2017 年重庆工商大学化工原理考研真题 B 卷
一、判断题,正确打“√”,错误的打“×”(每题 2 分,共 20 分)
1、以绝对真空为基准测得的压强称为表压。( )
2、流体在圆管内流动时,层流时的速度分布比湍流更均匀。( )
3、当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为气体破坏了液体的连续性。( )
4、 某降尘室所能除去的临界粒径为 10µm,表示该降尘室所能除去的最小颗粒为 10µm。( )
5、流体流动时,滞流内层的厚度是影响对流传热的主要因素。( )
6、吸收率等于 1 的物体称为黑体。( )
7、溶解度很大的气体的吸收过程是气膜控制过程。( )
8、通常所讨论的吸收设计中,当吸收剂用量趋于最小量时,填料层高度趋于零。( )
9、精馏区别蒸馏是因为塔顶有液相回流及塔釜有汽相回流。( )
10、干燥操作中,湿空气经预热器预热后,湿度增大。( )
二、简答题(每题 3 分,共 30 分)
1、 减少流体在管路中流动阻力的措施有哪些?
2、 造成离心泵汽蚀的原因有哪些?
3、 球形颗粒在流体中从静止开始 沉降,经历哪两个阶段?当沉降处于斯托克斯区时,请
写出球形固体颗粒在流体中的沉降速度公式。
4、 一定流量的 20℃常压含尘气体在进入反应器之前需要采用旋风分离器尽可能除尽尘粒
并升温至 400℃。可能的工艺安排为:(1)先除尘后升温;(2)先升温后除尘;试分
析哪种安排更合理?
5、 输送水蒸气的圆管外包覆两层厚度相同、热导率不同的保温材料。若改变两层保温材料
的先后次序,其保温效果是否会改变?若被保温的不是圆管而是平壁,保温材料的先后
顺序对保温效果是否有影响?为什么?
6、 换热器的设计中为何常常采用逆流操作?
7、 在选择吸收剂时,应从哪几个方面考虑?
8、 板式塔气液两相在塔板上的接触状态有哪三种?
9、 恒速干燥阶段的湿物料表面温度是什么温度?为什么?
10、请写出描述三传过程的三大基本定律(牛顿粘性定律、傅立叶传热定律、费克定律)。
三、流体输送计算(25 分)
如图所示,用一台离心泵将敞口储槽中的液体
输送至表压为 90 kPa 的密闭高位槽中。已知液体的
流 量 为 4 m3/h , 密 度 为 1200 kg/m3 、 粘 度 为
96.0
Pa·s ;输送管路为 36 2mm
的钢管
310
(可将该管道视为光滑管),管路总长度为 50 m
(包括管件、阀门等当量长度);两槽液位维持恒
定的高度差 10 m。试问:
第三题图
(1)某离心泵的额定流量为
10
3
/m h ,扬程为 25m 水柱,能否完成此次输送任务?
(2)若离心泵轴功率为 0.55kW,试计算该离心泵的效率。
0.3164 / Re
(已知:光滑管:
2.5 10
Re
;
0.25
3
5
10
)
四、传热计算(25 分)
有一套管式换热器,内管为
57
mm3
,外管为
114
mm4
的钢管。内管中有流量
为
4000
kg /
h
苯被加热,进口温度为 50℃,出口温度为 80℃。套管的环隙中有温度为 120℃
KmW
2
/
。已知管壁及管内、外侧热
的饱和水蒸汽冷凝放热,冷凝的对流传热系数为
4
10
阻均可不计。试求:
(1)加热水蒸气的用量;
(2)管壁对苯的对流传热系数;
(3)完成上述处理量所需套管的有效长度。
苯在 65℃下的有关物性数据如下:
密度
导热系数
3
830
151.0
/
mkg
/
KmW
120℃的饱和水蒸汽的比汽化焓为:
定压比热容
粘度
2205
r
kJ
Kkg
3
86.1
10
/
c p
J
310
38.0
sPa
/
kg
五、吸收计算(25 分)
某厂有一填料吸收塔,直径为 880 mm,填料层高 6 m,所用填料为 50 mm 的拉西环。
在 25℃及 101.325 kPa(绝压)时,每小时处理 2000 m3 含 5%(体积)丙酮的空气-丙酮混
合气,处理时用清水作溶剂,塔顶送出的尾气中含丙酮的摩尔分数 0.263%。塔底送出的溶
液中每千克含丙酮 61.2 g。在上述操作条件下,平衡关系为 Y*=2.0X。根据上述所测出的
数据,试求:
(1)气相总传质单元高度 OGH ;
(2)气相总传质系数 YK a 。
(已知:丙酮分子量:58)
六、精馏计算(25 分)
分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.3,馏出液组成为0.95,残液组成为0.05(以上组
成均为苯的摩尔分率)。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝
器,塔釜为间接蒸汽加热。试求:
(1)最小回流比;
(2)若回流比取最小回流比的1.2倍,列出精馏段操作线方程;
(3)列出提馏段操作线方程。