2011化工原理.pdf

中山大学二O一一年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码：867考生须知全部答案一律写在答题纸：科目名称：化工原理上，答在试题纸上的不计分！请用考试时间：1月16日下午蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答。答题要写清题号，不必抄题。一、填空题（共45分，每小题3分）请把答案按顺序写在答案纸上，并标明题号。1、当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为200mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa。2、某长方形截面的通风管道，其截面尺寸为60mm40mm,其当量直径de为3、柏努利方程如衡算基准以Jkg表示，柏努利方程可表示为4、动力粘性系数山（粘度）的物理意义是：其国际单位是5、水在圆形直管中作层流流动，流速不变，若管子直径减小一倍，则阻力损失为原米的倍。6、离心泵的性能参数是：特性曲线是：7、离心沉降时颗粒在径向上受到的三个作用力分别是：颗粒的球形度是指称为网筛的目数。8、某并流操作的间壁式换热器中，热流体的进出口温度为90和50，冷流体的进出口温度为15和30，此时传热平均温度差tm=9、辐射换热中斯蒂芬一玻尔兹曼定律的表达式是：其中黑体辐射系数的值为：10、蒸发过程中哪两种情况可以引起蒸发器内沸点升高：多效蒸发的优点是：11、进料状态参数q的定义是：其物理意义是：在五种不同进料状态下的q值为：(1)冷液进料(2)泡点液体进料(3)汽液混合物进料(4)饱和蒸汽进料(5)过热蒸汽进料12、亨利定律用亨利系数E表达的形式是：亨利系数的单位是用相平衡常数m表达的形式是：相平衡常数的单位是用溶解度系数H表达的形式是：溶解度系数的单位是13、干燥过程中的则平衡水份是指自由水份是指结合水份是指非结合水份是指14、对于不饱和湿空气，表示该空气的三个温度：干球温度T,湿球温度Tw和露点Td之间的大小关系是15、固体流态化中固定床是指：流化床是指气体输送是指：考试完毕，试题和草稿纸随答题纸一起交回。第1页共2页二、问答题（共45分）1、(8分)试论述化工原理中三传的可比拟性。A2、(7分)简单解释什么是离心泵操作过程中的汽蚀和气缚现象，二者在本质上是否相同？3、(8分)简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。PE3 EE24、(8分)简述什么是两相间传质的“双膜模型”。R3R1什么是气模控制、液膜控制？R2RI5、(7分)什么是空气的湿球温度？测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么？BQS6、(7分)请简述萃取操作的基本原理。如右图示，说明萃取相图中各点、区、线的含义。A、B、S、P点；、区；R1-E1、P-Q线三、计算题（共60分）1、(15分)用离心泵经573.5mm的钢管，将敞口贮槽内的有机溶剂（密度为800kg/m3,粘度为20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度Z保持Z20m,见右图。已知钢管总长度（包括局部阻力当量长度）为25m,反应器内的压力恒定为4kgf.cm2(表压)，有机溶液输送量为6m/h,泵的效率为60%，试确定泵提供的轴功率。(cp=厘泊=103PaS,1kgf.cm-2=1at=9.810Pa)2、(15分)在传热面积为20m3的某换热器中，用温度为20，流量为13200kg/h的冷却水，冷却进口温度为110的醋酸，两流体逆流动。换热器刚投入使用时，冷却水出口温度为45，醋酸出口温度为40，运转一段时间后，冷热流体流量不变，进口温度不变，而冷却水的出口温度降至38，试求传热系数下降的百分率。水的比热Cp=4.2kJ/(kgK),热损失可忽略。3、(15分)用常压连续精馏塔，来分离某二元理想混合液。进料为汽-液混合物进料，经分析测得：进料中汽相组成为0.59，进料中液相组成为0.365，料液平均组成为x=0.44。要求塔顶馏出液组成为0.957（以上均为易挥发组分的摩尔率），试求：(1)该二元理想混合液的平衡线方程。(2)此种操作的进料线方程。(3)此种分离要求的最小回流比。（最小回流比公式：=(xa-y)/(y-x)4、(15分)在填料塔中用清水吸收氨与空气的混合气中的氨。混合气流量为1500标m/h,氨所占体积分率为5%，要求氨的回收率达95%。已知塔内径为0.8m,填料单位体积有效传质面积a=93m2m-3，吸收系数K。=1.1kmolm-2h-3atm。取吸收剂用量为最少用量的1.5倍。该塔在30和101.3kN/m2压力下操作，在操作条件下的平衡关系为P*=5.78CkN/m3,试求：出塔溶液浓度x1;用平均推动力法求填料层高度Z;(用平均推动力法计算填料层高度的公式：2-K,a)第2页共2页