2014年四川轻化工大学化工原理考研真题A卷.doc-资料库

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2014 年四川轻化工大学化工原理考研真题 A 卷一、选择题（每小题 2 分，共 30 分） 1、锅炉压力表上读出的压强为 392kPa，则锅炉内的绝对压强是（）。（当地大气压为 1atm） A、392kPaB、241、5kPaC、290.7kPaD、493.3kPa 2、如下图所示，高位槽液位恒定，闸阀半开，d1=d2，试比较截面 1 和截面 2 的流速和压力()。 A、u1=u2，p1>p2B、u1>u2，p1>p2 C、u1>u2，p1=p2D、u1=u2，p1=p2 3、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。 A、流动速度大于零 B、管边不够光滑 C、流体具有粘性 D、速度梯度 4．在测速管工作时，测压孔正对流体流动方向时所测压力代表该处的（），此时测速管外管前端壁面四周测压小孔所测压力代表该处的（）。正确答案是（）。 A、动能，静压能 B、动能与静压能之和，静压能 C、动能，动能与静压能之和 D、静压能，动能与静压能之和 5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因()。 A、水温太高 B、真空计坏了 C、吸入管路堵塞 D、排出管路堵塞

6、由离心泵基本方程导出的理论特性曲线（H~Q 曲线）形状是（）。 A、直线 B、抛物线 C、双曲线 D、不确定 7、叶滤机在 1.2×105Pa（表压）下操作时，过滤常数 K=2×10-5m2/s；若把操作压力加大到 2.4×105Pa（表压），则过滤常数 K=（）m2/s。假设滤饼不可压缩。 A、2×10-5B、4×10-5C、1×10-5D、3.12×10-5 8、室温下的含尘气体，需除去尘粒并升温至 150℃后进入反应器，适宜的流程应该是（）。 A、先除尘后加热 B、先加热后除尘 C、先除尘先均可加热 D、无法判断 9、旋风分离器的切向进口气速不变，当其圆筒直径减小时，旋风分离器的的临界粒径（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定 10、为减少辐射散热，在高温炉门前设置隔热挡板，若挡板材料的黑度越低，则炉门的散热量将（）。 A、越少 B、越多 C、变化不大 D、无法判断 11、在分子传质过程中，若漂流因子>1，则组分 A 的传质通量与组分 A 的扩散通量 JA 的关系为（）。 A、NA=JAB、NAJAD、无法判断 12、只要组分在气相的分压（）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。 A、大于 B、等于 C、小于 D、无法判定 13、在精馏塔中相邻两层塔板（从上往下数）上取三个样品 yn、yn+1 和 xn，采用部分回流操作时，试判断以下哪个分析结果正确？（） A、yn>yn+1>xnB、yn>yn+1=xnC、yn>xn>yn+1D、yn+1>yn>xn 14、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起（）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 15、某湿物料在恒定干燥条件下干燥，其临界湿含量为 0.03kg(水)/kg(绝干物料)。干燥结束时，干燥产品中湿含量为 0.015kg(水)/kg(绝干物料)，此时干燥产品的表面温度为 tS，操作条件下干燥介质的湿球温度为 tw，则（）。 A、ｔs＝ｔwB、ｔs＞ｔw C、ｔs＜ｔwD、无法判断ｔs 和ｔw 的关系二、简答与分析（每小题 6 分，共 24 分） 1、下图中高位槽液面保持恒定，液体以一定流量流经管路，ab 与 cd 两段长度相等，管径及管壁粗糙度均相同，某液体以一定流量流过该管路，液体在流动过程中温度可视为不变。试分析：（1）液体通过 ab 与 cd 两段的能量损失是否相等？（2）此两管段的压力差是否相等？写出表达式。（3）两 U 形管压差计的指示液相同，压差计两端的高度差 R 是否相等？ 2、蒸汽管的内半径为 r1，管外包扎 r2＝2r1 的石棉保温层。若将石棉层加厚至 r2＝ 10r1，假设管内壁温度与保温层外缘温度不变，热损失有何变化?计算说明。 3、试分析在吸收实验（用清水吸收空气和氨混合气体中的氨气）中，保持其他条件不变，适当增加水流量时，出塔气、液相组成会如何变化？ 4、在精馏操作中，若降低操作压力，试分析溶液的相对挥发度、馏出液组成、塔顶温度及塔底温度将如何变化？三、（16 分）每小时将 2×104kg 的溶液用泵从反应器输送到高位槽（见本题附图）。反应器液面上方保持 26.7×103Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压强。管道为Ф76×4mm 的钢管，总长为 50m，已知管路摩擦系数λ=0.02，管线上有两个全开的闸阀（ζ闸阀=0.17）、一个孔板流量计（局部阻力系数为 4）、五个标准弯头（ζ弯头=0.75）。反应器内液面与管路出口的距离为 15m。（1）判断管内的流动类型；（2）若泵的效率为 0.7，求泵的轴功率。已知溶液的密度为 1073kg/m3，粘度为 6.3×10-4Pa·s。

