在（）内。（1）与单级萃取相比，如溶剂比、萃取比、萃取相浓度相同，则多级逆流萃取可使萃余分率（）。Ａ、增大；Ｂ、减小;Ｃ、基本不变;Ｄ、增大、减小均有可能。（2）在B-S部分互溶的萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变，则萃取液浓度ｙ（A）（）。Ａ、增大；Ｂ、减小;Ｃ、不变;Ｄ、变化趋势不确定。三、计算题1、将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ(0.38次方)）。

（1）求所需的理论功率（kw）；（2）一泵的特性可近似用下式表达：

扬程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑm效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ

式中Ｑ的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。（15分）2、在一新的套管换热器中，冷却水在φ25×2.5mm的内管中流动以冷凝环隙间的某蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200瓦每平方米开尔文和1700瓦每平方米开尔文。水在管内为湍流，管壁的导热系数为45w/m·K。水流速改变后可认为环隙间冷凝的传热膜系数不变，试求：（1）当水的流速为0.4m/s时，管壁对水的对流传热系数为多少？（2）管外蒸汽冷凝的对流传热系数为多少？（3）若操作一段时间后，水流速仍维持0.4m/s，但测得的总传热系数比操作初期下降10%，试分析可能的原因，并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降10%。（13分）

（1）求蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K。

（2）如进料量增加为12000kg/h，传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？均不考虑热损失。（10分）

4、某吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害成分A。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为Y=1.5X。求

（1）气相总传质单元高度；

（2）操作液气比为最小液气比的多少倍？

（3）由于法定排放浓度规定ｙ(2)必须小于0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少？

（4）画出填料加高前后吸收操作线的示意图。（15分）5、苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)＝0.7，要求得到组成为0.8的塔顶产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：

（1）连续平衡蒸馏；（2）简单蒸馏（微分蒸馏）；（3）连续蒸馏。在（3）情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知α=2.46。（15分）6、在常压连续干燥器中将处理量为0.417kg/s的湿物料自含水量为47%干燥到5%（均为湿基），采用废气循环操作，新鲜空气与废气混合后经预热器加热，再送入干燥器。循环比（废气中绝干空气质量与混合气中绝干空气质量之比）为0.8。新鲜空气的湿度Ｈo为0.0116kg/kg绝干气，温度为22℃，废气的湿度Ｈ2为0.0789kg/kg绝干气，温度为52℃。假设干燥过程为绝热过程，预热气的热损失可忽略不计。试计算干燥过程的耗热量，并在Ｈ-Ｉ图上定性画出湿空气的状态变化情况。（10分）

已知：绝干空气比热为1.01kJ/kg·K

水蒸气的比热为1.88kJ/kg·K

0℃时水蒸汽潜热为2490kJ/kg

天津大学研究生院2003年招收硕士生入学试题题号：考试科目：化工原理（含实验）页数：

一、选择与填空（共30分）

1、如图所示的流动系统，当阀门C的开度增大时，流动系统的总摩擦阻力损失Σhf将，AB管段的摩擦阻力损失Σhf，AB将。（2分）

2、三只长度相等的并联管路，管径的比为1:2:3，若三只管路的流动摩擦系数均相等，则三只管路的体积流量之比为。（2分）:3C、1:24:39D、1:4:9A、1:2:3B、1:

1题附图3题附图

3、如图所示的清水输送系统，两液面均为敞口容器。现用该系统输送密度为1200kg/m3的某溶液（溶液的其他性质与水相同），与输送清水相比，离心泵所提供的压头，轴功率。（2分）

A、增大B、减小C、不变D、不确定

4、如图所示为某流动系统的竖直圆管段部分，当清水的平均流速为50mm/s时（此时管内为层流），管轴心处的某刚性球形固体颗粒由A截面到达B截面的时间为20s；当平均流速为30mm/s时，该固体颗粒在管轴心处由A截面到达B截面的时间为。（2分）

5、板框过滤机采用横穿洗涤法洗涤滤饼，其洗涤操作的特征是：洗液流经滤饼的厚度大约是过滤终点滤饼厚度的倍；洗液流通面积是过滤面积的倍。（2分）

A、1B、0.5C、2D、4

6、一维稳态温度场傅立叶定律的表达式为。（2分）

7、在传热计算中，平均温度差法往往用于计算，传热单元数法往往用于计算。（2分）

A、设计型B、核算型C、设计型和核算型

8、操作中的精馏塔，若保持F、xF、q、R不变，减小W，则L/V，L’。（2分）

A、减小B、不变C、增大D、不确定

9、在吸收操作中，以液相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。（2分）

A、X*－XB、X－X*C、Xi－XD、X－Xi

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10、板式塔是接触式气液传质设备，操作时为连续相；填料塔是接触式气液传质设备，操作时为连续相。（4分）

11、若萃取相和萃余相在脱除溶剂后的组成均与原料液的组成相同，则所用萃取剂的选择性系数。（2分）

A、小于1B、大于1C、不确定D、等于1

12、多级错流萃取的特点是：、和。（3分）

13、常压湿空气由t1加热到t2，则空气的性质参数H2H1、I2I1、tW2tW1。（3分）

A、大于B、不确定C、小于D、等于

二、采用如图所示的输送系统，将水池中的清水（密度为1000kg/m3）输送到密闭高位槽中。离心泵的特性方程为H＝40－7.0×104Q2（式中H的单位为m，Q的单位为m3/s），当压力表的读数为100kPa时，输水量为10L/s，此时管内流动已进入阻力平方区。若管路及阀门开度不变，当压力表读数为80kPa时，试求：

