青岛科技大学835化工原理10-12.16-17年真题
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）最小液气比 ；
（2）若吸收剂的用量为最小用量的2倍，所需填料层高度。
六、（20）现有一采用废热空气部分循环的干燥系统，设空气在干燥器中经历等焓增湿过程。新鲜常压湿空气的流量为1.667kg/s，焓为50kJ/kg（干空气），水蒸气分压为1600Pa。湿物料最初湿基含水量w1为0.40，最终w2为0.07。进入预热器的常压湿空气湿度H0p为0.034kg（水）/kg（干空气），温度t0p=40C。离开预热器的空气t1为88C。假定预热器的热损失可忽略，试求：
5.何为雾沫夹带？
6.泛点气速？
7.何为适宜回流比？
8.干燥过程何时转入降速干燥阶段？
第2页（共2页）
青岛科技大学
二O一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共7道大题（共计7个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
第1页（共3页）
三、（20分）一单管程的列管式换热器，由Φ25×2mm的136根不锈钢管组成。现有平均比热容为4.187kJ(kg•℃)的某溶液在管内作湍流流动，其质量流量为1.5×104kg/h，并由15℃被加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝。管壁对溶液的对流传热系数为520W/(m2•℃)，蒸汽对管壁的对流传热系数为1.16×104W/(m2•℃)，不锈钢管的导热系数为17W/(m•℃)，忽略污垢热阻和热损失。
试求：（1）蒸发器的操作压力；（2）泵的有效功率；（3）若该操作状况下泵的必需气蚀余量(NPSH)r为2.0m，则泵的允许安装高度为多少？（当地大气压为101.3kPa）
题1附图
二、（10分）用标准型旋风分离器（ζ=8.0，B=D/4，h=D/2，Ne=5）除去气体中的固体颗粒。已知颗粒密度为1200kg/m3，气体密度为1.2kg/m3，气体黏度为1.8×10-5Pa•s，气体处理量为1440m3/h，允许压强降为1275Pa。颗粒直径为6.5μm。现采用多台相同的旋风分离器并联操作的分离方案，试计算所需并联的旋风分离器的个数和直径。
三、（20分）现有一台新的套管换热器，冷却水在φ25×2.5mm的内管中流动，以冷凝环隙间的某饱和蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200W/（m2K）和1700W/（m2K）。水在管内为湍流，管壁的导热系数为45w/（m•K）。水流速改变后可认为环隙内蒸汽冷凝的传热膜系数不变，试求：
（1）塔顶和塔底产品的流量；
（2）离开塔顶第二块板的蒸汽相浓度y2；
（3）提馏段内的液相和蒸汽相摩尔流量。
五、（20）用水吸收空气-氨混合气中的氨，在温度为28C、压强为101.3kPa的操作条件下，混合气体的流量为200m3/h。对于直径为0.3m的填料塔，填料为25253（mm3）的瓷环，欲使混合气中的氨含量由0.05降到0.004（均为摩尔分数），已知在28C及101.3kPa时，相平衡关系符合亨利定律 ，气相总体积吸收系数 ，请计算
（1）管路的工作流量；
（2）泵的轴功率，已知泵的效率为70%；
二、（10分）取含ห้องสมุดไป่ตู้泥沙的混浊河水，静置1h，然后用吸液管于水面下5cm处取少量试样，问可能存在于试样中的最大微粒直径是多少m？泥沙颗粒的密度为2500kg/m3。河水的密度为998.2kg/m3，黏度为1.00510-3Pas。假设颗粒为球形，在水中自由沉降。
青岛科技大学
二O一O年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共7道大题（共计21个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