四、（8 分）用某离心泵将水池中 20℃的清水送至表压为 80kPa 的密闭高位槽中，水池与高位槽液面保持恒定高度差 10m，流体在管内的流动处于阻力平方区。管路系统的全部压头损失可表达为∑Hf=2.6×105Qe2(Qe 的单位为 m3/s)。在操作条件下，泵的特性曲线方程为 H=38-2.8×105Q2(Q 的单位为 m3/s)，试求：（1）管路特性曲线方程；（2）工作点的流量和扬程。已知：ρ水=1000kg/m3 五、（16 分）有一台套管换热器，管为φ38×2.5mm 钢管，外管为φ57×3mm 钢管，换热管总长为 36m，冷热两个流体在换热器内逆流流动，水在管内流动，将管间 4200kg/h 的苯从 65℃冷却到 35℃，水温从 25℃升温到 35℃，现已知苯侧对流传热系数为 2030W/(m2. ºC)，水侧对流传热系数为 2610W/(m2.ºC),苯侧垢层热阻为 0.018（m2.K）/kW，苯液比热为 1.80kJ/(kg.ºC)，钢导热系数λ＝45W/(m.K)。试计算（1）该换热器传热系数；（2）水侧垢层热阻 RS2；（3）换热器经清洗后，总传热系数有何变化？计算说明。六、（20 分）用一精馏塔分离某二元理想混合物，已知进料量为 200kmol/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，泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。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 y 0.276，塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为 0.05，试求：（1）操作回流比及塔顶产品组成；（2）塔顶产品量；（3）精馏段上升蒸汽量及提馏段的操作线方程；（4）实际回流比是最小回流比的多少倍？（5）塔顶第 2 块理论板上升蒸汽的组成。 0.71x 七、（20 分）在一填料塔中，用纯溶剂等温逆流吸收混合气体中的可溶性组分 A。已知混合气体的流量为 1456m3/h（标准状态），入塔气体中 A 组分的含量为 0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率达到 90%。已知该塔塔径为 0.8m，操作条件下的平衡关系为 Y*=2.5X，气相总体积吸收系数 KYa 为 0.045kmol/(m3.s)，实际操作液气比为最小液气比的 1.3 倍，试求：（1）吸收剂用量；（2）出塔溶液中 A 组分的浓度；（3）所需填料层高度；（4）若其他操作条件不变，降低填料层高度，试定性分析出塔气体组成和塔底吸收液组成的变化情况。八、（16 分）常压下以 20℃，湿度为 0.008kg/kg 绝干气的新鲜空气为介质，干燥某湿物料。空气在预热器中被加热到 110℃后进入干燥器，离开干燥器时的温度为 80℃。每小时有 1800kg、含水量为 0.1 的湿物料送入干燥器，干燥产品的含水量不得高于 0.03（以上均为湿基含水量），若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，，试求：（1）干燥过程除去的水分量；（2）空气离开干燥器时的湿度；（3）新鲜空气的消耗量；（4）预热器的热负荷。绝

干空气比热：1.01kJ/（kg.℃）；水蒸气比热：1.88kJ/（kg.℃）；0℃下水的汽化潜热： 2490kJ/kg。

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