（1）管路的特性方程；（10分）

（2）输水体积流量；（5分）

（3）离心泵的有效功率。（5分）

三、过滤基本方程式为：)('dd12esVVvrpAV+Δ=−μθ

式中V——过滤体积，m3；

θ——过滤时间，s；

A——过滤面积，m2；

Δp——过滤的压差，Pa；

s——滤饼的压缩性指数，无因次；

μ——滤液的粘度，Pa·s；

r’——单位压差下滤饼的比阻，1/m2；

v——滤饼体积与相应滤液体积之比，m3滤饼/m3滤液；

Ve——过滤介质的虚拟滤液体积，m3。

试根据该式分析强化过滤操作的途径。（8分）

四、某低粘度流体的流量为10000kg/h，比热容为4.18kJ/(kg·℃)，生产上要求将该流体由15℃加热到100℃。现采用的换热器是列管式换热器，其管束由160根管径为φ25mm×2mm的不锈钢管组成。管外的加热热源为110℃的饱和水蒸气，其冷凝对流传热系数为12kW/(m2·℃)。欲完成生产任务，当换热器为单管程时，换热器的长度为4.5m；若将单程改为双管程，而管子的总数不变，试求：

（1）换热器的总传热系数；（10分）

（2）所需换热管的长度。（6分）

（不考虑管壁及可能的污垢热阻，忽略换热器的热损失，并假设流体在管内均呈湍流流动，两种情况下蒸气冷凝对流传热系数相同）

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五、某制药厂用板式精馏塔回收丙酮含量为75％（摩尔％，下同）的废丙酮液媒。该精馏塔共装有28层塔板，塔顶采用全凝器，泡点回流；塔底采用再沸器间接加热。因在常压下操作，该分离物系可视为二元理想物系，其平均相对挥发度为1.8。现场测得一组数据如下：

馏出液中丙酮的含量96％釜残夜中丙酮的含量5％

精馏段液相的负荷40kmol/h精馏段气相的负荷60kmol/h

提馏段液相的负荷66kmol/h提馏段气相的负荷60kmol/h

试根据以上数据核算：

（1）丙酮的回收率；（5分）

（2）操作回流比与最小回流比的比值；（8分）

（3）该板式塔的总板效率。（7分）

提示：吉利兰图中的曲线可用下式表示，即：

Y＝0.5458－0.5914X＋0.0027／X

其中1min+−=RRRX，2min+−=NNNY

六、在直径为1.2m的填料吸收塔中，拟装填3m高的DN25塑料阶梯环填料，该填料的比表面积为228m2/m3，在该填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。已知入塔混合气体的流量为40kmol/h，溶质的含量为0.06（摩尔分数）；溶质的吸收率为95％；操作条件下的气液平衡关系为Y＝2.2X（X、Y均为摩尔比）；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为0.35kmol/(m3·h)。试通过计算判断拟装填的填料高度能否达到分离要求。（注：填料的有效比表面积可近似取为填料比表面积的90％）（15分）

七、在一常压逆流干燥器中，用热空气将某湿物料的含水量由8％干燥至0.5％（均为湿基）；干燥介质为20℃的湿空气，经预热器后被加热到90℃，其中所含水汽的分压为0.98kPa，离开干燥器废气的温度为45℃。假设本干燥过程为理想干燥过程。

