1、大连工业大学2017年硕士研究生入学考试自命试题科目代码: 804(A) 科目名称: 化工原理 共 4 页 第 1 页(所有答案请写在答题纸上,答在试卷上的一律无效)一、填空题(每空1分,共20分)1流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一 层,雷诺数越大,湍动程度越剧烈,则该层厚度越 ,流动阻力 。 2采用闭式(蔽式)叶轮的离心泵,效率 开式(敞式)叶轮的离心泵,抗污物阻塞能力 开式(敞式)叶轮的离心泵。3用板框式压滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,过滤常数 ,生产能力 。4根据冷热流体的接触情况,工业上的传热过程可分为三种基本方式,分别为:直接接触 式传热、 式传热以及 式传热。5列管换
2、热器中管板的作用是 ;折流板的作用是 。 6吸收操作中,其他条件不变,如果降低吸收剂进口溶质含量,则吸收平均推动力 ,吸收因数A ,回收率 ,出塔气相组成 。7精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状态及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶xD将 ,塔底xW将 ,提馏段操作线斜率 。8用空气作为湿物料的干燥介质,当所用的空气相对湿度较大时,湿物料的平衡水分相应 ,自由水分相应 。 二、选择题 (每小题2分,共20分)1空气在内径一定的圆形管路中作定态流动,当温度下降时雷诺准数将( )。A 增大 B减小 C不变 D 不确定2某并联管路由A、B两个支管组成,流体在两支管中均作层流流动
3、。当dA=2dB,LA=2LB时,qmA/qmB为( )。A 16 B 8 C 4 D 23用叶滤机过滤固含量10%(体积分数)的悬浮液,若形成的滤饼空隙率为50%,且滤饼不可压缩,则滤饼体积与滤液体积之比为( )。A 0.1 B 0.15 C 0.2 D 0.254某板框过滤机,在一恒定的操作压差下,过滤某一水悬浮液,过滤介质阻力略而不计。经过2小时后,滤渣刚好充满滤框,并得滤液15m3。它第一小时滤出滤液为( )m3。A7.5 B10 C D无法计算科目代码: 804(A) 科目名称: 化工原理 共 4 页 第 2 页520时四种材料的热导率分别为0.599 W/(m)、0.380 W/(
4、m)、0.0259 W/(m)、45.4 W/(m),推测这四种材料依次分别为 ( )A硫酸、空气、钢、水 B水、硫酸、空气、钢C硫酸、空气、水、钢 D空气、水、硫酸、钢6离心泵铭牌上标明的扬程可理解为( )。A该泵在规定转速下可以将20的水升扬的高度 B该泵在规定转速、最高效率下将20的水升扬的高度 C该泵在规定转速下对20的水提供的压头 D该泵在规定转速及最高效率下对20的水提供的压头7被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数( ) A大于液相传质分系数; B近似等于液相传质分系数;C小于气相传质分系数; D近似等于气相传质分系数。8精馏操作时,进入第n(n1)块板的气液
5、相组成分别为yn+1和xn-1,离开第n块板的气液相组成分别为yn和xn,则下列判式中未必成立的是( )。Aynxn-1 Byn xn C yn+1 xn D yn+1 xn-19精馏操作时,若在F、xF、q、R不变的条件下,将塔顶产品量D增加,其结果是( )。 AxD减小,xW增大 BxD减小,xW不变 CxD减小,xW减小 DxD增大,xW减小10恒定干燥条件下将物料从含水量0.4kg水/kg绝干料干燥至含水量0.09 kg水/kg绝干料,已知物料的临界含水量为0.12 kg水/kg绝干料,空气的干球温度为t、湿球温度为tw,露点温度为td,则干燥终了时物料表面的温度应( )Atw B=t
6、wC=tD = td三、(35分)欲用一离心泵将20C的清水从敞口蓄水池送至某常压高位水槽,该泵的特性曲线为H=95-2.810-3qv2(qV的单位为m3/h)。设水池和高位水槽液面保持恒定位差50m,输送管路的管内径均为140mm,当泵出口阀门全开时,管路总长800m(包括所有局部阻力当量长度在内)。已知流动处于阻力平方区,摩擦系数为0.023,水的密度近似取1000kg/m3,20C水的饱和蒸汽压为2.335kPa,输送流量为65135m3/h范围内泵的必需气蚀余量为3.5m,当地大气压为101.3 kPa。(1)当送水量为75m3/h时,若吸入管总长为70m(包括所有局部阻力当量长度)
7、,将该泵安装在蓄水池液面上方2m处,可否合适?若合适,此时泵入口处真空度为多少kPa?若不合适,科目代码: 804(A) 科目名称: 化工原理 共 4 页 第 3 页请说明原因;(12分)(2)求出口阀门全开时管路的特性曲线方程;(5分)(3)求泵在出口阀全开时的工作点;若此时泵的效率为65%,求泵的轴功率(kW);(8分)(4)若用阀门调节将流量调至75m3/h,求调节后的管路特性曲线方程;(6分)(5)除阀节调节外,还可用哪些方法进行流量调节,请写出至少两种方案即可。(4分)四、(30分)用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯溶液,塔顶为全凝器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热,进料流量为150kmol
8、/h,进料组成为0.4(摩尔分数,下同),饱和蒸汽进料,釜液组成为0.0206,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,操作回流比为4。已知物系平均相对挥发度为2.47。试求:(1)塔顶馏出液的量及组成;(8分)(2)塔顶采出率;(5分)(3)提馏段操作线方程;(5分)(4)回流比是最小回流比的倍数;(7分)(5)若塔釜停止供应蒸汽,且塔板数无穷多,则塔底釜液量为多少?(5分)五、(25分)现有一双管程单壳程的管壳式换热器,管规格为252.5mm,管子总数30根,L/d50,欲利用绝对压力为0.25Mpa的饱和水蒸汽(温度为126.3)将流量为450kg/h的CO2由20加热至115,CO2气体走管
9、程,若忽略热损失,试求:(1)蒸气的消耗量(kg/h);(5分)(2)CO2气体的对流传热系数=?(W/m2);(10分)(3)所需的管长。(蒸汽侧热阻、管壁及污垢热阻可忽略)(10分)已知上述温度范围内,CO2气体的物性参数可取:导热系数=0.0206 W/( m),粘度=0.0165厘泊,比热Cp=0.9 kJ/(kg);水的汽化潜热r=2185.4 kJ/kg六、(20分)某常压干燥系统的有关操作参数如附图所示。若干燥过程为理想干燥过程,忽略预热器的热损失,求:(1)实际空气用量; (7分)(2)预热器的热负荷Qp (kW); (5分)科目代码: 804(A) 科目名称: 化工原理 共 4 页 第 4 页(3)空气出预热器的温度t1;(4分) (4)干燥系统的热效率。(4分)H0=0.01kg/kg绝干气湿物料G1=1100kg/hw1=0.03干燥产品G2w2=0.001t1t2=60H2=0.028kg/kg绝干气t0=20预热器干燥器Qp