2016-857正卷(1).pdf

1 湘潭大学湘潭大学 2016 年硕士研究生入学考试初试试题年硕士研究生入学考试初试试题正卷正卷 考试科目名称及代码：857 化工原理（化工原理（二二）适 用 专 业：专业方向专业方向 0101-0 06 6 注意：注意：所有答题一律写在答题纸上，不抄题但需注明题号，否则无效。所有答题一律写在答题纸上，不抄题但需注明题号，否则无效。答题过程可使用计算器和绘图工具。答题过程可使用计算器和绘图工具。本套试题共四大题本套试题共四大题 3 31 1 小题，卷面共小题，卷面共 4 4 页。页。计算题共计算题共 6 6 小题，任选作小题，任选作 5 5 小题小题并注明题号并注明题号，多选将按前面多选将按前面 5 5 小题计分！小题计分！一、单项一、单项选择题（共选择题（共 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分分 )1.直径为573.5 的细管逐渐扩到1084 的粗管，若流体在细管内的流速为 4sm/，则在粗管内的流速为（）。0.25sm/0.5sm/1 sm/2 sm/2.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（）。同一种连续流体 同一水平面上，同一种连续的流体 同一种流体内部 连通着的两种流体 3.对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时mt大小为（）。并逆mmtt 并逆mmtt 并逆mmtt 无法确定 4.含尘气体通过长 4m、宽 3m、高 1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为 0.25sm/，则除尘室的生产能力为（）。3 sm/3 1 sm/3 0.75 sm/3 6 sm/3 5.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差 50，现因某种原因，两者的温度各升高100，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该（）。不变 变小 不确定 增大 6.若板式精馏塔内同一塔截面上的气液两相流的组成相等，则表明该塔的操作回流比为（）。最小回流比 全回流 界于、之间 0 7.传质速率AN等于分子扩散速率AJ的条件是（）。等分子反向扩散 定态过程 湍流流动 单向扩散 8.增加板式塔的板间距，有利于提高板式塔的气相负荷，可有效减少板式塔的（）。雾沫挟带量 流体阻力 液面落差 漏液 9.提高恒速干燥速率的有效方法是（），而提高降速干燥速率的有效方法是（）。增加干燥介质流量 提高干燥介质温度 2 降低固体物料的临界含水量 减小固体颗粒的粒径 10.对于逆流操作的吸收塔，其它条件不变，当吸收剂用量趋于最小用量时，则（）。吸收率最高 吸收推动力趋向最大 吸收液浓度趋于最高 出塔气浓度最低 二、二、填空题（共填空题（共 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分分 )11.转子流量计属于（）型流量计，是通过（）来反映流量的。12.实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能（）守恒，因实际流体流动时有（）。13.热油和水在一套管换热器中换热，水由 30升至 80。若冷流体为最小值流体，热油的入口温度为 130，则传热效率为（）。14.离心泵启动前需要向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生（）现象。离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生（）现象。15.15.某二元理想物系的相对挥发度为 2.5，全回流操作时，己知塔内某块理论板的气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为（）。16.在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在（）程流动，总传热系数接近于（）的对流传热系数。17.在气相的稳定分子扩散中，漂流因数反映（）对传质速率的影响。当混合气体中溶质组分的浓度很低时，漂流因数（）为 1。18.气液平衡过程中，泡点方程表达（）与泡点温度之间的定量关系，露点方程是表达气相组成与（）温度之间的定量关系。19.对流干燥过程中，（）干燥器出口气的湿度和（）其温度可提高干燥的热效率。20.填料塔的uZp/关系图中下转折点称为（），上转折点称为（）。三、简答题三、简答题（共（共 5 5 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 2020 分分 )21.（4 分）沉降发生的前提条件是什么？其推动力有哪些？22.（4 分）流体在平均直管内作稳态流动时，其平均流速u沿流程保持不变，并不因内摩擦而减速，这一说法是否正确？为什么？23.（4 分）室内暖气片（内部为热流体-水或水蒸气，片外冷流体为冷空气）为什么只把外表面制成翅片状?24.（4 分）什么叫板式塔的液泛？25.（4 分）何谓恒定干燥条件？3 四、计算题四、计算题（总（总共共 6 6 小题小题）(任选作任选作 5 5 小题并注明题号，多选将按前面小题并注明题号，多选将按前面 5 5 小题计分，小题计分，每小题每小题 1818 分分，共，共 9090 分）分）26.（18 分）某工艺每小时将 2104kg、45氯苯用泵从反应器 A 输送到高位槽 B（如附图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为 15m，反应器液面上方维持 26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为76mm4mm、长 26.6m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为 0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5 个 90标准弯头。45氯苯的密度为10753/mKg，粘度为 6.510-4 sPa。泵的效率为 70%，试求泵的轴功率。附：各局部阻力系数 全开闸阀17.01，90标准弯头75.02，摩擦系数计算式23.0Re681.0d 27.（18 分）在实验室用一片过滤面积为 0.12m的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行试验，过滤压强差为 500mmHg，过滤 5 分钟后得滤液 l 升，又过滤 5 分钟得滤液 0.6 升。若再过滤 5 分钟，可再得滤液若干升？28.（18 分）某列管换热器由多根25mm2.5mm的钢管组成，将流量为 15103hkg/由20加热到 55，苯在管中的流速为 0.5sm/，加热剂为 130的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为 2178kgkJ/，苯的对流传热系数为 834)/(2KmW，比热容Cp为1.76)/(KkgkJ，密度为 8583/mkg，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数为 10104)/(2KmW。试求：水蒸汽用量hkg/；（4 分）总传热系数K（以管外表面积为准）；（4 分）换热器所需管子根数n；（3 分）求传热面积及单根管子长度L。（7 分）4 29.（18 分）一连续精馏塔，泡点进料，每小时向塔釜加入含甲醇 40（摩尔分率，下同）的水溶液 200kmol，要求塔顶馏出液组成为 0.95，塔釜残液组成为 0.05，塔顶采用全凝器，实际操作的回流比为最小回流比的 1.50 倍，操作条件下物系的平均相对挥发度为2.50。试求：塔顶馏出液量及塔底馏出液量，hkmol/；（5 分）操作的最小回流比；（5 分）用逐板法计算从精馏塔顶部往下数的第二块理论板上的汽、液相组成。（8 分）30.（18 分）在填料层高度为 3m的常压逆流操作的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨，操作的液气比9.0/VL。原混合气含氨 5%（摩尔分率），塔顶尾气含氨 0.5%（摩尔分率）。已知在该塔操作条件下，氨-水系统平衡关系可用mXY*(m为相平衡常数，Y、X为摩尔比)表示，且通过实验测得与含氨 1.77%（摩尔分数）的混合气充分接触后的水中氨的浓度为 18.89g/1000g水。试求：吸收液的出口浓度；（6 分）该填料塔的气相总传质单元高度，m。（12 分）31.（18 分）采用如图所示的废气循环系统干燥湿物料，已知数据标于本题附图中。假设系统热损失可忽略，干燥操作为等焓干燥过程。试求：新鲜空气的消耗量；（9 分）进入干燥器的湿空气的温度及焓。（9 分）（2490H1.88H)t(1.01I）