（1）计算空气经过干燥器的湿度变化量；（8分）

（2）若向干燥系统提供的热量为500kW，计算湿物料的处理量。（8分）（大气压取为101.3kPa）

八、实验部分（共25分）

1、在标绘孔板流量计流量系数与雷诺数关系曲线应选用坐标系。（2分）

2、常用的实验数据处理方法有、、。（2分）

3、干燥过程中，随着干燥空气流速的增加，干燥速率，临界湿含量。（2分）

4、在恒压过滤实验中，提高过滤温度，过滤常数K；增加料浆浓度，过滤常数K。（2分）

5、画出间歇精馏开车过程中，塔顶温度与时间变化关系示意图。（2分）

6、在冷模塔实验中，在风机出口连接一根π形管的目的是。（2分）

7、设计一实验流程（画出其实验流程示意图），并写出简要实验步骤，完成如下实验内容：（13分）

（1）进行光滑管内传热系数的测定（包括空气—水蒸气和水—水蒸气系统）；

（2）精确测定努塞尔数与雷诺数和普兰特数的变化关系。浙江工商大学2005年考研化工原理试卷（A）卷招生专业：食品科学、农产品加工与储藏、生物化工、水产品加工考试科目：化工原理考试时间：三小时一、选择、填空（每小题3分，共45分）：1、流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是形曲线。其管中心最大流速为平均流速的倍，摩控系数λ与Re关系为。2、在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U形压差计，当流体流过该管段时，压差计读数R反映1）A、B两截面间的压强差；2）A、B两截面的流动阻力3）A、B两截面间动压头变化；4）突然扩大或缩小的局部阻力3、离心泵安装在特定管路系统中，已知泵的性能：Q=0.02m3/s，H=20m，管路性能：Qe=0.02m3/s,He=16m。则调节阀门的压头损失为，其消耗的理论功率为。4、理论上降尘室的生产能力与和前关，而与无关。5、在离心分离操作中，分离因数是指。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R=0.2m，切向速度uT=20m/s，则分离因数为。6、在间壁列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近，总传热系数K值接近。7、在套管换热器中，已知热流体进、出口温度分别为T1=100℃T2=60℃，冷流体进口温度为t1=30℃，且知（mCp）2/（mCp）1=1（下标2代表冷流体，下标1代表热流体），则△tm等于。1）30℃；2）0℃；3）70℃；4）不确定8、蒸发器的生产强度是指。欲提高蒸发器的生产强度，必须设法提高。9、精馏塔进料可能有种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2/3时，则进料热状况q值为。10、吸收过程中，若减少吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。11、下面三类板相比较，操作弹性最大的是，单板压降最小的是。1）筛板塔；2）浮阀塔；3）泡罩踏12、在板式塔设计中，加大板间距，负荷性能图中有关曲线变化的趋势是：液泛线，雾沫夹带线。1）下移；2）不变；3）上移；4）不确定13、萃取操作中，稀释剂与萃取剂的互溶度越，选择性系数β越，得到的萃取液组成越。14、降速干燥阶段又称控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素是。15、物料的平衡水分一定是1）结合水分；2）非结合水分；3）临界水分；4）自由水分二、（25分）用离心泵向密闭高位槽送料，流程如图示。在特定转速下，泵的特性方程为：H=42-7.6×104Q2（Q的单位为m3/s）当水在管内的流量Q=0.01m3/s时，流动进入阻力平方区。现该送密度ρ=1260kg/m3的水溶液（其他性质和水相近）时，密闭容器内维持表压118kPa不变试求：1）输送溶液时的流量和有效功率。2）当高位槽内压力为常压时，送水量（m3/h）又为多少？三、（30分）一连续精馏塔常压下分离A、B两组分混合物，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度αAB=2.0，进料量为100kmo1/h，进料组成xF=0.5（摩尔分率，下同），饱和蒸气进料，塔顶组成XD=0.95，塔底组成XW=0.05。忽略热损失。试求：1）塔顶易挥发组分A回收率及塔底难挥组分B回收率；2）最小回流比Rmin和塔釜最小汽化量Vmin；3）若塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍时，操作回流比R为多少？四、（20分）某厂用套管换热器每小时冷凝甲苯蒸汽10000kg，冷凝温度为110℃，冷凝潜热为363kJ/kg，冷凝传热膜系数a1=2000（W/m2.K）.冷却水初温为16℃以2500kg/h的流量进入内管（Ф57×3.5mm）作湍流流动，对流传热膜系数为a2=2160(w/m2.K)，水的比热取4.19（kg/kg.℃），忽略壁面及污垢热阻。试求：①冷却水的出口温度和管长；②夏天，若冷却水的入口温度升至25℃，因此将水的流量增加50%，则该换热器的传热能力能否符合要求？五、（30分）在逆流绝热干燥装置中用热空气将湿物料中所含水分有W1=0.18（湿基）降低至W2=0.005（湿基）。湿空气进入预热器前的温度为25℃，湿度为0.00755kJ/kg绝干气，进入干燥器的焓为125kJ/kg绝干气，离开干燥器的温度为50℃。试求：1）空气经预热后的温度t1；2）单位透气消耗量；3）若加到干燥装置的总热量为900kW，则干燥产品量为若干kg/h？