当前位置:首页 >> 研究生入学考试 >>

合工大化工原理试卷(仅供参考)


合肥工业大学化工原理试卷(一)
一.填空题(20 分) 1.(2 分) 当地大气压为 750mmHg 时, 测得某体系的表压为 100mmHg, 则该体系 的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg。 2.(2 分) 米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍, 则摩擦阻力损失为原来的______倍。 3.(2 分) 离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生____现象。 4.(2 分) 传导传热的傅立叶定律为_______其各项表示为_____ __, _______, ________,_______ 和_______。 5.(2 分) 设降尘室的长、宽、高分别为 速度为 是 A. u0 ( 。 B. C. D. 、B、 (单位均为 m), 颗粒的沉降

) ,气体的体积流量为 qv,

则颗粒能在降尘室分离的条件

6. (2 分) 当吸收平衡线为斜率 m 的直线时, 则 1/Kx=1/kx+____。 若为液膜控制, 则 Kx ? ___。 7.(2 分) 间壁换热器管壁温度 tW 接近α ____________一侧的流体温度; 总传热 系数 K 的数值接近__________________一侧的α 值。 9.(4 分) 已知在t=50℃、P=1atm 时空气中水蒸汽分压 Pw=55.3mmHg,则该空气的 湿含量 H =____;相对湿度 ? =____;( 50 ℃时 , 水的饱和蒸汽压为 92.51mmHg)。 二.选择题(10 分) 1.(2 分) 流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而( )。 A. 变小 B. 变大 C. 不变 2.(2 分) 为使 U 形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密 度差(ρ 指 - ρ )的值( )。 A. 偏大 B. 偏小 C.越大越好 3.(2 分) 离心泵铭牌上标明的流量是指( )

A. C. 4.(2 分) ( )

效率最高时的流量 扬程最大时的流量

B. D.

泵的最大流量 最小扬程时的流量

精 馏 塔 的 进 料 状 况 为 冷 液 进 料 时 , 则 提 馏 段 的 液 体 下 降 量 L? A. 5.(2 分) 在下列哪些线上露点温度相等( ) A. 等相对湿度线; B. 等热焓线; C. 等湿度线; D. 绝 热冷却线 三.简答题(10 分) 1. (4 分) 试列举三种分离均相物系的单元操作,并指出其分离依据。 2. (3 分) 刚从冰箱中拿出的奶瓶放在空气中,外壁常常会析出水珠,请解释 原因。 3. (3 分) 用一般的蒸馏方法分离乙醇—水混合液,为何得不到无水乙醇? 四.计算题(60 分) 1.(15 分) 用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,流量为 38.4 吨/小时,高位槽中液 面比油池中液面高 20m, 管路总长(包括阀门及管件的当量长度) 330m,进出口 阻力不计。管径为 φ 108 × 4mm, 若油在输送温度下的比重为 0.96, 粘度为 3430cP,求泵所需的实际功率,设泵的效率η =50%。 2.(15 分) 用一传热面积为 3m2 由φ 25×2.5mm 的管子组成的单程列管式换热器, 用初温为 10℃的水将机油由 200℃ 冷却至 100℃ ,水走管内,油走管间。 已知 水和机油的质量流量分别为 1000kg/h 和 1200kg/h,其比热分别为 4.18kJ/kg· K 2 2 和 2.0kJ/kg· K;水侧和油侧的对流传热系数分别为 2000 W/m · K ?和 250 W/m · K, 两流体呈逆流流动,忽略管壁和污垢热阻。 (1)计算说明该换热器是否合用? (2)夏天当水的初温达到 30℃,而油的流量及冷却程度不变时,该换热器是否合 用?(假设传热系数不变) 3.(15 分) 用常压精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量 100kmol/h, 加料组成为 50%, 塔顶产品组成 =95%,产量 D=50kmol/h, 回流比 R=2Rmin, >L+F; B. <L+F C. =L+F (注:L 一精馏段液体下降量;F 一进料量)

设全塔均为理论板,以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α =3。求: (1)Rmin(最小回流比); (2)精馏段和提馏段上升蒸汽量; (3)列出该情况下的精馏段操作线方程。 4.(15 分) 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质 A,进塔气体中溶 质 A 的含量为 8% (体积%) , 吸收率为 98%, 操作条件下的平衡关系为 y=2.5x, 取吸收剂用量为最小用量的 1.2 倍,试求: (1)水溶液的出塔浓度;

(2)若气相总传质单元高度为 0.6m, 现有一填料层高为 6m 的塔, 问该塔是否 合用? 注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比,用混合气体量代替惰性气体量,用溶液量 代替溶剂量。

