[建筑]天津大学化工原理考研真题.doc

本文由三水凉贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 天津大学研究生院二 0 0 一年招收硕士生入 学试题 题号： 考试科目：化工原理（含化工原理实验） 页数： 一、选择与填空（20%） 1、 用离心泵将某贮槽 A 内的液体输送到一常压设备 B， 若设备 B 变为高压设备， 则泵的输液量 ， 轴功率 。 2、球形颗粒的自由沉降过程包括加速运动和等速运动两个阶段，沉降速度是指 阶段中的颗粒相对于流体 的运动速度。 3、通过三层平壁的定态热传导过程，各层界面接触均匀，第一层两侧面温度分别为 120℃和 80℃，第三层 外表面温度为 40℃，则第一层热阻 R1 与第二、三层热阻 R2、R3 的大小关系为 。 A、R1＞(R2+ R3) B、R1＜(R2+ R3) C、R1＝(R2+ R3) D、无法确定 4、某二元物系，相对挥发度α=2.5，对 n、n-1 两层理论板，在全回流条件下，已知 xn=0.35，则 yn-1= 。 5、在吸收操作中，若 c*－c ≈ ci－c，则该过程为 。 A、液膜控制 B、气膜控制 C、双膜控制 D、不能确定 6、分配系数 kA 增加，则选择性系数β 。 A、减小 B、不变 C、增加 D、不确定 7、在填料塔的Δp/z—u 曲线图上，有 和 两个折点，该两个折点将曲线分为三个区，它们分别是 、 、 。 8、采用一定状态的空气干燥某湿物料， 不能通过干燥除去。 A、结合水分 B、非结合水分 C、自由水分 D、平衡水分 二、如图所示(附件)，用离心泵将储槽 A 中的液体输送到高位槽 B（两个槽位敞开） ，两槽液面保持恒定， 两液面的高度差为 12m，管路内径为 38mm，管路总长度为 50m（包括管件、阀门、流量计的当量长度） 。 管路上安装一孔板流量计，孔板的孔径为 20mm，流量系数 C0 为 0.63，U 管压差计读数 R 为 540mm，指 示液为汞（汞的密度为 13600kg/m3） 。操作条件下液体密度为 1260kg/m3，粘度为 1×10-3Pa·s。若泵的效 率为 60%，试求泵的轴功率，kW。 摩擦系数可按下式计算： 滞流时，λ = 64/Re 湍流时，λ = 0.3164/Re0.25 （13％） 三、在一定条件下恒压过滤某悬浮液，实际测得 K=5×10-5m2/s，Ve=0.5m3。先采用滤框尺寸为 635mm× 635mm×25mm 的板框压滤机在同一条件下过过滤某悬浮液，欲在 30min 过滤时间内获得 5m3 滤液，试求 所需滤框的个数 n。 （6%） 第一页，共二页 四、有一列管换热器，装有Φ25mm×2.5mm 钢管 300 根，管长为 2m。将管程的空气由 20℃加热到 85℃， 空气流量为 8000kg/h。 108℃的饱和蒸汽在壳程作为介质， 用 水蒸气的冷凝传热膜系数为 1×104W/(m2· K)。 管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失可忽略。已知管内空气的普兰特准数 Pr 为 0.7，雷诺准数 Re 为 2.383 ×104，空气导热系数为 2.85×10-2W/(m·K)，比热容为 1kJ/(kg·K)。试求： （1）空气在管内的对流传热系数； （2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基础） ； （3）通过计算说明该换热器能够满足要求。 （12%） 五、在一连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量为 100kmol/h，其组成为 0.5（易挥发组分 的摩尔分率，下同） ；塔顶馏出液流量为 50kmol/h，其组成为 0.96；泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流， 操作回流比为最小回流比的 1.5 倍； 操作条件下平均相对挥发度为 2.1， 每层塔板的气相默弗里板效率为 0.5。 （1）计算釜残液组成； （2）求精馏段操作线方程； （3）若经过精馏段第 n 块实际板液相组成降低了 0.01，求经过该板气相组成的最大变化量。 （13%） 六、在填料层高度为 8.5m 的吸收塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知进塔混合气体中溶 质的含量为 0.05（摩尔比） ；单位塔截面上惰性气体流量为 50kmol/(m2·h)；气相总吸收系数为 0.34 kmol/(m2·h)；溶质的吸收率为 98%；在操作条件下，该系统的平衡关系为 Y=2.2X（X、Y 均为摩尔比） ； 溶剂用量为最小用量的 1.5 倍。试计算： （1）出塔液相组成； （2）所有填料的比表面积。 （11%） 七、湿度为 0.01kg/kg 绝干空气的常压新鲜空气经预热器加热后，在常压下用于干燥某种湿物料。空气进、 出预热器的温度分别为 20℃、120℃，含水量分别为 20%、5%（均为湿基） 。干燥后