华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称：化工原理一、填空（30）1、流体流动的速度分布方程：的使用条件是：（）；（）；（）。2、流体在管内的流动状态属于完全湍流，若某流速下通过长为l的直管阻力损失为100J/kg，其他条件不变流量提高一倍，则阻力损失为（）。3、对于如图的泵送系统，系统在原流量下，泵的扬程为H1，当关小阀门使扬程升高到H2时，流量的改变使管路的能量损失为（）。4、球形颗粒在20ºC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将（设沉降过程符合stocks定律）;若该颗粒在20ºC水中沉降，沉降速度将，当水温上升时，沉降速度将。5、用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩，其他条件不变。提高悬浮液温度，单位过滤时间所得滤液量将（）；提高悬浮液的固体含量，单位过滤时间所得滤液量将（）6、消除列管换热器温度应力的三种方法是：1），2），3）。7、当参加换热的两种流体，一侧的对流传热系数远大于另一侧。则在换热器的计算中总传热系数可近似取。8、当总压增大时，相对挥发度；平衡时气相与液相摩尔浓度的差。9、逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中A,若塔板为无穷多，入塔Yb=8%，平衡关系为Y=2X，问（1）若液气比为2.5时，吸收率。（2）若液气比为1.5时，吸收率。10、一定湿度的空气，总压升高，露点温度；而当空气的温度升高时，露点温度。二、选择（20）流体通过孔板流量计的压强损失ΔPf与孔板流量计的压差计测得的压强差ΔP的关系是（）A，ΔPf=ΔPB，ΔPf>ΔPC，不确定D，ΔPf<ΔP蒸汽输送管外有两层保温层，为了使得保温效果更好，应将导热系数高的置于（）A、外层B、内层C、无关3、某二组分混合物，组分A为易挥发组分，其液相组成为xA=0.6，相应的泡点为t1；与之平衡的气相组成为yA=0.7，相应的露点为t2。则（）(A)t1<t2(B)t1=t2(C)t1>t2(D)无法判断4、用水吸收混合气中的氨，其他条件不变，当气体的流率增加一倍，则总传质系数是原来的（）(A)1倍(B)2倍(C)20.8倍(D)不确定5、泵送含晶体10%的悬浮液宜选用（）(A)螺杆泵(B)往复泵(C)齿轮泵(D)离心泵6、降尘室的生产能力（）(A)与沉降面积A和沉降速度ut有关(B)与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关(C)只与沉降面积有关(D)只与沉降速度ut有关7、忽略介质阻力，回转真空过滤机的（）(A)每周期的滤液体积V与转速的1/2次方成正比(B)每周期的滤液体积V与转速的1次方成正比(C)生产能力与转速的1/2次方成正比(D)生产能力与转速的1次方成正比8、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较（）(A)浮阀塔>泡罩塔>筛板塔(B)浮阀塔<泡罩塔<筛板塔(C)浮阀塔>泡罩塔=筛板塔(D)阀塔>筛板塔>泡罩塔9、对于一定干球温度的空气，当其湿度越大，湿球温度就（）(A)越低(B)越高(C)不变(D)不确定10、调节离心泵出口阀的开度时（）(A)不会改变管路性能曲线(B)不会改变工作点(C)不会改变泵的性能曲线(D)不会改变管路所需的压头（17分）用管子从高度为H的高位槽放水，为增大放水量，拟提出如下两种方案：并联一根结构和直径相同的管子；2）将原管子换成一根直径为原管径两倍的管子。试定量比较两种方案水量增大的结果（设忽略摩擦系数的变化）。四、（15分）用高2m，宽2m，长5m的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒，气体的流量为6.94m3/s，密度为0.6Kg/m3,粘度为3.0，尘粒的密度为4500Kg/m3，此条件下所能除去的最小尘粒直径为92.1μm，若把上述降尘室用隔板等分隔成10层(板厚不计)，求：当需除去的尘粒直径不变，则处理量为多大?(2)反之，当维持生产能力不变，则除去尘粒的最小颗粒直径多大?（沉降过程符合stokes定律）五、（18分）有一列管式换热器，由100根钢管组成，空气走管程被加热，并作湍流流动，对流传热系数为；水蒸气在壳程冷凝，放出冷凝热，冷凝对流传热系数为。管壁和污垢热阻不计，在此工况下，1）试证明列管式换热器的总传热系数K约为多大？2）其他条件不变，只将该换热器改成2管程，此时总传热系数K增大多少？3）其他条件不变，只将原换热器管子的直径减小一倍，总传热系数K增大多少？六、（20分）在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2。进料为汽-液混合物进料，液相分率为0.5，进料中易挥发的平均组成为xf=0.35，。要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的96%进入馏出液中。取回流比为最小回流比的1.242倍。试计算：（1）塔底产品组成；（2）写出精馏段方程；（3）写出提馏段方程；（4）假定各板效率为0.5，从塔底数起的第一块板上，上升蒸汽的组成为多少？七、（15分）某一逆流操作的填料塔中：用水吸收空气中的氨气，已知塔底气体进塔浓度为0.026（摩尔比，下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm,，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以比摩尔浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态下），试求：

