中南大学化工原理研究生入学考试试题.doc

word完整版)中南大学化工原理研究生入学考试试题
一、填空（30）
1、流体流动的速度分布方程:的使用条件是：( ）;( ）；（ )。
2、流体在管内的流动状态属于完全湍流,若某流速下通过长为l的直管阻力损失为100J/kg,其他条件不变流量提高一倍，则阻力损失为（ )。
3、对于如图的泵送系统,系统在原流量下，泵的扬程为H1，当关小阀门使扬程升高到H2时,流量的改变使管路的能量损失为( )。
4、球形颗粒在20ºC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将 (设沉降过程符合stocks定律); 若该颗粒在20ºC水中沉降，沉降速度将 ,当水温上升时，沉降速度将 。
5、用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼 不可压缩，其他条件不变。提高悬浮液温度,单位过滤时间所得滤液量将（ )；提高悬浮液的固体含量，单位过滤时间所得滤液量将 （ )
6、消除列管换热器温度应力的三种方法是:1） ,
2) ， 3） 。
7、当参加换热的两种流体，一侧的对流传热系数远大于另一侧。则在换热器的计算中总传热系数可近似取 。
8、当总压增大时，相对挥发度 ；
平衡时气相与液相摩尔浓度的差 .
9、逆流操作中用纯溶剂吸收混合气中A，若塔板为无穷多，入塔Yb=8%，平衡关系为Y=2X，问
（1）若液气比为2.5时，吸收率 。
（2）若液气比为1.5时，吸收率 .
10、一定湿度的空气，总压升高，露点温度 ;而当空气的温度升高时，露点温度 。

二、选择（20）
1、 流体通过孔板流量计的压强损失ΔPf与孔板流量计的压差计测得的压强差ΔP的关系是（ ）
A，ΔPf=ΔP B,ΔPf>ΔP C，不确定 D，ΔPf<ΔP
2、 蒸汽输送管外有两层保温层,为了使得保温效果更好，应将导热系数高的置于
（ ）
A、外层
B、内层
C、无关
3、某二组分混合物,组分A为易挥发组分，其液相组成为xA=0。6，相应的泡点为t1;与之平衡的气相组成为yA=0。7，相应的露点为t2。则（ )
（A) t1t2 (D） 无法判断
4、用水吸收混合气中的氨，其他条件不变，当气体的流率增加一倍，则总传质系数是原来的 （ )
(A）1倍 (B) 2倍 (C) 20.8倍 (D)不确定
5、泵送含晶体10％的悬浮液宜选用（ ）
(A） 螺杆泵 （B) 往复泵 (C) 齿轮泵 (D)离心泵
6、降尘室的生产能力（ )
（A)与沉降面积A和沉降速度ut有关 (B) 与沉降面积A、 沉降速度ut和沉降室高度H 有关 （C） 只与沉降面积有关 （D）只与沉降速度ut有关
7、忽略介质阻力，回转真空过滤机的（ ）
(A）每周期的滤液体积V与转速的1/2次方成正比
(B）每周期的滤液体积V与转速的1次方成正比
(C) 生产能力与转速的1/2次方成正比
（D） 生产能力与转速的1次方成正比
8、浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较（ ）
(A) 浮阀塔>泡罩塔>筛板塔
（B） 浮阀塔〈泡罩塔〈筛板塔
（C） 浮阀塔〉泡罩塔=筛板塔
（D) 阀塔> 筛板塔〉泡罩塔
9、对于一定干球温度的空气,当其湿度越大，湿球温度就（ ）
（A） 越低 （B)越高 (C） 不变 （D)不确定
10、调节离心泵出口阀的开度时( )
(A)不会改变管路性能曲线
(B) 不会改变工作点
(C) 不会改变泵的性能曲线
（D） 不会改变管路所需的压头

三、 （17分）用管子从高度为H的高位槽放水为增大放水量，拟提出如下两种方案：
1） 并联一根结构和直径相同的管子；2）将原管子换成一根直径为原管径两倍
的管子。试定量比较两种方案水量增大的结果(设忽略摩擦系数的变化）。

四、（15分）用高2m，宽2m，长5m的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒，
气体的流量为6。94m3/s， 密度为0.6Kg/m3, 粘度为3。0，尘粒的密度为4500Kg/m3 ，此条件下所能除去的最小尘粒直径为92.1μm， 若把上述降尘室用隔板等分隔成10层（板厚不计)，求：
当需除去的尘粒直径不变，则处理量为多大？ （2） 反之，当维持生产能力不变，
则除去尘粒的最小颗粒直径多大？ (沉降过程符合stokes定律）

五、（18分)有一列管式换热器，由100根钢管组成,空气走管
程被加热,并作湍流流动，对流传热系数为;水蒸气在壳程冷凝，放出冷凝热，冷凝对流传热系数为。管壁和污垢热阻不计，在此工况下， 1)试证明列管式换热器的总传热系数K约为多大？2）其他条件不变,只将该换热器改成2管程，此时总传热系数K增大多少？3）其他条件不变，只将原换热器管子的直径减小一倍，总传热系数K增大多少？

六、（20分） 在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2。进料为汽—液混合物进料，液相分率为0。5，进料中易挥发的平均组成为xf=0。35，。要求塔顶中易挥发的组成为0。93(以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的96%进入馏出液中。取回流比为最小回流比的1。242倍。试计算：（1）塔底产品组成；(2）写出精馏段方程；(3)写出提馏段方程；（4)假定各板效率为0.5，从塔底数起的第一块板上，上升蒸汽的组成为多少?

七、（15分） 某一逆流操作的填料塔中:用水吸收空气中的氨气，已知塔底气体进塔浓度为0。026（摩尔比,下同）,塔顶气相浓度为0。0026，填料层高度为1。2m,塔内径为0。2m，吸收过程中亨利系数为0。5atm,,操作压力0。95atm，平衡关系和操作关系(以比摩尔浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态下）,试求：
(１）气相总体积传质系数; （２）操作液气比为最小液气比的多少倍；
（３)由于法定排放浓度必须小于0.001，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；

八、（15分)在常压绝热干燥器内干燥某湿物料,湿物料的流量为600kg/h，从含水量20%干燥至2%（均为湿基含水量）。温度为20℃，湿度为0。013kg水/kg绝干气的新鲜空气经预热器升温至100℃后进入干燥器,空气出干燥器的温度为60℃。
（1） 完成上述任务需要多少kg绝干空气/h?
（2） 空气经预热器获得了多少热量？
0.01 0.10 0.25
X, kg水/kg绝干物料
干燥速率，U
（3） 在恒定干燥条件下对该物料测得干燥速率曲线如图所示,已知恒速干燥段时间为1小时,求降速阶段所用的时间。

第 4 页