2012年云南昆明理工大学环境工程原理考研真题A卷.doc

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2012 年云南昆明理工大学环境工程原理考研真题 A 卷一、名词解释（每题 4 分，共 28 分） 1、气缚现象 2、滤饼过滤 3、保温层的临界直径 4、理论塔板 5、液液萃取 6、物理吸收 7、湿度二、填空题（每空 1 分，共 42 分） 1. 局部阻力损失主要原因和。 2. 当量直径的定义 de＝。在套管环间流动的流体，外管的内径是 d2，内管的外径是 d1，则当量直径 de＝＿。 3. 当 Re 已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ= 。在管内呈湍流时，摩擦系数λ与__________ 、____________ 有关。 4. 流体输送设备的主要类型 ; ; 5. 泵的扬程的单位是，其物理意义是。。 6. 离心泵组成如附图的输水系统。当阀门 A 关小时，相应的流量和压力有何变化: 流量 VB ，VC ; 压力 PA ,PC (增大；减小；不变或不定)。

7. 平壁稳态传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断 λ 1 、 λ 2 、 λ 3 的大小顺序，以及每层热阻的大小顺序。 8. 如图所示为间壁式换热器中冷流体 B 与热流体 A 的稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由、和三个串联的热传递环节组成。由图分析可知：α1 α2，控制热阻应在侧。若强化该传热过程，应从侧着手。

9. 吸收是指的过程，解吸是指的过程。 10. 溶解度很大的气体，吸收时属于控制，强化吸收的手段是。 11. 吸收塔逆流操作的特点可以获得的平均推动力，提高吸收效率。塔底液体与刚进入塔的混合气接触，有利于出塔吸收液的浓度，从而吸收剂的用量。塔顶气体与刚进入塔的吸收剂接触，有利于出塔气体的浓度，提高溶质的。 12. 精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件包括和。 13. 若维持不饱和空气的湿度 H 不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度定) ，露点，相对湿度。(变大、变小、不变、不确 14. 干燥操作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度，温度。 15. 当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于温度。三、简答题（每题 8 分，共 24 分） 1、简述气蚀现象及其主要危害 2、简述强化传热的措施 3、简述双膜模型理论四、计算题（第 1、2 题 16 分、3、4 和 5 题各 8 分，共 56 分）

1. 用泵输送密度为 710kg/m3 的油品，如附图所示，从贮槽经泵出口后分为两路：一路送到 A塔顶部，最大流量为 10800kg/h，塔内表压强为 98.07×104Pa。另一路送到 B塔中部，最大流量为 6400kg/h，塔内表压强为 118×104Pa。贮槽 C内液面维持恒定，液面上方的表压强为 49×103Pa。现已估算出当管路上的阀门全开，且流量达到规定的最大值时油品流经各段管路的阻力损失是：由截面 1―1 至 2―2 为 201J/kg；由截面 2―2 至 3－3 为 60J/kg；由截面 2 －2 至 4―4 为 50J/kg。油品在管内流动时的动能很小，可以忽略。各截面离地面的垂直距离见本题附图。已知泵的效率为 60%，求此情况下泵的轴功率。 2. 有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm，流量为 2000kg/h 的苯在内管中从 80℃冷却到 50℃。冷却水在环隙从 15℃升到 35℃。苯的对流传热系数αh=230W/ （m2·K），水的对流传热系数αc=290W/（m2·K）。忽略污垢热阻。试求：①冷却水消耗量；②并流和逆流操作时所需传热面积；③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。其中：苯在平均温度 65℃，比热容 cph=1.86×103J/（kg·K）；水在平均温度 25℃，比热容 cpc=4.178×103J/（kg·K）；水在平均温度 30.8℃，比热容 cpc=4.174×103J（kg·℃）；碳钢的导热系数=45W/（m·K）。 3. 用降尘室除去气体中的固体杂质，降尘室长 5 m，宽 5 m，高 4.2 m，固体杂质为球形颗粒，密度为 3000 kg/m3。气体的处理量为 3000（标准）m3/h。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。若操作在 20 ℃下进行，操作条件下的气体密度为 1.06 kg/m3，黏度为 1.8×10-5 Pa•s。 4. 在总压为 110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为 y  0.032 、 c  1.06koml/m 3 。气膜吸收系数 kG=5.2×10-6 kmol/(m2·s·kPa)，液膜吸收系数 kL=1.55×10-4 m/s。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数 H＝0.725 kmol/(m3·kPa)。（1）试计算以 p 、 c 表示的总推动力和相应的总吸收系数；（2）试分析该过程的控制因素。

5. 每小时将 15000kg 含苯 40%（质量%，下同）和甲苯 60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于 2%，塔顶馏出液中苯的回收率为 97.1%。试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。

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