（１）气相总体积传质系数；（２）操作液气比为最小液气比的多少倍；

（３）由于法定排放浓度必须小于0.001，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；八、（15分）在常压绝热干燥器内干燥某湿物料，湿物料的流量为600kg/h，从含水量20％干燥至2％（均为湿基含水量）。温度为20℃，湿度为0.013kg水/kg绝干气的新鲜空气经预热器升温至100℃后进入干燥器，空气出干燥器的温度为60℃。完成上述任务需要多少kg绝干空气/h？空气经预热器获得了多少热量？0.010.100.25X,kg水/kg绝干物料0.010.100.25X,kg水/kg绝干物料干燥速率，U华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称：化工原理填空（在括号内内填入适当的文字）（40分）1、流量计安装时，孔板流量计可以在（）方向安装；转子流量计在（ ）方向安装，流体流动方向应取（ ）。2、图示，流体在圆管中自上而下流动，通过l段的摩擦阻力损a失为hfab,压强差为Δpab，指示液高度为R1，若流量及其他l条件都不变，使流体自下而上流动通过该段，则改变流动方向b后的阻力损失hfab与改变前的关系为（ ）；改变后的压强差Δpab与改变前的Δpab的关系为（ ）；R改变前R1与改变后的R2的关系为（ ）。3、当流体的温度升高时，离心泵的安装高度（ ）；流量不变，当吸入管的管径减少时，离心泵的安装高度（ ）。4、固体颗粒在一长方体的沉降室中沉降，沉降过程符合stocks定律，气体的处理量不变，若在沉降室的1/2高度处加一与沉降面积相同的隔板，此时该沉降室能沉降最小颗粒的直径是原来的（ ）倍。5、一台转筒真空过滤机，其他条件不变，提高真空度，不利于提高生产能力（）；提高悬浮液的温度，有利于提高生产能力（）；增加浸没度，有利于提高生产能力（）。6、为了减少保温瓶的热损失，在瓶胆的夹层抽真空是为了减少（ ）形式的热损失；在瓶胆的夹层中镀水银是为了减少（ ）形式的热损失。7、在大容器内饱和液体沸腾时，影响沸腾状态的主要因素是（ ），工业生产中一般总是设法将液体沸腾控制在（ ）状态下操作。8、一理想物系，平衡时测得气相组成是液相组成的两倍，若将含轻组分50%的该物系进行平衡蒸馏分离，控制液化率50%，分离后馏出物轻组分尝试是原料含轻组分浓度的（）倍。9、蒸馏是利用各组分的（ ）不同特性实现分离的。精馏是通过多次的（）和（）的过程分离混合物。10、吸收操作时，吸收塔总压增加一倍，相平衡常数m（ ）倍，增加压力对吸收操作（ ），吸收塔温度增加，相平衡常数m（ ），增加温度对吸收操作（ ）。11、假定吸收系统的相平衡常数m为零，填料高度及其他条件不变，若增加气体流量，吸收率将（ ）。12、影响恒速干燥速率的因素主要是（ ）；影响降速干燥速率的因素主要是（ ）；13、恒速干燥过程中，如果其他条件不变，空气的相对湿度增大，干燥速率将（ ），空气的相对湿度达到饱和，干燥速率将为（ ），写出以上分析依据的表达式（ ）。二、（15分）有一输水系统如图所示，管子规格为φ48*4，已知管路阻力（直管和局部阻力）损失为，试求：（1）该体系的流量；（2）若欲使流量增大20%，水箱的高度应增加多少米？（设摩擦阻力系数不变） 5m7m三、（13分）已知泵特性方程为He=20-2V2(m)，其中V——体积流量，m3/min，单泵的流量为1m3/min，两敞口容器的液面高度差为10m，试问当流量为1.5m3/min时，采用两泵串联还是并联操作才能满足输送要求？设阻力系数为常数。四、（12分）有一转筒过滤机，转速为2分钟转一周，生产能力为4m3/h，现将生产能力增大到5m3/h，试问转速应增加到多少？滤饼厚度为原来的多少倍？五、（15分）一列管式换热器，壳程120℃的蒸汽冷凝放热，将管程中20℃的空气加热到80℃，若将该换热器改为双管程，其他条件不变，设空气作完全湍流，物性随温度的变化可忽略，此时空气的出口温度为多少？六、（15分）一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物，已知进料中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，塔顶产品组成为0.9，塔底组成为0.03，塔顶为一个分凝器和一个全凝器，泡点回流，系统的平均相对挥发度为2，回流比是最小回流比的2倍。试求：（1）精馏段操作线方程。（2）离开塔顶第一块理论板的上升蒸汽组成。七、（15分）在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收氨—空气混合气中的氨，混合气进塔时氨的浓度Y1=0.01（摩尔比），吸收率90%，操作压力760mmHg，溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌乐定律，操作温度下，氨在水溶液的饱和蒸汽压力为684mmHg，传质单元高度为0.5m，试求：（1）最小单位吸收剂用量；（2）当吸收剂乃是为最小用量的2倍时，填料层高度为多少米？（3）出口液体的浓度为多少？八、（10分）书籍一个干燥系统的操作如图所示：预热器理论干燥器预热器理论干燥器间壁冷凝器（2）求循环空气量L。HA=0.01kg/kg干空气t1=83℃ HC=0.03kg/kg干空气t0=14 t3=80℃ 冷凝水，1kg/hr九、（15分）进料组成xF=0.2，以饱和蒸汽状态自精馏塔底部进料，塔底不设再沸器，xD=0.95，xW=0.11，平均相对挥发度为2.5。试求：（1）操作线方程；（2）若离开第一块板的实际液相组成为0.85，则塔顶第一块板以气相表示的单板效率为多少？华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称：化工原理选择填空题（50分）1、流体在等径管中作稳定水平流动，流体由于流动而有摩擦损失，流体的压强沿管长（），流速（）。A）增加B）减少C）不变D）不定2、孔板流量计的孔流系数Co，当Re数增大时，其值（）。A）总在增大，B）先减小，当Re数增大到一定值时，Co保持为某定值；C）总是减小；D）不定。3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。A）气缚现象 B）汽蚀现象C）汽化现象 D）冷凝现象4、有一套管换热器，在内管中空气从20被加热到50，环隙内有119.6的水蒸汽冷凝，管壁温度接近（）。A）35 B）119.6 C）77.3D)无法判断5、提高进入干燥器空气的温度，空气的湿含量H（），相对湿度（），焓（）。A）不变B）变小C）变大D）不确定6、干燥器进口温度计最小分度是0.1OC，下面是同一温度时的几种记录，哪一种是正确的（）。