合肥工业大学化工原理试题参考答案和评分标准(一)
一.填空题(20 分) 1. 案:850; -100 分, 每空 1 分) 2. 案 : 1/16 (2 分) 3. 答案:气蚀 (2 分) 4. 答案:dQ=-λ A?t/?n,dQ 表示单位时间传递的热量,-表示温度向降低方 向传递,A 表示传热面积,λ 表示导然系数和?t/?n 表示温度梯度。 或dQ/dτ =-λ Adt/dδ ,dQ/dτ 表示单位时间传递的热量,-表示温度 向降低方向传递,A 表示传热面积,λ 表示导然系数和dt/dδ 表示温度梯度。 (2 分) 5. 答 案 : B (2 分) 6. 答 案 : 1/ ( mky ) ; kx ? (2 分, 每空 1 分) 7. 答 案 : 大 热 阻 大 或 α 值 小 (2 分, 每空 1 分) 8. 答案:(1)溶质的存在使蒸气压下降,沸点升高 (2)液柱静压强引起 (3)管道流体阻力导致 (3 分, 每空 1 分) 9. 答案: 0.0488Kg 湿分/Kg 干空气, 0.598 (4 分, 每空 2 分) 二.选择题(10 分) 1. 答案:A (2 分) 2. 答案:B (2 分) 3. 答案:A (2 分) 4. 答案:A (2 分) 5. 答案:C (2 分) 三.简答题(10 分) 1. (4 分) 答案: (1) 蒸发, 分离溶液混合物。 溶质 A 是非挥发性的, 而溶剂 B 是挥发性的。 (2) 吸收,分离气体混合物。组分 A 与组分 B(或几种惰性组分)在吸收 剂中的溶解度差别。 (3) 蒸馏,分离溶液混合物。A、 B 两组分挥发性不同。 答 (2 答

2. (3 分) 答案: 刚从冰箱中拿出的奶瓶因温度较低会将周围空气冷凝达到饱和状态, 故会析 出水珠。 3. (3 分) 答案: 因乙醇—水体系为非理想物系,存在最低恒沸点,此时相平衡线与对角线相 交, 物系的相对挥发度α =1,因此不能用普通的蒸馏方法分离得到无水乙醇。 四.计算题(60 分) 1.(15 分) 答案: 对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程: He=△Z+λ [(l+Σ le )/d](u2/2g) △Z=20m l+Σ le =330m d=108-2×4=100mm=0.1m 2 u=ms/0.785d ? =38400/3600×0.785×0.12×960 =1.415m/s ? (4 分) Re=du ρ / μ =0.1 × 1.415 × 960/3430 × 10-3=39.6<2000 分) λ =64/Re=64/39.6=1.616 (3 分) He=20+1.616 × (330/0.1) × (1.4152/2 × 9.81)=564.2m 分) N=Q·He·ρ g/η =38400×564.2×9.81/(3600×0.5×1000) =118.1kw (3 分)

(2

(3

2.(15 分) 答案: (1) Q1=1200 × 2 × (200-100)=240000kJ/h ? (2 分) Q2=Q1, t2=t1+Q1/(ms2·Cp2)=10+240000/(1000×4.18)=67.4℃ (2 分) △ tm=(132.6-90)/ln(132.6/90)=110 ℃ ( 2 分) 1/K1=1/α 1+d1/(α 2·d2)=1/250+25/(2000×20) K1=216.2W/m2 · K ? (2 分) A1=Q1/(K1△tm) =240000×103/(216.2×3600×110) =2.8 m2<3m2 ? 故 适 用 ( 2 分)

(2) t1=30℃时 t2=30+240000/(1000×4.18)=87.4℃ tm=(112.6-70)/ln(112.6/70)=89.6 ℃ 分) A2=240000×103/(3600×89.6×216.2)=3.45m2>3m2 ? 不 用 (2 分) 3.(15 分) 答案: ( 1 -1)x]=3x/(1+2x) (2 分) △ (3





y=

α

x/[1+(

α









xe=xf=0.5, 分) ye=3×0.5/(1+2×0.5)=1.5/2=0.75 Rmin/(Rmin+1)=(0.95-0.75)/(0.95-0.5)=0.20/0.45=4/9 Rmin=4/5=0.8 (4 分) ( 2 ) V=V ′ =(R+1)D=(2 × 0.8+1) ? (3 分) ( 3 y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)=0.615x+0.365 (4 分)

q=1, (2

×

50=130kmol/h )