一、（20分）如附图所示，用泵将敞口贮槽中的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定。溶液的密度为1200kg/m3，饱和蒸气压为4.247kPa（绝压）。蒸发器产生的水蒸气送入真空操作的冷凝器中冷凝，蒸发器的操作压力与冷凝器内的操作压力相同。冷凝器下部气压管中水上升的高度为2.72m，水的密度为1000kg/m3。蒸发器进料口高于贮槽液面15m，进料量为20m3/h。泵吸入管路总长为86m，压出管路总长为100m（均包括所有局部阻力的当量长度），管路摩擦系数取为0.02，管路内径为60mm。
（1）以绝干物料表示的干燥系统的生产能力；
（2）预热器的传热量；
（3）废热空气的循环百分比。
［注： kJ/kg（绝干气）］
七、简答题（每题5分，共计40分）
1.在完全湍流区，直管阻力损失与流体的平均流速呈何关系？
2.离心泵的蜗壳有何作用？
3.叙述黑体辐射定律。
4.多层平壁热传导中，各层温度差及其热阻有何关系？
一、（20分）用离心泵将20C的苯从地下贮罐送到高位槽，高位槽液面比贮罐液面高10m，管路出口在液面之下。泵吸入管路用89mm4mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀（le=6.3m），一个标准弯头（le=2.7m）；泵排出管路用57mm3.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的闸阀（le=0.33m）和两个标准弯头（le=21.6m）。贮罐和高位槽液面上方均为标准大气压，且液面维持恒定。离心泵的特性曲线为 （H的单位为m，Q的单位为m3/s）。取管路摩擦系数 ，苯的密度为880kg/m3，试求：
（1）当水的流速为0.4m/s时，管壁对水的对流传热系数为多少？
（2）管外蒸汽冷凝的对流传热系数为多少？
（3）若操作一段时间后，水流速仍维持0.4m/s，但测得的总传热系数比操作初期下降10%，试分析可能的原因，并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降10%。
四、(20分)由苯和甲苯组成的原料液中苯的浓度为0.5（摩尔分数，下同），利用精馏塔分离，进料量为1000kg/h，泡点进料，要求塔顶产品的浓度为0.99，塔底产品的浓度为0.03，回流比为最小回流比的1.7倍，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，试求：
（2）若吸收剂的用量为最小用量的2倍，所需填料层高度。
六、（20）现有一采用废热空气部分循环的干燥系统，设空气在干燥器中经历等焓增湿过程。新鲜常压湿空气的流量为1.667kg/s，焓为50kJ/kg（干空气），水蒸气分压为1600Pa。湿物料最初湿基含水量w1为0.40，最终w2为0.07。进入预热器的常压湿空气湿度H0p为0.034kg（水）/kg（干空气），温度t0p=40C。离开预热器的空气t1为88C。假定预热器的热损失可忽略，试求：
5.何为雾沫夹带？
6.泛点气速？
7.何为适宜回流比？
8.干燥过程何时转入降速干燥阶段？
第2页（共2页）
青岛科技大学
二O一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共7道大题（共计7个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
第1页（共3页）
三、（20分）一单管程的列管式换热器，由Φ25×2mm的136根不锈钢管组成。现有平均比热容为4.187kJ(kg•℃)的某溶液在管内作湍流流动，其质量流量为1.5×104kg/h，并由15℃被加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝。管壁对溶液的对流传热系数为520W/(m2•℃)，蒸汽对管壁的对流传热系数为1.16×104W/(m2•℃)，不锈钢管的导热系数为17W/(m•℃)，忽略污垢热阻和热损失。
试求：（1）蒸发器的操作压力；（2）泵的有效功率；（3）若该操作状况下泵的必需气蚀余量(NPSH)r为2.0m，则泵的允许安装高度为多少？（当地大气压为101.3kPa）
题1附图
二、（10分）用标准型旋风分离器（ζ=8.0，B=D/4，h=D/2，Ne=5）除去气体中的固体颗粒。已知颗粒密度为1200kg/m3，气体密度为1.2kg/m3，气体黏度为1.8×10-5Pa•s，气体处理量为1440m3/h，允许压强降为1275Pa。颗粒直径为6.5μm。现采用多台相同的旋风分离器并联操作的分离方案，试计算所需并联的旋风分离器的个数和直径。
