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重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 1 页 (共 5 页)重庆理工大学 2018 年攻读硕士学位研究生入学考试试题学院名称：化学化工学院 学科、专业名称：材料化学工程、化学工程考试科目（代码）：化工原理（820）（A 卷） （试题共 5 页）注意：1.所有试题的答案均写在专用的答题纸上，写在试题纸上一律无效。2.试题与答题纸装入原信封内交回。一、单选择题（每题 1 分，共 10 分）1. 流体在圆形直管中流动时，若其已进入阻力平方区，则摩擦系数 与雷诺数 Re 的关系为（ ）。ARe 增加， 增大 BRe 增加， 减小 CRe 增加， 基本上不变 DRe 增加， 先增加大后减小2. 由阀门全开的条件算出在要求流量 Q 时管路所需扬程为 He，在离心泵的性能曲线上查得与 Q 对应的扬程为 H，HHe，在流量为 Q 时泵的效率为 ，则泵的轴功率 N 为（ ）。A. B. KWgQHe10 KWg10C. D.e2 23. 离心泵最常用的调节方法是（ ）。A. 改变吸入管路中阀门的开度 B. 改变压出管路中阀门的开度C. 安置回流支路，改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮4. 推导过滤基本方程式的一个最基本的依据是（ ）。A. 滤液通过滤饼时呈湍流流动 B. 假定滤渣大小均一C. 滤液通过滤饼时呈层流流动 D. 假设过滤介质的阻力可忽略5. 为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下列两种说法：（1）加热器应置于该空间的上部；（2）冷凝器应置于该空间的下部。正确的结论应该是（ ）。A. 这两种说法都对 B. 这两种说法都不对C. 第一种说法对，第二种说法错 D.第一种说法错，第二种说法对重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 2 页 (共 5 页)6. 精馏过程的操作线是直线，主要基于（ ）。A. 理论板假设 B.理想物系C.塔顶泡点回流 D.恒摩尔流假设7. 据双膜理论，当被吸收组分在液体中的溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数（ ）。A. 大于气相分传质系数 B. 近似等于液相分传质系数C. 小于气相分传质系数 D. 近似等于气相分传质系数8. 某逆流吸收塔在操作时因某种原因使吸收剂入塔量减少，以致操作时的液气比小于原定的最小液气比，则发生下列情况（ ）。A. 液体出塔浓度增加，回收率不变B. 液体出塔浓度不变，气体出塔浓度增加C. 液体出塔浓度和气体出塔浓度均增加D. 在塔的下部将发生解吸现象9. 改变塔的结构参数，会对塔板的负荷性能图有影响。如下叙述正确的是（ ）A. 增大塔径，则溢流液泛线下移B. 减小板间距，过量液沫夹带线上移C. 增加降液管截面积，则过量液沫夹带线下移D. 减小板间距，则溢流液泛线上移10. 指出下列哪一个参量与空气的温度无关（ ）。A. 相对湿度 B. 湿球温度计C. 露点温度 D.绝热饱和温度二、填空题（每空 1 分，共 20 分）1. SI 制中黏度的单位为_，其物理意义为_。随温度的升高，液体的黏度_，气体的黏度_。2. 用倒 U 型压差计测量水流经管路中两截面的压力差，指示剂为空气，现将指示剂改为油，若流向不变，则 R_。3. 当喉径与孔径相同时，文丘里流量汁的流量系数 Cv 比孔板流量计的流量系数 Co_，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的能量损失_。4. 颗粒在静止流体中的沉降过程可分为两个阶段，第一阶段为_，第二阶段为_。5. 某板框压滤机的框的尺寸为：长宽厚=810mm 810mm25 mm，若该机有 10 块框，其过滤面积约为_ m 2。重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 3 页 (共 5 页)6. 在通过两层平壁的定态热传导过程中，各层平壁厚度相同，接触良好。若第一层两侧温度分别为 150和 100 ，第二层外表面温度为 50 ，则这两层平壁的热导率 1、 2 的关系是_ 。7. 某二元理想混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成 xA=0.5 时，相应的泡点为 t1；与之平衡的汽相组成 yA=0.7，相应的露点温度为 t2。则t1 与 t2 的大小关系为_。8. 对于极易溶的气体，液相一侧的界面浓度 xi 接近于_。9. 在填料塔的压降曲线上，有_和_两个转折点，这两个转折点将曲线分成三个区，它们分别是_、_和_。10. 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_。三、问答题（每题 3 分，共 15 分）1. 为什么旋风分离器的直径 D 不宜太大？（1.5 分）当处理的含尘气体量大时，采用旋风分高器除尘，要达到工业要求的分离效果，应采取什么措施？（1.5 分)2. 提高传热速率的措施有哪些（至少写 3 条）？（每条 1 分,满分 3 分）3. 精馏塔中，什么位置为适宜的进料位置？（1.5 分）为什么？（1.5 分）4. 