2018年华侨大学考博试题2083化工原理

华侨大学2018年博士研究生入学考试专业课试卷
（答案必须写在答题纸上）
招生专业化学工程与技术
科目名称化工原理科目代码2083
一、填空题（每题2分，共20分）
1.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Re和_____有关。

2．离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为_____；离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_____现象。

3.吸收操作一般用于分离_____混合物，其原理是利用原料中各组分_____差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离_____混合物，其原理是利用原料中各组分的_____差异来达到分离的目的。

4.传热的基本方式有_____、_____和热辐射三种。

5.试比较下列压强的大小，_____>_____>_____>_____。

（A）1.5[大气压]（表压）；（B）450[mmHg]（真空度）；
（C）1.2[kPa]（绝压）；（D）22[mH2O]（绝压）；
6.过滤主要采用两种方式，分别是_____和_____。

7.重力沉降和离心分离都属于_____分离过程，决定分离问题难易的最关键因素是颗粒的_____。

8.气液传质设备主要分为两类，分别是_____和_____。

9.采用三角相图表示萃取过程中溶液组成时，三角形的顶点表示_____，各条边则表示相应的_____。

10.物料干燥过程可以分为预热阶段、_____阶段和_____阶段，每个干燥阶段的传热、传质有各自的特点。

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科目名称化工原理科目代码2083
二、分析问答题（共30分）
1.（12分）试分析比较在规划化工过程实验中的两种重要方法：量纲分析法和数学模型法，并分别举例说明该两种方法在化工单元操作研究中的应用。

2.（8分）降尘室是一类重要的重力沉降设备，结构如图所示，从结构上分析其除尘原理？
图降尘室结构示意图
3.（10分）精馏过程中进料热状况对精馏操作影响巨大，用图示的方法描述不同进料情况对精馏塔加料板位置气、液流体的影响。

三、计算题（50分）
1.（18分）用一离心泵将敞口低位槽中的水送到高位水槽中，两水槽的垂直距离为8m，且已知高位槽内的压力为200kPa（表压）。

当管路内供水量为40m3/h时，管内流动已进入完全湍流区（H=A+B·Q2）。

已知该泵的特性方程为H=4
2.3-0.0052Q2（H单位为m，Q单位为m3/h）。

现该管路系统改送密度为1200kg/m3的碱液，阀门开度和其它管路条件都不变，问此时泵的流量和有效功率是多少？
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科目名称化工原理科目代码2083
2.（18分）在一内钢管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100°C冷却到60°C，其平均比热为2380J/(kg⋅K)。

环隙逆流走冷却水，其进出口温度分别为40°C和50°C，平均比热为4174J/(kg⋅K)。

内管内、外侧对流传热系数分别为2000W/(m2⋅K)和3000W/(m2⋅K)，钢的导热系数可取为45W/(m⋅K)。

假定热损失和污垢热阻可以忽略。

试求：
1冷却水用量；
2基于内管外侧面积的总传热系数；
3对数平均温差。

3.（14分）逆流吸收系统，两塔的填料层高度相同。

已知吸收塔入塔的气体组成为0.02，要求回收率为95%，入塔液体组成为0.006（均为摩尔分率）。

操作条件下吸收系统的气液平衡关系为y*=0.125x，液气比为最小液气比的1.4倍，气相总传质单元高度为0.5m，试求：
1吸收塔出塔液体组成；
2吸收塔的填料层高度。

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