2013-838试题(1).pdf

1 湘潭大学湘潭大学 2013 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题正题 考试科目名称及代码：838 化工原理（化工原理（一一）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。本套试题共本套试题共四四大题大题 3636 小题，卷面共小题，卷面共 5 5 页。页。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。计算题计算题 31313636 共共 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，多选无效，多选无效!一、单项一、单项选择题（共选择题（共 1 10 0 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2 20 0 分分 )1.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数数值（）。A 只取决于雷诺数 B 只取决于相对粗糙度 C 与光滑管一样 D 与粗糙度无关 2.以下具有自吸能力的泵是（）。A 往复泵 B 齿轮泵和旋涡泵 C 离心泵 D 旋转泵和旋涡泵 3.在降尘室中，下列因素中与颗粒的沉降速度无关的是（）。A 颗粒的几何尺寸 B 颗粒与流体的密度 C 流体的水平流速 D 颗粒的形状 4.下列不属于流化床特性的是（）。A 床层压降随流速增大而升高 B 表面水平 C 具有流动性 D 可以使固体颗粒悬浮 5.正方形颗粒的形状系数为（）。A 1 B 0.605 C 0.706 D 0.806 6.黑体A和黑体B的表面温度分别为27和627，则黑体B的辐射能力为黑体A的（）。A 627/27 倍 B 81 倍 C 9 倍 D 3 倍 7.精馏操作，当分离沸点较高且又是热敏性的液体混合物时，操作压力应采用（）。A 常压 B 加压 C 减压 D 先常压后加压 8.通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（）。A 回收率趋向最高 B 吸收推动力趋向最大 C 操作最为经济 D 填料层高度趋向无穷大 9.精馏塔设计中，随着回流比取值的增大，（）。A 设备费用不断增大 B 操作费用不断减小 C 设备费用不断减小 D 设备费用先减小而后逐渐增大 10.湿空气在预热过程中不发生变化的参数是（）。A 露点温度 B 相对湿度 C 焓 D 湿球温度 2 二、二、填空题（共填空题（共 1 10 0 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2 20 0 分分 )11.宽度为a、长宽比为 2:1 的长方形截面通道，其当量直径ed为（）。12.离心泵在启动前，应将泵壳和吸入管内（），否则离心泵会发生（）现象。13.球形颗粒在静止流体中作重力沉降，应该经历（）两个阶段。沉降速度是指（）阶段颗粒相对于流体的运动速度。14.在滤饼过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的是（），而不是（）。15.努塞尔准数Nu的意义为表示（）的准数，普兰特准数Pr的意义为表示（）的准数。16.精馏过程，对于一定的分离任务来说，当回流比为（）时，所需理论板数为最少，此种操作称为（）。17.吸收过程中，YK是以（）为推动力的总吸收系数，它的单位是（）。18.在相同条件下将筛板塔、泡罩塔及浮阀塔进行比较，操作弹性最大的是（），单板压降最大的是（）。19.对于干球温度为t、湿度为H的湿空气，若降低温度t，则其相应的露点温度dt会（），湿球温度wt会（）。20.当某物料的干燥过程存在较长的降速阶段时，气流干燥器和流化床干燥器两者中选用（）较为有利，原因是（）。三三、判断题（填和）、判断题（填和）（共（共 1 10 0 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2 20 0 分分 )21.在计算突然扩大及突然缩小的局部阻力时，公式中的流体流速应该采用大管中的流速。（）22.用 U 管压力计测量水平管路中两点间的压强差，其压差值只与读数 R 和两流体的密度差有关，而与 U 管的粗细、长短无关。