三、（20分）现有一台新的套管换热器，冷却水在φ25×2.5mm的内管中流动，以冷凝环隙间的某饱和蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200W/（m2K）和1700W/（m2K）。水在管内为湍流，管壁的导热系数为45w/（m•K）。水流速改变后可认为环隙内蒸汽冷凝的传热膜系数不变，试求：
（1）塔顶和塔底产品的流量；
（2）离开塔顶第二块板的蒸汽相浓度y2；
（3）提馏段内的液相和蒸汽相摩尔流量。
五、（20）用水吸收空气-氨混合气中的氨，在温度为28C、压强为101.3kPa的操作条件下，混合气体的流量为200m3/h。对于直径为0.3m的填料塔，填料为25253（mm3）的瓷环，欲使混合气中的氨含量由0.05降到0.004（均为摩尔分数），已知在28C及101.3kPa时，相平衡关系符合亨利定律 ，气相总体积吸收系数 ，请计算
（1）管路的工作流量；
（2）泵的轴功率，已知泵的效率为70%；
二、（10分）取含ห้องสมุดไป่ตู้泥沙的混浊河水，静置1h，然后用吸液管于水面下5cm处取少量试样，问可能存在于试样中的最大微粒直径是多少m？泥沙颗粒的密度为2500kg/m3。河水的密度为998.2kg/m3，黏度为1.00510-3Pas。假设颗粒为球形，在水中自由沉降。
青岛科技大学
二O一O年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共7道大题（共计21个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡
一、（20分）如附图所示，用泵将敞口贮槽中的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定。溶液的密度为1200kg/m3，饱和蒸气压为4.247kPa（绝压）。蒸发器产生的水蒸气送入真空操作的冷凝器中冷凝，蒸发器的操作压力与冷凝器内的操作压力相同。冷凝器下部气压管中水上升的高度为2.72m，水的密度为1000kg/m3。蒸发器进料口高于贮槽液面15m，进料量为20m3/h。泵吸入管路总长为86m，压出管路总长为100m（均包括所有局部阻力的当量长度），管路摩擦系数取为0.02，管路内径为60mm。
（1）以绝干物料表示的干燥系统的生产能力；
（2）预热器的传热量；
（3）废热空气的循环百分比。
［注： kJ/kg（绝干气）］
七、简答题（每题5分，共计40分）
1.在完全湍流区，直管阻力损失与流体的平均流速呈何关系？
2.离心泵的蜗壳有何作用？
3.叙述黑体辐射定律。
4.多层平壁热传导中，各层温度差及其热阻有何关系？
一、（20分）用离心泵将20C的苯从地下贮罐送到高位槽，高位槽液面比贮罐液面高10m，管路出口在液面之下。泵吸入管路用89mm4mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀（le=6.3m），一个标准弯头（le=2.7m）；泵排出管路用57mm3.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有一个全开的闸阀（le=0.33m）和两个标准弯头（le=21.6m）。贮罐和高位槽液面上方均为标准大气压，且液面维持恒定。离心泵的特性曲线为 （H的单位为m，Q的单位为m3/s）。取管路摩擦系数 ，苯的密度为880kg/m3，试求：
（1）当水的流速为0.4m/s时，管壁对水的对流传热系数为多少？
（2）管外蒸汽冷凝的对流传热系数为多少？
（3）若操作一段时间后，水流速仍维持0.4m/s，但测得的总传热系数比操作初期下降10%，试分析可能的原因，并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降10%。
四、(20分)由苯和甲苯组成的原料液中苯的浓度为0.5（摩尔分数，下同），利用精馏塔分离，进料量为1000kg/h，泡点进料，要求塔顶产品的浓度为0.99，塔底产品的浓度为0.03，回流比为最小回流比的1.7倍，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，试求：