2011年天津大学826化工原理考研模拟试题一答案©研途网 YenTo.cn 整理 ✚关注公众号(yentocn)资料多又好 更新早知道.pdf

天津大学天津大学2011 年硕士研究生入学考试模拟试题（2011 年硕士研究生入学考试模拟试题（一一）科目代码：科目代码：826826科目名称：科目名称：化工原理化工原理（评分参考卷）（评分参考卷）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！1.离心泵的主要部件有（吸水室）、（叶轮）和（压水室）。2.某流体流量为 10m3/s,密度为 1000kg/m3，粘度为 2.65mp a.s,输送管内径为 1.5cm,则其流动类型为（湍流）。解：由雷诺数有 Re=du/=1.50.01101000/2.650.001=5660384000为湍流3.离心泵常采用（出口阀）调节流量，往复泵常采用（改变转速）调节流量。离心泵用出口阀调节流量实质上是改变（管路特性）曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变（离心泵特性）曲线.4.计算颗粒沉降速度 ut 的斯托克斯式（=d（）g/18），此式适用于（Re 小于 0.2)的情况。5.通常(气态)非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，(稠液)悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行分离。6.当进气口气速一定时，旋风分离器的直径越大，其分离因数越(大)。7.某设备上，真空表读数为 80mmHg,则其绝对压强为(90659)Pa.760-80=680mmHg=680*101325/760=90659Pa8.(B)9.(C)10.(A)11.(C)12.(B)13.(B)14.(C)(B)(C)15.(A)16.(B)二、解：解：（1）由题意，知管内流速为2240/36002.21/0.785 0.084vqum sd对 1-1 截面至 2-2-截面之间机械能衡算式，可得 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 22112212(1 2)22fpupuzzHgggg由 1-1 截面为基准面，则1z=0，2z=5m，1p=0（表），1u0，2u=2.21m/s,(1 2)fH=0.5m，则有：0=2232.2150.5109.8129.81p因此，吸入管路上真空表读数为2p=-56.0kPa=-420mmHg。（2）对真空表 2-2 截面至压力表 3-3 截面列伯努利方程，得22332223(2 3)22fpupuzHzHgggg若以1-1截面为基准面，则2z=5m，3z=5.3m，2p=-56.0kPa，3p=245kPa（表），23uuu，(2 3)fH=0所以，33232(24556.0)10()(5.35)30.91000 9.81ppHzzmg因此，泵的扬程 H 为30.9m。（3）对 1-1 至 4-4 截面之间列机械能衡算式，得22114414(1 4)22fpupuzHzHgggg以 1-1 截面为基准面，则1z=0，140pp（表），14uu0。阻力损失 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 (1 4)(1 2)(2 3)(3 4)0.50.81.3ffffHHHHm 故两槽（1 与 4）高度差即为泵的升扬高度41(1 4)30.91.329.6fhzzHHm（4）根据泵轴功率的定义，当泵的效率为65%时，泵的轴功率为三、过滤面积：.2Kqqe，3600.05.10.5.7012.0852A，25.22 mA。滤饼体积：32.0025.0.8mV，框数20025.0.635.0.635.02.0n。过滤总面积：2213.1620.2.635.0mA。.2Kqqe，4210.5.1012.013.168，h478.0。四、解：四、解：（1）由题意，根据传热过程的热量衡算式11122221()()mpmpQq CTTq Ctt故可得所需冷却水的用量为11122221()1800 1.81(10040)1042/()4.17(6520)mpmpq CTTqkg hCtt（2）内管中甲苯的流速为111221/1800/8290.547/0.785 0.05336004mqum sd41 11410.053 0.547 829Re6.64 103.62 10d u 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 341111.81 103.62 10Pr4.820.136pC甲苯冷却时 n=0.3，则所求管壁对甲苯的对流传热系数1为0.80.340.80.321110.1360.023RePr0.023(6.64 10)(4.82)682/()0.053WmKd（3）由 题 意，知 内 管 内、外 表 面 的 热 阻 分 别 为210.000782()/RmKW，220.000473()/RmKW，若以内管得外表面积为基准，则总传热系数2K为2222212111212442111ln2110.060.060.060.0617.82 