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第 1 页 共 4 页姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2017年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：化工原理（ A卷B 卷）科目代码：861考试时间：3 小时 满分 150 分可使用的常用工具： 无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、选择题(共 10小题，每小题 2分，共 20分)1、 （2 分）化工原理的研究对象属于（ ）A、物理过程 B、化学过程 C、物理化学过程 D、化学物理过程2、 （2 分）层流与湍流的本质区别是（ ）A、湍流流速大于层流流速 B、湍流的雷诺数大于层流 C、层流流体质点无脉动，而湍流流体质点存在脉动 D、层流流体内部没有漩涡，而湍流流体内部有漩涡3、 （2 分）滤饼中固体颗粒的比表面积增大，过滤速度（ ）A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定4、 （2 分）当离心泵出口阀门关小时，离心泵出口压力表和进口真空表读数分别变（ ）和变（ ）A、大 大 B、大 小 C、小 大 D、小 小5、 （2 分）同样的固体颗粒，同样的平均粒径，颗粒的球形度越大，沉降速度（ ）A、越快 B、越慢 C、不变 D、不能确定6、 （2 分）对流传热时，如果一侧流体发生沸腾，则逆流和并流时两流体之间的平均温度差的关系为（ ） A、逆流并流 B、逆流=并流 C、逆流并流 D、逆流并流7、 （2 分）下列关于气体扩散系数大小的影响因素说法错误的是A、气体的扩散系数的大小与温度成正比B、气体的扩散系数的大小与压强成反比C、气体的扩散系数与扩散组分的摩尔质量有关D、气体的扩散系数与扩散介质的摩尔质量有关第 2 页 共 4 页8、 （2 分）进行萃取操作时，应使选择性系数A、1 B、1 C、1 D、19、 （2 分）空气湿度增大，露点温度（ ）A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定10、 （2 分）塔板上造成雾沫夹带的原因是（ ）A、气速过大 B、气速过小 C、液体流量过大 D、液体流量过小二、填空题(共 10小题，每小题 2分，共 20分)1、 （2 分）单元操作的主要研究方法是实验研究法和_法。2、 （2 分）非牛顿流体包括_流体、_流体和宾汉塑性流体。3、 （2 分）离心泵的实际压头小于理论压头是因为存在_损失、_损失和摩擦损失。4、 （2 分）旋风分离器的进气口尺寸越大，其分离固体粒子的效率越_。 （填“高”或“低” ）5、 （2 分）冷凝的方式包括_冷凝和_冷凝。6、 （2 分）分子的无规则热运动引起的质量传递称为_传质。7、 （2 分）单组分吸收时，体系的自由度等于_。 （填阿拉伯数字）8、 （2 分）精馏时，塔内的温度由塔底至塔顶逐渐_。 （填“降低”或“升高”）9、 （2 分）混合-澄清槽是一种_接触式萃取设备。10、 （2 分）湿空气的热容随着空气湿度的增大而_。 （填“增大”或“减小” ）三、判断题(共 20小题，每小题 1分，共 20分)1、 （1 分）板式塔只能用于精馏操作，而不能用于吸收过程。 （ ）2、 （1 分）稳态导热时，通过各层圆筒壁的热通量是相等的。 （ ）3、 （1 分）含结合水分为主的物料，为了加快干燥速度，可以增加空气流速。 （ ）4、 （1 分）不可压缩滤饼恒压过滤时，过滤速度不变。 （ ）5、 （1 分）吸收操作时，吸收因子不能小于 1。 （ ）6、 （1 分）萃取操作时，分配系数越大越好。 （ ）7、 （1 分）填料表面的比湿润面积小于填料的比表面积。 （ ）8、 （1 分）同一种类型的填料，尺寸越大，比表面积越小。 （ ）第 3 页 共 4 页9、 （1 分）圆筒壁稳态热传导时，在径向方向上温度是呈对数规律变化的。 （ ）10、 （1 分）浮头式换热器适用于壳体与管束温差较大或壳程流体容易结垢的场合。（ ）11、 （1 分）一定状态下湿空气经过加热，其湿球温度增大，露点温度降低。 （ ）12、 （1 分）层流流动时，组分的扩散只有分子扩散，没有对流扩散。 （ ）13、 （1 分）精馏塔从塔底到塔顶，气相中的轻组分越来越多，液相中的轻组分越来越少。 （ ）14、 （1 分）当流量一定时，管程或壳程越多，给热系数越大，因此应尽可能采用多管程或多壳程换热器。 （ ）15、 （1 分）金属的热导率大多随其温度的升高而增大。 （ ）16、 （1 分）转子流量计的刻度不是从零开始的。 （ ）17、 （1 分）往复泵具有自吸作用，所以开泵之前不需要灌泵。 （ ）18、 （1 分）降尘室内设置水平隔板可以提高降尘室的除尘效果。 （ ）19、 （1 分）在列管式换热器中饱和蒸汽一般应选择走壳程。 （ ）20、 （1 分）同样的萃取剂用量下，多级逆流萃取的萃取率要高于多级错流萃取。 （ ）四、简答题(10 分)1、 （5 分）为什么列管式换热器壳程增设折流挡板以后会大大增加壳程流体的对流给热系数？2、 （5 分）为什么在干燥的后期，干燥速度会逐渐下降？五、计算题(80 分)1、 （20 分）死海是世界上最低的湖泊，湖面海拔-422m。由于死海的径流量远小于蒸发量，故死海的湖面正在迅速萎缩。为了避免死海变成真正的“死海” ，有人提出抽取邻近的红海海水补充进入死海。已知红海与死海间的距离为 180 公里，如果采用内径为 1.0m 的输水管，管壁粗糙度为 0.1mm，海水的密度为 1025kg/m3，海水的粘度取1.0mPas。红海与太平洋相通，海面海拔为 0m。试计算：(1)如果要使管内流速达到 2.0m/s,需要安装一台多大功率的泵？泵的效率取 70%。(2)如果采用虹吸的方式，使红海海水自流入死海，试计算管内海水的流速？提示：阻力系数的计算公式为 ，管路上的局部阻力可忽略。0.2368.1Red第 4 页 共 4 页2、 （20 分）一蒸汽管道，尺寸为 452.5mm，长 10m，管道材质为不锈钢，热导率为45W/(mK)。管内流动的是 120 的过热水蒸气，压强为 1.2atm，水蒸气的流速为20m/s，水蒸气的热导率为 0.026W/(mK)，水蒸气的粘度为 1.2810-5Pas，水蒸气的热容为 2.2kJ/(kgK)，管外是 20的空气，空气的对流传热系数为 15 W/(m2K)，试计算：(1)管内蒸汽的对流给热系数；(2)管道的热损失速率（污垢热阻可忽略） ；(3)若管外面包覆了一层厚度为 2cm 的保温层，保温层的热导率为 0.13 W/(mK)，再次计算管道的热损失速率？3、 （20 分）以清水在填料塔内逆流吸收空气中少量的氨气，进塔气中含氨 1.0%，要求回收率 达到 99.8%，气相流率 G = 0.0121kmol/(m2s)。操作液气比为最小液气比的2 倍，平衡关系为 y*= 0.37x，总传质系数 Kya 为 0.058kmol/(m3s) 。试求：(1)塔底液相浓度（摩尔分数） ；(2)所需填料层高度；(3)若液相流率加倍，其它均不变，问出塔气相和液相中氨的摩尔分数各变为多少？4、 （20 分）用一个简单的精馏塔分离苯-甲苯混合溶液，塔内只有一块理论板，塔顶为全凝器，塔釜为再沸器。已知进料量为 100 kmol/h，进料中苯的摩尔分数为 60%，饱和液体从塔釜进料，塔顶回流比为 3，苯-甲苯的相对挥发度为 2.5。要求塔顶产品中苯的摩尔分数达到 80%，试求：(1)精馏段操作线方程(2)塔底产品组成(摩尔分数)？ (3)塔顶、塔底产品产量kmol/h？
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