在一个低浓逆流吸收塔操作中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例增加，试定性分析出塔气体浓度 Y2、出塔液体浓度 X1 的变化趋势，（1.5 分）并请在 X Y 图上示意画出变化前后的操作线和平衡线。假设体系为气膜控制。（1.5 分）5. 板式塔的负荷性能图由哪几条线组成？（2.5 分）何谓操作弹性？（0.5 分）四、计算题（共 6 题，共 105 分）重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 4 页 (共 5 页)1. （共 15 分）水以 15m3/h 的流量流过倾斜收缩管，如图 所示。管内径由 100mm 缩小到 50mm。A、B 两点的垂直距离为 0.1m。在两点间连接一U 形压差计，指示剂的密度为 1590kgm 3。若收缩管 A-B 的阻力系数为0.3，试求：（1）（10 分）U 形管中两侧的指示剂液面哪侧高，相差多少 mm?（2）（5 分）若保持流量及其他条件不变，而将管路改为水平放置，则压差计的读数是否会变化，为什么？2. （共 15 分）某离心泵在转速为 2900r/min 下的特性方程为 H=30-10.1Q2（式中 H 以 m 表示， Q 以 m3/min 表示），当泵出口阀门全开时管路特性曲线方程为： ，式中 H 和 He 以 m 表示，Q 以26.170em3/min 表示）试求：（1）（5 分）阀门全开时，流量 Q 为多少？（2）（10 分）现由于生产任务改变，所需流量变为 0.249 m3/min，某同学拟用改变转速方法来改变流量，你认为该方法是否可行？若行，请定量求出该泵转速应改变为多少？3. （共 15 分）在套管换热器中用 120的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。苯的流量为 4000kg/h，比热容为 1.9kJ/(kg)，温度从30升至 60。蒸汽冷凝传热系数为 1104W/(m2),换热管内侧污垢热阻为 410-4m2/W，忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。换热管为 542mm 的钢管，有效长度为 12m。试求：（1）（5 分）饱和蒸汽流量（kg/h ）（其冷凝潜热为 2204kJ/kg）；（2）（5 分）管内苯的对流传热系数 i (kW/(m2.K)；（3）（5 分）当苯的流量增加 50%、但其他条件维持不变时，苯的出口温度为多少？重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 5 页 (共 5 页)4. （共 20 分）用一精馏塔分离某二元理想混合液，进料量为300kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为 0.5，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜采用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为 2.0，精馏段操作线方程为 ，塔底产品中易挥285.07.1nnxy发组分的摩尔分率为 0.05，试求：（1）（4 分）操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率；（2）（4 分）塔顶产品的流量和塔顶产品中易挥发组分的回收率；（3）（4 分）精馏段的气相负荷、提馏段的液相负荷（kmol/h）；（4）（2 分）实际回流比是最小回流比的多少倍；（5）（2 分）提馏段操作线方程和 q 线方程；（6）（2 分）塔顶第 2 块理论板上升蒸汽的组成；（7）（2 分）若塔顶第 1 块实际板的液相默弗里板效率为 0.62，求塔顶第1 块实际板下降液体的组成。5. （共 20 分）在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂 s 吸收混合气体中的可溶组分 A。入塔气体中 A 的摩尔分率 y=0.03（摩尔分率），要求其吸收率为 95%。已知操作条件下 mV/L=0.8（m 可取作常数），平衡关系为Y=mX，与入塔气体成平衡的液相浓度 x1*=0.03（摩尔分率）。试计算：（1）（10 分）操作液气比为最小液气比的倍数。（2）（5 分）吸收液的出塔浓度 X1（摩尔分率）。（3）（5 分）完成上述分离任务所需的气相总传质单元数 NOG。6. （共 20 分）某常压操作的干燥器的参数如附图所示。其中：空气状况t0=20，H 0=0.01kg/kg 干气，t 1=120，t 2=70，H 2=0.05 kg/kg 干气；物料状况： ， ，含水量 ， ，绝干物1325010%w5料比热容 kJ/(kg)。干燥器的生产能力为 53.5 kg/h(以出干燥器的.psc产物计)，干燥器的热损失忽略不计。试求：（1） （10 分）空气用量为多少 kg/h？（2） （5 分） 预热器热负荷为多少 kJ/h？（3） （5 分）应向干燥器补充的热量为多少 kJ/h?重庆理工大学硕士研究生试题专用纸第 6 页 (共 5 页)空 气V , t0, H0t1t2, H2废 气产 品湿 物 料w1, 1G2, w2, 2QdQp预 热 器干 燥 器
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