10ln4.73 10682 0.0530.0532 450.0531320259/()KddddRRdddWmK传热过程的对数平均温差为1212(10065)(4020)26.810065lnln4020mttttt 换热器的热负荷2221()1800 1.81(10040)/360054.3mpQq CttkW根据传热基本方程，则换热面积为3254.3 107.82259 26.8mQAmK t 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 所需套管的有效长度为27.8241.53.14 0.06ALmd（4）当冬季冷却水温度降至1t=10后，设甲苯的出口温度变为2T，由题意则1222(10065)(10)25222mttTTt 由此可得1112()mpQq CTT=mKA t即3222518001.81 10(100)259 7.8236002TT解得，甲苯的出口温度变为2T=34.0。五、解：解：（1）由题知，20 x 根据平衡关系eymx得eyxm由题意知110.0310.03eymx1212min112()0.95eyyyyLmyGxxm（2）由题知 A=1，即1LmG，所以1LG即：12121yyLGxx 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 对低浓气体吸收21(1)0.03(1 95%)0.0015yy12120.030.001500.0015/1.0yyxxL G（3）采用对数平均推动力法1110.03 1 0.00150.0015yymx 2220.001500.0015yymx即吸收塔内各处的推动力相等12myyy 120.030.0015190.0015OGmyyNy0.45 198.55OGOGHHNm（4）S=1 时，12121122OGeeyyyyNyyyy由题知OGH不变OGOGHHNOGOGHHN122122OGOGyyNyHyyHNy2111(1)(198%)2%yyyy2111(1)(1 95%)5%yyyy 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 则121211212198%2%2.695%5%OGOGyyyNyyHyyyHNyy2.6HH即填料层高度为原来的 2.6 倍。六、解：解：（1）由题意知：10.98140 0.5DDFDxDxFx2(1)(1)0.95(1)140(10.5)WWFWxWxFx由物衡得140FD W140 0.5FDWFxDxWx由上式解得：0.951Dx 0.021Wx72.1/Dkmol h67.9/Wkmol h（2）提留段操作线方程为1nnWnWLWLqFWyxxxxVVVV由题：54LV，则54LqFV，由于 q=1，(1)VVRD 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 故5(1)4RDFRD即72.11405(1)72.14RR解得：回流比 R=2.77，因此(1)3.77 72.1271.8/VVRDkmol h所以提留段操作线方程为1567.90.0214271.81.250.00525nnnyxx（3）操作回流比 R=2.77，q=1，所以0.5qFxx，交点的纵坐标为：2.5 0.50.7141(1)1 1.5 0.5qqqxyxmin0.951 0.7141.1070.7140.5DqqqxyRyx（4）釜式再沸器，相当于一块理论版，即釜内产生的气相组成Wy与釜液组成Wx为平衡关系，故2.5 0.0210.05091(1)1 1.5 0.021WWWxyx进入再沸器的液相组成nx与Wy之间应符合提留段操作线方程，即有0.05091.250.00525nx解得0.0449nx 七、解：列烟囱底部（1 截面）与顶部（2 截面）柏努利方程 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 212222211122fhugzPugzP烟烟烟囱21dd，21uu 01z，Hz 2)(11真PPPagHPPaira22221udHhf)/(08.72785.03600/80000422smdquV531065.310026.0208.767.0udRe0004.0/d，查表得017.01-2 截面间柏努利方程为2)(21udHgHgHPair烟烟真H)208.721017.081.967.081.915.1(67.0102.0235.29882.6H)(8.43mH 烟囱得以排气的必要条件是外烟，若烟外时，1P0，即无法起到抽吸作用。H增加，1P降低（即真空度增加），抽吸量增加。三、化工原理实验三、化工原理实验 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 2、1、上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网 上研途 进组织 找大牛 微信公众号：yentocn 官方微博：研途网