A）75oCB）75.0oCC）75.014oCD）75.97oC7、某低浓度逆流吸收塔在正常操作一段时间后，发现气体出口含量y2增大，原因可能是（）。A）气体进口含量y1下降B）吸收剂温度降低C）入塔的吸收剂量减少D）前述三个原因都有8、某精馏塔设计时，进料量qn,F、进料浓度xF、进料热状况q、塔顶产品qn,D、塔顶产品浓度xD以及回流比R一定，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，则（）。A）塔底产品减少B）塔底产品浓度降低C）塔板数量减少D）提馏段液气比增加。9、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂用量增加而其他条件不变时，试判断下列参数的变化：吸收推动力Δy（），回收率η（）；当温度下降而其他条件不变时，吸收推动力Δy（），回收率η（）。A）增大B）减小C）不变D）不确定10、在房间中利用火炉取暖时，其传热方式为：（）A）传导和对流B）传导和辐射C）对流和辐射D传导、对流和辐射11、某液体在内径为的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为，当它以相同的体积流量通过等长的内径为的管子时，则其流速为原来的（）倍，压降△P是原来的()倍。12、离心泵通过给定的管路，将河水送到固定高度的储罐。当冬天河水水位下降时，泵的输水能力（）；为了保持原来的输送能力，可以采用（）的方法调到原来的流量。13、板式塔是根据塔板上的气液接触元件来分类，请列举三种板式塔1）：（）；2）：（）；3）：（）。14、为了获得管内流体的速度分布，可以采用（）进行测量。15、降尘室的生产能力只与降尘室的（）和（）有关，而与（）无关。16、对恒压过滤，如滤饼不可压缩，介质阻力可以忽略时：（1）过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的（）；（2）当过滤面积增大一倍时，则过滤速率增大为原来的（）倍。17、（1）纯蒸气冷凝时，热阻由（）决定；（2）含不凝性气体的蒸气冷凝时，热阻由（）决定。18、为了提高恒速干燥过程的速率，可以采取（）措施实现；对于降速干燥阶段，为了提高其干燥过程速率，可以采取（）措施实现。19、满足恒摩尔流的条件为（1）()，（2）()，（3）()。20、连续精馏操作，原为泡点进料，现因故导致料液温度下降。若进料浓度、回流比、塔顶采出率以及进料位置均保持不变，则塔釜加热量将()，塔顶易挥发组分浓度将()。二、计算题（共100分）1、（10分）某化工过程，为回收苯，先将苯蒸发到干燥的空气中形成混合气体，在30oC和1atm(绝压)下的相对湿度为60%，然后使混合气体冷却到-11.5oC，苯在30oC和-11.5oC时的饱和蒸气压分别为118mmHg和10mmHg，求苯的回收率。苯和空气的分子量分别取78和29。2、(10分)一板框式过滤机，过滤面积为2m2，在1.5kgf/cm2（表压）下恒压过滤操作2h，得滤液36m3，装卸时间为0.5h，滤饼不可压缩，忽略介质阻力。试求：（1）过滤常数K(m2/s)和2h时的过滤速率(m3/s)？（2）若过滤2h后，以5m3水洗涤饼，洗涤时间(h)及生产能力又为多少(m3/h)？3、（20分）流量为9.17kg/s和温度为20℃的水在面积50m2列管换热器中逆流将110℃的醋酸冷却到40℃，冷却水的出口温度为45℃。但换热器投入运行一段时间后，冷、热流体的流量和进口温度均不变，但测得冷却水的出口温度降为38℃，求（1）前后总传热系数改变多少？（2）换热器的污垢热阻为多少？（3）若冷、热流体的对流传热分系数的比值为1：3，为了提高传热总系数，你认为提高哪一种流体的传热分系数更有效，为什么？4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为α=2.5。测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为，相邻上层塔板的液相组成为，相邻下层塔板的汽相组成为，试求：（1）精馏段操作线方程；（2）最小回流比；（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里（Murphree）板效率Emv,n；5、（20分）、图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵前）直径d1=80mm，长l1=6m，摩擦系数λ1=0.02。排出管（泵后）直径d2=60mm，长l2=13m，摩擦系数λ2=0.03，在排出管C处装有阀门，其局部阻力系数ζ＝6.4，吸入管路和排出管路各有一个90º弯头，ζ=0.75。管路两端水面高度差H＝10m，泵进口高于水面2m，管内水流量为12L/s。试求：（1）每kg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功W=?J/kg）？(2)泵进、出口断面的压强PA和PB各为多少(N/m2)？(3)如果是高位槽中的水沿同样管路向下（低位槽）流出，管内流量不变，问是否需要安装离心泵？6、（20分）在一填料塔中，用含苯0.00015（摩尔分数，下同）的洗油逆流吸收混合气体中的苯。混合气的处理量为73.6kmol/h，进塔气体中含苯0.03，要求苯的回收率为90％，操作在101.3kPa、25℃下进行，塔径0.8m，物系的平衡关系为Y×=26X，操作液气比为最小液气比的1.3倍，气相总体积传质系数Kya＝0.045kmol/(m3·s),苯的分子量为78.1，洗油的分子量为170。试求：每小时所需吸收剂用量以及苯的回收量(kg/h);所需的填料层高度（m）;其他条件不变，改用性能更好的填料，分析该措施是如何影响回收率的。华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称：化工原理一、（50分）填空和选择题1、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度（）成正比。极度湍动区；压强降与速度（）成正比。2、U形管差压计用水作指示液，测量气体管道的压降，若指示液读数R＝20㎜，则表示压压降为（）Pa,，为使R读数增大，而△P值不变，应更换一种密度比水（）的指示液。3、某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m3的空气时，最大流量为400m3/h。现用来测量密度为0.8kg/m3氨气时，其最大流量为（）m34、离心泵的工作点是（）曲线与（）曲线的交点。列举三种改变工作点的方法（），（），（）。5、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。用离心泵输送接近沸点的液体时，该泵应安装与被输送液体液面的（）方。