4.(15 分) 答案: ① (L/G)min=(y1-y2)/xe1=(y1-y2)/(y1/m)=m η (2 分) L/G=1.2(L/G) min =(y1-y2)/x1 ? x1=y1/ ( 1.2m ) =0.08/(1.2 × 2.5)=0.0267 (3 分) ②S=m/(L/G)=m/(1.2×m×η )=1/(1.2η ) =1/(1.2 × 0.98)=0.8503 (3 分) y1/y2=y1/(y1 (1η ))=1/(1η )=1/0.02=50 (2 分) NOG=1/(1-S)ln [(1-S)y1/y2+S]=14.2 (3 分) h=HOG × NOG=0.6 × 14.2=8.50 m>6 m , 所 以 不 合 用。 (2 分)

化工原理试题
姓名_________ 班级_____________ 学号____ 得分_______
一.填空题(共 24 分)
1.(3 分) 当 Re 为已知时, 流体在圆形直管内呈层流时的摩擦系数λ =__________, 在管内呈湍流时,摩擦系数λ 与____________、_____________有关。 2.(2 分) 某液体在套管环隙内流动,大管规格为φ 56×3mm,小管规格为φ 30× 2.5mm,液体粘度为 1mPa.s.,密度为 1000kg.m-3,流速为 1m.s-1,则该液体在套管 环隙内流动的 Re=_________。 3.(7) 离心泵的叶轮有_______、_______和________三种类型,若输送浆料或 悬浮液 宜选 用 _________ 。离 心泵 在启 动时 应先将 出口 阀 _______ ,目的是 ___________________。往复泵在启动时,其出口阀必须___________. 4.(2)过滤速率是指______________________________________ 。在恒压过滤 时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 5.(2) 用饱和水蒸汽加热空气时,换热管的壁温接近____________的温度,而 传热系数 K 值接近____________的对流传热系数。 6.(2)有两种不同的固体材料,它们的导热系数第一种为 λ 1》第二种为 λ 2, 若作为换热器材料, 应选用_________种; 当作为保温材料时, 应选用__________ 种。 7.(3)列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________, 折流挡板的形状有____________________,____________________等。 8.(3)若维持不饱和空气的湿度 H 不变,提高空气的干球温度,则空气的湿球 温度___,露点___,相对湿度___(变大,变小,不变,不确定)。

二、选择题(共 16 分,每题 2 分)
1.干燥是( )过程。 A. 传质; B. 传热; C. 传热和传质。 2.介质阻力系数ζ =24/Re 的适用范围是( )。 A. 圆柱形微粒; B. 球形微粒; C. 方形微粒; D. 层流区; E. 过渡区; F. 湍流区 3.在下面几种换热器中,传热系数较大的是( );能适用于高温高压场合的是 ( );单位传热面积的金属耗量较大的是( )。 A. 套管式 B. 列管式 C. 板式 4.在稳定变温传热中,流体的流向选择( )时传热平均温度差最大。 A. 并流 B. 逆流 C. 错流 5.离心泵的扬程是指泵给予( )液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m ? -1 6.现要输送 45m3.h 的水,若管内水的流速约取 2.5m.s-1,则可选( )钢管。 A. φ76×3mm B. φ88.5×4mm C. φ108×4mm

7.将管路上的阀门关小时,其阻力系数( )。 A. 变小 B. 变大 C. 不变 8. 在等速干燥阶段中,在给定的空气条件下,对干燥速率正确的判断是: ( ) A. 干燥速率随物料种类不同而有极大的差异; B. 干燥速率随物料种类不同而有较大的差异; C. 各种不同物料的干燥速率实质上是相同的; D. 不一定。

五.计算题(共 60 分)
1.(15 分)现某厂准备选用一台换热器用 19.61kN.m-2(表压)的饱和水蒸汽供牛奶 消毒用,牛奶在管内流动,从 10℃加热到 85℃,其平均比热为 3.9kJ.kg-1.K-1, 处理量为 3t.h-1。饱和水蒸汽在管外冷凝,冷凝水在饱和温度下排出,换热器的 传热系数 K=1400W.m-2.K-1(以外表面积计),换热器的散热损失为饱和蒸汽放出 热量的 5%,试求: (1)饱和水蒸汽的消耗量为多少 kg.h-1? (2)要选用多大换热面积的换热器? 当地大气压为 98.07kN.m-2 ?
附:饱和蒸汽性质表 压力 温度 -2 kN.m ? ℃ 19.61 53.6 98.07 99.1 117.7 104.2 焓/kJ.kg ? 液体 蒸汽 224 2594 415 2676 437 2684
-1

汽化热/ -1 kJ.kg ? 2370 2261 2247

2.(10 分)已知空气的 t=30℃, tw=20℃,试算出该空气的 H 和φ 值。(空气总压 =101.3kPa)水的饱和蒸汽压数据如下: 温度 t (℃) 15 20 25 30 35 蒸汽压 P(kN.m-2) 1.71 2.33 3.17 4.25 5.62

3.(15 分)如图所示水以一定流速自下向上流动,在 U 形压差计中测得读数 h =100mm,二测压孔间距为 1m,求: (1)流体由 2-2 截面流至 1-1 截面的能量损失为多少 m 水柱? (2)2-2 与 1-1 截面间静压差Δ P 为多少 m 水柱?

