南昌大学考研真题化工原理

一．填空题

1. 不稳定流动的定义是____________________________________。

2. 牛顿粘性定律的表达式表示为_____________________________。

3. 离心泵的特性曲线是_________________________________________。

4. 常压下在煤气灶上烧水时，金属壶底的最高温度大约为___________。

5.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生___________。

6. 影响沉降速度的因素有_______________________________________。

7. 直径30μm 的球形石英粒子（密度ρ=2600kg/m 3)在20℃水中(密度ρ=998kg/m 3, 粘 度μ=1mPa·s) 的沉降速度_______________。

8.与恒压过滤的过滤常数K 有关的因素有_________________________.

9.干燥过程的热效率定义为______________________________________.

10.蒸发过程中，随着溶液的浓缩，溶液的沸点温度将_______________.

二．计算题

1. 质量分数为98%的浓硫酸以3150m h -⋅的流量流过内径为100mm 的管道, 从敞口低位槽泵入敞口高位槽。两槽液面高度维持不变，两液面间的垂直距离为35m ，钢管总长为180m ，管件、阀门等的局部阻力为管道阻力的

25％。浓硫酸在20℃下输送，此时其密度为31861kg m -⋅。取流体在管道内的摩擦系数03.0=λ4，泵的效率为η＝0.60，试求泵的轴功率。（30分）

2、空气流经一列管式热换器管内，被管外的饱和水蒸汽加热。管外通入温度为120℃的饱和水蒸汽。空气流量为42.510/Kg h ⨯，呈湍流流动，进口温度为25℃，出口温度为75℃。现空气流量提高 1.0倍，进口温度不变。问此时的空气出口温度和换热量各为多少？

空气比热Cp =1005J/( kg ·K)，假设空气的物性保持不变。（30分）

3. 某一丙酮-空气混合气中的丙酮在一填料吸收塔中用清水吸收。填料塔的填料层高度为

4.5m ，塔径为1.0 m 。混合气的流量为100kmol/h ，入塔气浓度 04

5.01=y (摩尔分率，下同)，操作条件为101.33kP a ，吸收温度为25°C ，出塔吸收液中丙酮浓度为

018.01=x ，出塔气浓度y 2=0.0024，平衡关系x y 2=，试求：

（１）[])/(3h m kmol K Ya ⋅；

（２）目前情况下每小时可回收多少丙酮？

（３）若把填料层增加3m, 每小时可回收多少丙酮？

4. 某二元理想混合物用一精馏塔分离，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.6(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的2.0倍，所得塔顶产品组成为0.98，釜液组成为0.04。料液的处理量为120h kmol /．料液的平均相对挥发度为3.5，若进料时蒸气量占一半，试求：

（1）提馏段上升蒸气量；

（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。

参考答案

一、填空题

1. （流动流体在管道任一点上的物理参数有部分或全部都随时间而变）。

2. （τ=μ（du/dy)

3. （H-q v , P-q v 和η-q v 曲线）

4. (105-120℃之间）。

5.（汽蚀现象）。

6. （颗粒直径、颗粒密度、流体密度、颗粒形状、壁效应和干

扰沉降）。

7. （7.86×10-4m/s)。

8.（压降、滤液粘度、滤饼的比阻和单位体积滤液所对应的滤饼体积）。

9.（湿物料水分汽化耗热与物料升温耗热之和与预热器加热与干燥器补充热量之 和的比值）。

10. （升高）。

二、计算题

1. 解:

在两液面间列柏努利方程得：

∑+++=+++f e H g

p g u Z H g p g u Z ρρ2222121122 (3分) 1212120,35m,0,0,Z Z u u p p ==≈≈=Q （3分）

235e f f H Z H H ∴=+=+∑∑ (3 分) 1250 1.769m s 36000.7850.10

V u A -===•⨯⨯ （3分）

22224180 1.769() 1.250.034 1.2512.2020.1029.81f u l H mH SO d g λ=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯∑液柱 (5分)

3512.2047.20m e H =+= (5

分)5047.2018619.8111968W 3600

e e N Q H g ρ⨯⨯⨯=⋅⋅⋅== (4分1196819947W=19.95kW 0.60

e

N N η=== （4分） 2、解：原工况：m p t KA t t c w ∆⋅=-)(1222 其中：2112ln t T t T t t t m ---=

∆

2122211

21222ln ln )(t T t T c w KA t T t T t t KA

t t c w p p --=⇒---=-∴ （6分） 现工况：2

1121222'ln '')'(0.2t T t T t t A K t t c w p ---=- （4分） 8.022122'ln

0.2'w K t T t T c w A K p ∞=∴>>--=⇒空空

蒸αααΘ （5分）

则 383.10.2''8.08.022==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=w w K K （4分）

由 （2）/（1）得：

12

12

22.0ln ''ln 12025

2.0ln 120'1.38312025ln 12075T t T t K T t K T t t --=----⇒=-- 解得：2'54.6t =℃ （6分） 则此时的换热量为：4

2221 2.510' 2.0(') 2.01005(54.625)3600

p Q w c t t ⨯=-=⨯⨯- 5' 4.1310413Q w kw ⇒=⨯= （5分） 3.

解：（１） OG Ya OG OG N K V N H Z ⋅Ω

== （2分）