6、重力沉降和离心沉降的理论依据是：（）7、三种传热方式的基本定律：热传导（）；热对流（）；热辐射（）。8、在包有两层相同厚度但热传导系数不同的保温材料的圆形管道上，应该将（）材料包在内层，其原因是（）。9、流体沸腾根据温度差大小可分为（）、（）、（）、三个阶段，操作应控制在（）10、将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小，（）增大。11、列管换器中，用饱和水蒸气加热空气，空气走管内，蒸气走管间，则管壁温度接近（）的温度，总传热系数接近（）的对流传热系数。12、图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段测得U形压差计读数为R=R2，若两种情况下的水流量相同，则①②③④BBRRA13、孔板流量计的孔流系数Co，当Re数增大时，其值。（A）总在增大；（B）先减小，当Re数增大到一定值时，Co保持为某定值；（C）总是减小；（D）不定14、碳钢的导热系数为_____；不锈钢的导热系数为_____；铜的导热系数为_____，常压常温空气的导热系数为_____；常温水的导热系数为_____。（A）17W/（m） （B）380W/（m） （C）45W/（m）（D）16W/（m） （E）0.62W/（m） （F）0.025W/（m）15、翅片管加热器一般用于___________。（A）两侧均为液体 ，（B）两侧流体均有相变化。（C）一侧为气体，一侧为蒸气冷凝，（D）一侧为液体沸腾，一侧为高温液体16、操作中的精馏塔，若维持F、xF、q、D、R不变（F、xF、q、D、R分别为进料量、进料组成、进料热状况参数、塔顶产品量和回流比），将加料口由原来的最佳进料位置向下移动几块塔板，则会导致塔顶产品浓度xD和塔低产品浓度xW发生以下变化（）(A)xD变小，xW变大(B)xD变小，xW变小(C)xD变大，xW变大(D)xD变大，xW变小17、已知某一气液平衡物系符合亨利定律，由此可作出以下判断：该平衡物系中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（）(A)正值(B)负值(C)零(D)不确定18、在恒定干燥实验中，其他实验条件不变，仅降低进入干燥设备的热空气的湿度，则下列推论中，合理的是（）(A)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间缩短(B)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间延长(C)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间延长(D)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间缩短19、影响塔设备操作弹性的因素有（）①物系性质，②塔的结构，③气液负荷(A)①和②(B)①和③(C)②和③(D)①、②和③20、根据有效膜模型（双膜理论），当被吸收组分在吸收液中的溶解度很大时，气相总传质系数Ky（）(A)大于气相对流传质系数ky(B)大于液相对流传质系数kx(C)近似等于气相对流传质系数ky(D)近似等于液相对流传质系数kx21、在板式塔塔板结构设计中，当哪些因素考虑不周时，将可能引起降液管液泛，请列举其中三个考虑不周的因素：①、②、③。22、在干燥操作中，作为干燥介质的湿空气经预热器加热后，其湿度、相对湿度。23、在吸收操作中，压力和温度，可使平衡常数，这有利于吸收操作。24、设计精馏塔时，若进料量F、进料组成xF、塔顶、塔底馏出液组成xD、xW和回流比R一定，提高进料温度，则理论板数将，冷凝器负荷，再沸器热负荷。25、简单蒸馏用于分离的均相混合物。在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐，釜内溶液沸点逐渐。二、（20分）在附图所示的管路系统中，有一直径为382.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降为6104Pa，AB段摩擦系数取为0.022，试计算：流体流经AB段的压强差；若泵的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知：操作条件下流体的密度为870kg/m3，U形管中的指示液为汞，其密度为13600kg/m3。若输送流量提高到原流量的1.8倍，用计算结果说明该泵是否仍能满足要求？（设摩擦阻力系数不变）。三、（20分）某酒精精馏厂，塔顶馏出液冷凝器中有25×2.5的管50根，长2m，管内通冷却水，流速为1.0m/s，其进、出口温度分别为20℃和40℃，管外为饱和蒸气冷凝，试求：管壁对冷却水的对流传热系数hi。该厂仓库有一台与上述传热面积相同，管径相同，但管数为60根的换热器拟作备用品，若保持冷却水进出口温度不变，问该备用品是否合用(用计算等说明)？若不合用，为完成原来的冷凝任务，试说明用该备用换热器如何调整操作条件使之满足生产要求？水物性数据可取为：Cp=4.174kJ/（kg·K）,ρ=995.7kg/m3;λ=0.617W/（m·K）,μ=0.8cp四、（20分）在逆流操作的填料塔内，用20℃的清水吸收氨气-空气混合气中的氨气，已知混合气流量为540m3/h（标准状态下），塔底气体进塔浓度为0.06（摩尔分率），要求氨的回收率为99%，已知塔内径（直径）为0.8m，清水用量为1.1m3/h，操作条件下的平衡关系为Y*=0.9X，气相总体积传质系数Kya=107kmol/m3.h，20℃水的密度为998.2kg/m（１）吸收液的出口浓度X1（摩尔比）；（２）气相总传质单元数NOG及所需的填料层高度Z；（３）若混合气流量（标准状态下）增加20%，维持操作压强和用水量不变，要达到原来的回收率，填料层高度至少应调整为多少？（已知吸收过程为气膜控制，Kya与气体流速的0.8次方成正比）。五、（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，已知该物系的平均相对挥发度为3.2。进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成xf=0.4。要求塔顶产品中易挥发组成xD=0.9（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。取回流比为3.5。塔釜采用间接加热，塔顶采用全凝器。试计算：（1）精馏段和提馏段上升的蒸气量；（2）从塔顶数起的第二块理论板上升的蒸气组成为多少；（3）现因结垢导致再沸器换热能力下降，若维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？