（）23.对于并联管路，任一支管的阻力损失和摩擦系数均相等。（）24.离心分离因数是指颗粒所在位置上的惯性离心力场强度与重力场强度之比。提高离心机分离因数cK的基本途径是增加转鼓的转速。（）25.连续过滤机中进行的过滤都是恒压过滤，间歇过滤机中的过滤也多为恒压过滤。（）26.在高温炉炉门前设置隔热挡板是减少热辐射散热的有效方法，挡板材料的黑度越高，辐射散热量则越少。（）27.精馏操作中，当F、Fx一定时，只要规定分离程度Dx和Wx，则D和W也就被确定了。（）28.用水吸收空气中微量的氨，在一定的温度和压强下，只要用水量足够小，接触时间足够长，就应该能得到很浓的氨水。（）29.当增加塔板间距时，性能负荷图中液沫夹带线向下移。（）30.在一定的温度下，物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身的性质有关，而与空气状态无关。（）3 四四、计算题计算题（总总共共 6 6 小题小题）(任选作任选作 5 5 小题小题并注明题号并注明题号，多选将按多选将按 3131-3535 小题计分小题计分，每小题每小题 1818 分分，共，共 9090 分分）31.如附图所示，用离心泵把 20的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，管路尺寸均为81mm2.5mm。在操作条件下，泵入口处真空表的读数为 3104Pa；水流经吸入管的能量损失可按2f2uh1计算，流经排出管（不包括喷头）的能量损失可按2fuh102计算，上两式中u为吸入管或排出管内的流速。排水管与喷头连接处的压强为 1105Pa（表压）。试求：吸入管内的流速为多少？（7 分）单位质量流体所获得的能量We为多少？（6 分）离心泵的有效功率Ne为多少？（5 分）E-1E-2E-3P-2P-3 P-4P-5P-6P-716m2m 32.以某板框压滤机在恒压条件下过滤含硅藻土的某种水性悬浮液。过滤机的滤框尺寸为810mm810mm25mm，共有 37 个框。已测出过滤常数为smK2410、2301.0mmqe、se1。若已知单位面积上通过的滤液量为2315.0mm，所用洗涤水量为滤液量的51。试求：过滤面积和框内总容积各为多少？（4 分）滤框充满滤饼时所需过滤时间为多少？（5 分）洗涤时间W为多少？（4 分）若辅助时间min15D，过滤机的生产能力Q为多少？（5 分）16m 2m 4 33.已知列管式换热器由 26 根252.5mm、长度为 2m的钢管组成。以 119.6的饱和水蒸气为加热剂，冷凝液于饱和温度下排出，蒸汽冷凝传热系数0为 1.1104 W/(2m)。被加热流体以 18.6ht/的流量走管内，进口温度1t为 25，平均比热容pcc1.76kJ/(kg)。设管方热阻为壳方热阻的 6 倍，管壁和污垢热阻可忽略。试求：换热器的传热面积A为多少？（3 分）换热器的总传热系数K为多少？（7 分）被加热流体的出口温度2t为多少？（8 分）34.在连续精馏塔内分离两组分理想溶液，塔顶为全凝器。进料量为 100hkmol/，其组成Fx为 0.5（摩尔分数）。塔顶易挥发组分的回收率为 90，精馏段操作线方程为19.08.0 xy。试求：馏出液组成Dx和流量D各为多少？（10 分）釜残液组成Wx和流量W各为多少？（8 分）35.用清水在逆流操作的常压吸收塔中吸收混合气中少量的氨。在正常工况下，测得原料气中含氨 3(摩尔分数)，此时水的用量为最少用量的 1.2 倍。在工作范围内相平衡关系为XY2.1，操作线为直线，且气相与液相的流量相等。已知气相总传质单元高度OGH为0.6m。试求：尾气中氨的浓度2Y为多少？(以摩尔比表示)（5 分）填料层高度为多少？（11 分）此吸收塔的回收率为多少？（2 分）36.常压下操作的连续干燥器，其生产能力为 1000hkg/(以干燥产品计）。物料水分由 12降至 3（均为湿基），空气的初温为 25，湿度为 0.01 kg水/kg绝干气，经预热器后升温至 70，干燥器出口废气的干球温度为 45。设空气在干燥器内为等焓过程。试求：画出湿空气在IH 图上的状态变化过程示意图；（5 分）蒸发水分量W为多少？（kg水汽/h）（4 分）空气用量 L 为多少？（kg绝干气/h）。（9 分）（湿空气的（湿空气的IH 图见附图）图见附图）5