4.(20 分) 如图所示的输水系统,输水量为 36m3.h-1,输水管均为φ 80×2mm 的钢 管, 已知水泵吸入管路的阻力损失为 0.2m 水柱, 压出管路的阻力损失为 0.5m 水 -2 柱, 压力表的读数为 2.5kgf.cm ,试求: (1)水泵的扬程; (2)若水泵的效率η =70%,水泵的轴功率(kW); (3)水泵吸入管路上真空表的读数。注:当地大气压为 750mmHg 。

化工原理参考答案
一. 填空题
64/Re; Re; ε/d 200003. 闭式、 半开式和开式; 半开式或开式; 关闭; 减少启动功率,保护电机; 打开 4.(2 分) 单位时间内通过单位面积的滤液体积; 变慢 5.(2 分) 饱和水蒸汽; 空气 6.(2 分) 第一 第二 7.(3 分) 提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形 (弓形),园盘和环形 8.(3 分) ↑, 不变; ↓; 1.(3 分) 2.(2 分) 3.(7 分)

二. 选择题
1.(2 分) 2.(2 分) 3.(3 分) 4.(2 分) 5.(2 分) 6.(2 分) 7.(2 分) 8.(2 分) C B C, B B B B C D B, A

五.计算题
1.(15 分) (1) Q=msCp(t2-t1) =3× 1000× 3.9× (85-10)/3600 =243.7kW Q 热=Q+5%Q 热

Q 热=Q/0.95==243.7/0.95=256.58kW D=Q/r=256.58× 3600/2247=411.1kg/h ? (2) △ t1=104.2-10=94.2℃;△ t2=104.2-85=19.2℃ △ tm=(△ t1-△ t2)/ln(△ t1 /△ t2) =(94.2-19.2)/ln(94.2/19.2) =47.14℃ A=Q/(K× △ tm)=2.437× 105/(1400× 47.14) 2 =3.693 m ?

2.(10 分)
依 tw=20℃查出 pw=ps=2.33kN.m-2 代入下式: H=Hw=0.622pw /(P-pw)=0.622× 2.33/(101.3-2.33) =0.01464 kg 水汽/kg 干空气。 依 t=30℃查得:ps=4.25kN.m-2,φ=2.33/4.25=0.548 或依入 H=0.622φ.ps /(P-ψps)得: 0.01464=0.62×4.25φ/(101.3-4.25φ)→φ=0.548 3.(15 分) (1)列 2-2 与 1-1 截面柏努利方程式得: P2/ρg=P1/ρg+l+hf,2-1? 即(P2-P1)/ρg=h f,2-1+l ……① 列 0-0 等压面静力学方程式得: (P2-P1)/ρg=h(ρ0-ρ)/ρ+l……② 比较式①与式②得: hf,2-1=h(ρ0-ρ)/ρ=0.1× 12.6=1.26mH2O (2)(P2-P1)/ρg=hf,2-1+l=1.26+1=2.26mH2O (3)若反向流动,采用类似方法可得 (P1-P2)/ρg=h f,1-2-l……③ (P1-P2)/ρg=h1(ρ0-ρ)/ρ-l……④ 即hf,1-2=h(ρ0-ρ)/ρ ∵hf,21=hf,1-2?? ∴h1=h=100mm

4.(20 分)

u=36/3600/(0.785× 0.0762)≈2.2 m/s? (3)在低位槽液面 1-1 与泵入口截面 2-2 间列柏努利方程,得 0=Z2+P2 /ρg+u2/2g+Hf,1 ??? P=-Z2ρg-u2ρ/2-Hfρg =-(4.8× 1000× 9.8+2.22/2× 1000+0.2× 1 000× 9.81) 3 -2 =-51.4× 10 N. m =-51.4× 103/(1.01325× 100000)× 760 =-386mmHg(表) 负表压即真空度 ∴吸入管路上真空表读数为 386mm Hg 柱 (1)在泵入口截面 2-2 与泵出口截面 3-3 截面列柏努利方程. Z2+P2/ρg+u22/2g+He=Z3+P3/ρg+u32/2g+Hf??? ∵u2=u3,不计 Hf,2-3 ??? ∴He=(Z3-Z2)+(P2+P3)/ρg =0.2 + (2.5× 9.81× 104+51.4× 103)/(1000× 9.81)? =30.5mH2O 柱 (2)Ne=HQρg/η=30.5× 0.01× 1000× 9.81/0.7=4.27 kw