六、（10分）用一过滤面积为0.05m2的板框过滤机过滤某悬浮液，操作压强为399kN/m2,过滤300s所得到的滤液量为0.025m3，再过滤300s时再得到（1）过滤常数K（m2/s）和当量滤液量Vm（m3）？（2）过滤终了时的过滤速率？七、（10分）在常压（101.33kPa）绝热干燥器内用热空气干燥某湿物料，湿物料从含水量为35%干燥至5%（均为湿基含水量），产品产量为450kg/h。空气初始温度为25℃，相对湿度为35%，经预热器加热至90℃后进入干燥器，离开干燥器时空气的温度为45℃。(已知25℃时，水的饱和蒸气压为3.1684kPa)。试求：（1）干燥器除去的水量（kg/h）；（2）空气离开干燥器时的湿度(kg水/kg绝干空气)；（3）绝干空气的消耗量（kg绝干空气/h）。空气的焓可由下式计算：851华南理工大学2021年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称：化工原理一、选择填空题（50分）1、流体在管内的流速u=0.5m/s，管径d=0.01m，密度为1000kg/m3，粘度μ=0.005kg/(m.s)，其Re=，流动形态为流，最大速度为。2、在换热器的操作中有逆流操作和并流操作，对于高粘度的冷流体，为了降低粘度，宜采用_______操作；为了减少加热剂或冷却剂用量，宜采用_______操作。3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1MPa(表压)下20min可在每平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液，再过滤20min又得到滤液0.09m3，则共过滤一小时可得总滤液量____m3。4、蒸气冷凝分为______和_______，工业用冷凝器的设计都是按_________的情况进行设计。5、一降尘窒长5m，宽3m，高1m，中间装有l0块隔板，隔板间距为0.1m，现颗粒最小直径10μm，其速度为0.02m／s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，含尘气体的最大流速不能超过___m／s。6、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应____，主要原因是__。7、水平串联的两直管道Ⅰ、Ⅱ，已知管径dⅠ=0.5dⅡ，流体在管道Ⅰ中的雷诺数ReⅠ=1800，管道Ⅰ长为100m。测得某流体经管道Ⅰ的压降为0.64m液柱，流经管道Ⅱ的压降为64mm液柱，则管道Ⅱ的长度为_______。A80m；B100m；C140m；D160m8、流体在某管内作层流流动，当流量减小时，其摩擦系数入_________，阻力损失_________。9、一套管换热器，管内走液体，管间走蒸汽，由于流体入口温度下降，在流量不变的情况下，为仍达到原来的出口温度（此设备再提高压力强度已不允许），采用简便有效的措施为__________。①管内加麻花铁；②提高壳程数；③减少壳程数；④换封头10、流体流动的速度分布方程：)(422rRLpur−Δ=μ的使用条件是：______；______；_____。11、造成离心泵气缚的现象原因是_________。A安装高度太高；B泵内流体密度太小；C入口管路阻力太大；D泵不能抽水12、转子流量计的特点是、。测流体流量时，随着流体流量减小，孔板流量计两侧压差值将，若改用转子流量计测量，当流量减小时，转子两端压差值将。13、在某输液的管路中，并联一台同型号的离心泵，并联双泵后工作点的输液效果为。A．并联的输液量将是单泵的两倍B．并联输液的扬程是单泵的两倍C．并联的能耗将是单泵的两倍D．无论输液量、扬程或能耗都不会是原泵的两倍14、湿空气的温度一定，湿度越高湿球温度（）。15、空气的湿球温度受湿空气的（）和（）两个因素控制。16、.在恒定的温度下，物料的结合水与非结合水的划分，()。恒速干燥阶段，干燥速率（），降速干燥阶段，干燥速率（）A)只取决于物料本身的特性；B）只取决于空气状态C)取决于空气状态和物料本身的特性；D)不定17、.在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障，水量减少时，气相总传质单元数NOG（）A增加；B减少；C不变D不定。18、在吸收塔某处，气相主体浓度Y=0.025，液相主体浓度X=0.01，气相传质分系数kY=2mol/m2.h，气相总传质系数KY=1.5mol/m2.h，则该处气液界面上气相浓度Yi应为（），已知平衡关系为Y*=0.5X。A0.02B0.01C0.015D0.00519、.实验室用水吸收空气中的CO2，基本上属于（）。其气膜中的浓度梯度（）液膜中的浓度梯度（均换算为对应的液相组成表示）。气膜阻力（）液膜阻力。A大于，B等于，C小于，D气膜控制，E液膜控制，F两相扩散控制20、在吸收操作中，操作温度升高，吸收的推动力（）；当操作压力升高，吸收的推动力（）21、.连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数N1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为N2。比较：（）AN2>N1BN2=N1CN2<N1D)判断依据不足22、某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为xD，xW。如进料为xf1时，则相应的最小回流比为Rm1，若进料为xf2相应为Rm2，现xf1<xf2，则：（）（A）Rm1<Rm2（B）Rm1=Rm2（C）Rm1>Rm2（D）无法确定Rm大小23、相对挥发度αAB=2的双组分混合物，当气相与液相达到平衡时，两相间的组成的关系是().A.yA>xA;B.yA<xA;C.yA=xA.24、精馏塔设计时，保持塔顶和塔底产品的流量和组成不变，当提高回流比时，所需的理论板数将（），塔顶全凝器所需冷却水的用量将（）；塔底再沸器的热负荷将（）25、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下的变化（）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。二、（20分）一个常压连续精馏塔分离苯和甲苯混合物。精馏塔塔顶第一块板上升蒸汽的组成为y1=0.94(苯的摩尔分率)，如图。在分凝器中，蒸汽量的2/3冷凝成饱和液体作回流液。未冷凝部分的饱和蒸汽送入下一冷凝器全部冷凝为塔顶产品。操作条件下，苯—甲苯混合物的相对挥发度为2.5，求：（1）塔顶产品组成(xD)，回流液组成(x0).（2）第二块理论板的上升蒸汽组成(y2).第二题附图三、（20分）在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04（摩尔分率，下同）操作条