2009年江南大学化工原理研究生入学考试真题

2009年江南大学化工原理研究生入学考试试题
一、概念题(30 分，每空或每选择1.5 分)
1.因次分析法的目的在于______。

A.得到各变量间的确切定量关系
B.得到各无因次数群的确切定时关系
C. .用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化
D..用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠
2.LZB-40 转子流量计，出厂时用常压空气标定流量，标定温度为20℃，下限为6m3/h，上限为60m3/h。

使用时的介质为常压下0℃的氨气，则此时流量计的实际上限为______m3/h。

3..某离心泵工作转速为n=2900r/min 时，其特性曲线可用H=30-0.01qV2(m)表示，当泵的出口阀全开时，管路系统的特性曲线为H=10+0.04qV2(m)，上述式中qV2 的单位为m3/h，若泵的转速改为2440r/min，此时管路中水的流量为_______m3/h。

4..用离心通风机将5000kg/h 的空气输入加热器中，由20℃加热至140℃。

该通风机安于加热器前，或加热器后，两种情况下_______。

A.需要输送的流量不变B.需要的全风压不变C.需要的全风压不变，但需要的流量变D.需要输送的流量和需要的全风压都变
5..含细小颗粒的气流在降尘室内除去小粒子(沉降在斯托克斯区)，正常情况下能100%出去50mm 的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径为______。

A.2×50mm
B.(1/2) ×50mm
C.(1/2) × 2 ×50mm
D. 2 ×50mm
6.回转真空过滤机生产能力为5m3/h(滤液)，过滤表面上滤饼厚度为5mm，现将转速降低一半，其他条件不变，则过滤表面上滤饼厚度为__。

A.2×5mm
B.(1/2)×5mm
C.(1/2)×2×5mm
D. 2 ×5mm
7..要出去气体中含有的5~10?m 的粒子，宜选用_。

A.降尘室
B.旋风分离器
C.袋滤器
D.电除尘器
8..某板框过滤机，在恒定的操作压差下过滤某种水悬浮液，经两小时后，滤渣刚好充满滤框，得滤液15m3，则第一小时可得滤液为_。

(过滤介质阻力略而不计)
A.7.5m3
B.10m3
C.15/2 m3
D.缺条件，无法计算
9..与饱和蒸汽相比，过热蒸汽对冷凝传热的影响是过热蒸汽温度上升，则__。

A.α 值上升，对α 关联式有影响
B.α 值不变，对α 关联式无影响
C.α 值下降，对α 关联式有影响
10..有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用，在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，采取流程__。

A.气体走管外，气体并联逆流操作
B.气体走管内，气体并联逆流操作
C.气体走管内，气体串联逆流操作
11.在常压下，测定水中溶质A 的摩尔浓度为0.56kmol/m3，
此时气相中 A 的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m=__。

12..在填料塔中用清水吸收混合气中的NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数NOG=______。

A.增加
B.减少
C.不变
D.不确定
13..根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数______。

A.大于液相传质分系数
B.近似等于液相传质分系数
C.小于气相传质分系数
D.近似等于气相传质分系数
14..某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则______。

A. t1=t2
B.t1＜t2
C.t1＞t2
D.不能判断
15..精馏塔设计时，若F，xF，xD，xW，V 均为定值，将进料热状态从q=1 变为q>1，设计所需理论板数______。

A.增加
B.减少
C.不变
D.判断依据不足
16..单级(理论)萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将______。

A.增加
B.减少
C.不变
D.不一定
17..进行萃取操作时应使______。

A.分配系数小于1
B.分配系数大于1
C.选择性系数小于1
D.选择性系数大于1
18..对不饱和湿空气，露点温度_______湿球温度。

(>，=，<)
19..当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于______温度。

20.湿空气在预热过程中不变化的参数是______。

A.焓
B.相对湿度
C.露点温度
D.湿球温度
二、(30 分)输水管路系统如图所示。

两液面间位差12m，已知管径均为φ57mm×3.5mm，摩擦系数λ 均为0.025，吸入管lAB=10m，压出管lCD=25m，lDE=40m，lDF=50m，(以上管长均包括局部阻力的当量长度)，BC 间的管子长度和阻力损失忽略，a、b 两离心泵完全相同，离心泵单泵特性曲线为He=26-0.03086qV2，(式中：He—扬程，m；qV—流量，m3/h)，试求：(1)阀2、阀4 关，阀1、阀3 开，求水的流量和B 处的真空度；(2) 阀1、阀4 关，阀2、阀3 开，求水的流量和a 泵的有效功率；(3) 阀2 关，阀1、阀3、阀4 开，忽略流体在分流点D 处的能量损失，求水的总流量。

三、（30 分)有一单壳程双管程列管换热器，总管数为160 根，管径φ54mm×2mm，管外用120℃饱和蒸汽加热，蒸汽冷凝潜热r=2236kJ/kg。

换热器壳体保温材料外表面温度40℃，壳外表面积8m2，四周环境温度20℃，换热器外壳对周围空气的对流辐射联合传热系：αT=9.4+0.052(tw-ta)W/(m2K)，式中：tw—换热器外表面温
度℃；ta—周围空气的温度，℃。

被加热的气体以 6.55m/s 的流速在管内流过，其对流给热系数为28.3 W/(m2K)，气体比热容可取1.0kJ/(kg·K)，密度可取1.07kg/m3，已知气体进口温度为26℃，要求气体出口温度为73℃，试求：(1)蒸汽的冷凝量(kg/h)和换热器的管长应为多少？(管壁的热阻可忽略)；(2)若气体处理量、进口温度、管长均保持不变，而将管径减小为φ38mm×2.5mm，总管数增加25%，此时气体的出口温度为多少？(不计出口温度变化对物性影响)
四、(30 分)在连续精馏塔内分离苯——甲苯混合液。

原料液流量为100kmol/h，进料温度为40℃，进料组成下的泡点温度为90℃，汽化热为356kJ/kg，料液比热容为1.84kJ/(kg·K)。

已知精馏段操作线方程为y=0.76x+0.23，提馏段操作线方程为y=1.2x-0.02。

试求馏出液中苯的回收率和塔底釜液中甲苯的回收率。

五、(30 分)气体混合物中含丙酮3%(体积百分率)。

要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的98%，若相平衡常数m=1.05，试求：(1)用含0.01%(摩尔分数)丙酮的水作吸收剂，且液气比为2，所需的传质单元数应为多少？(2)若气液两相进料组成不变，液气比变为 1.04，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率是多少？。