相关文章:
合工大化工原理试卷(仅供参考).doc
合肥工业大学化工原理试卷(一)一.填空题(20 分) 1.(2 分) 当地大气压
合肥工业大学化工原理试卷(二)(整理)_图文.pdf
化工|合肥工业大学化工原理试卷(二)(整理)_工学_高等教育_教育专区。合肥工业大学...合工大化工原理试卷(仅供... 11页 1下载券 合肥工业大学化工实习2 36页 ...
合肥工业大学化工原理试卷(二).pdf
化工原理参考答案一. 填空题 1.(3分) 2.(2分) 3.(7分) 64/Re; Re;...合工大化工原理试卷(仅供... 11页 1下载券 合肥工业大学化工实习2 36页 ...
合工大化工原理习题.doc
合工大化工原理习题 - 第六章 吸收 填空题 (1)操作中的吸收塔,当生产任务一
工大化工原理试卷.doc
=0.1CAs -1 2010 /2011 学年第 2 学期 化学反应工程 课 A 卷参考答案 ...长春工大化工原理试卷 暂无评价 3页 免费 合肥工业大学化工原理试... 5页 ...
化工原理试卷及答案2套(合肥工业大学).doc
合肥工业大学化工原理试卷(一)一.填空题(20 分) 1.(2 分) 当地大气压
化工原理试卷(第9套).doc
化工原理试卷(第9套) - 蚌埠学院 1314 学年第二学期 《化工原理》期末
化工原理课后布置习题答案 合工大.doc
化工原理课后布置习题答案 合工大_工学_高等教育_教育专区。第 66 面,第 2
合肥工业大学化工原理试卷2.doc
合肥工业大学化工原理试卷2 - 化工原理试题 姓名___ 班级___ 学号___ 得分___ 填空题( 一.填空题(共 24 分) 填空题 1...
合肥工业大学化工原理试卷(二).doc
合肥工业大学化工原理试卷合肥工业大学化工原理试卷隐藏>> 化工原理试题 姓名___ 班级___ 学号___ 得分___ 一.填空题(共 24 分) 1.(3 分 ) 当 Re 为...
合肥工业大学化工原理.doc
合肥工业大学化工原理 - 合肥工业大学化工原理试卷(一) 一.填空题(20 分)
第六章吸收补充习题 合工大 化工原理.doc
第六章吸收补充习题 合工大 化工原理 - 第六章 吸收 填空题 (1)操作中的吸
合工大-化工原理下-第十一章 气液传质设备_图文.ppt
合工大-化工原理下-第十一章 气液传质设备_工学_...第一节 板式塔观看录像 观看录像时的思考题: 1. ...表 1 板间距 HT 的参考数值 塔径 D(m) 板间距...
化工原理(下)期末考试试卷.doc
化工原理(下)期末考试试卷 - 化工原理(下)期末考试试卷 一、 选择题: (每
化工原理试卷(上1-5套).doc
化工原理试卷(上1-5套) - 化工原理(上)试卷一 一. 填空题(每空 1 分
浙江工大化工原理03-04(1)试卷.doc
浙江工大化工原理03-04(1)试卷_研究生入学考试_高等教育_教育专区。浙江工业大学 2003/2004 学年 第一学期期终考试试卷专业: 姓名:总得分 题号 % 实得分 评卷...
化工原理试卷.doc
化工原理试卷 - 食工原理期末考试试卷(上)A 一 概念题(30 分) 2004
化工原理期末试卷_图文.doc
化工原理期末试卷 - 1.某设备上, 真空度的读数为 80mmHg,其绝压=__
化工原理下册试卷及答案共六套.doc
化工原理下册试卷及答案共六套 - 中南大学考试试卷(A) 2013 -- 2014 学年 1 学期 时间 110 分钟 化工原理 课程 40 学时 2.5 学分 考试形式: 闭卷 专业...
内蒙古工业大学化工原理考试试卷A.doc
内蒙古工业大学化工原理考试试卷A - 内蒙古工业大学 20122013 学年第一学期 《化工原理 A》考试试卷 A(课程代码:050113014) 试卷审核人: 考试时间: 注意事项...