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华南理工大学
2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回 科目名称:化工原理
适用专业:化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程,制浆造纸工程,制糖工程,环境工程
共页一、填空、选择题(50分
1、某设备内真空表的读数为375mmHg,其绝压等于MPa,(设当地的大 气压为1.013×105Pa。
2、流体在圆管内作层流流动时,其流体阻力损失与管内流速u_______次方成正比。
3、边长为0.5m的正方形通风管,该管道的当量直径为。 4. 离心泵在管路系统中工作时,其工作点是由离心泵的和管路的 _______________共同确定。
5.其他条件不变,被输送流体的温度提高,离心泵的允许安装高度_________ ;提 高上游容器的操作压强,离心泵允许安装高度_____________。
6.球形颗粒在20oC空气中沉降(设沉降过程符合stocks定律,其他条件不变,空 气温度上升时,沉降速度将__________; 若该颗粒在水中沉降,当水温升高,其沉降速度将__________。
7.用压滤机分离悬浮物,忽略过滤介质阻力,滤饼不可压缩。过滤时间增加一倍, 滤液量增加到原来的__________;过滤面积增加一倍,滤液量增加至________。 8. 有一套管换热器。环隙中1200C饱和水蒸气冷凝加热小管内空气,空气呈湍流流
动状态,其对流传热系数为70 W?m-2?℃-1,若将上述套管中空气流量增大一倍,其他条件和物性基本保持不变,此时,套管的总传热系数约等于______________ W?m-2?℃-1。上述套管换热器内管壁温度接近于______ o C。。
9.为了减少高温物体热辐射损失,往往在高温物体周围设置热屏障,热屏障材料的
黑度减小,则热辐射损失。
10、当管子由水平放置改为垂直放置,其他条件不变,其能量损失。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定
11、并联管路的阻力损失等于。 A. 各并联支管损失之和 B. 各并联支管阻力损失的平均值 C. 任一并联支管的阻力损失 D. 不确定
A被干燥固体性质B干燥介质的流量C干燥介质的流量、性质D都有关
20. 图中曲线2是羊毛含水量平衡曲线,若羊毛样 品含水量为34 kg H2O/100 kg绝干物,分别读出结 合水分和非结合水分的值( ,( 。
21. 用相对湿度100%的空气干燥湿物料,干燥推 动力为(,此时干球t、湿球t w和露点t d 温度的关系为( ;若将此空气预热 后,干燥推动力为(,此时干球t、湿球 t w和露点t d温度的关系为( A0 B>0 C t> t w > t d D t= t w = t d
22.在逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气中易溶组 分,填料为无限高,入塔Y1=8%,平衡关系Y=2X 问:1若液气比(摩尔比为2.5时,吸收率η=% 2若液气比(摩尔比为1.5时,吸收率η=%
23.用纯水吸收气体中组分A,要求组分A的浓度由0.1下降到0.02;设吸收因子A=1,亨利常数m=2,若需要理论板数N T=4,则需要的传质单元数为(,最小液气比为(
二.(16分有一输水管系统如下图所示,出水口处管子直径为Φ55x2.5mm,设管路的压头损失为16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失。求水的流量为多少m3/h?
由于工程上的需要,要求水流量增加20%,此时,应将水箱的水面升高多少m?假设管路损失仍可以用16u2/2(u指出水管的水流速,未包括出口损失表示。
三. (16分用板框过滤机恒压过滤某一悬浮液,当过滤时间为1800s 时得到的总滤
液量为8m 3,当过滤时间为3600s 时结束过滤,并得到总的滤液量为11m 3。接着在相同的压力下用3m 3的清水进行洗涤,试计算所需的洗涤时间,设介质阻力忽略不计。
四.(18分一单壳程单管程列管换热器,管束由长3m ,直径为φ25×2.5mm 的钢管组成。苯在换热器管内流动,流量为1.5kg ?s -1,由80℃冷却到 30℃。冷却水在管外和苯呈逆流流动。水进口温度为20℃,出口温度为50℃。已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为1700W ?m -2?℃-1和900 W ?m -2?℃-1,苯的平均比定压热容为
1.9kJ ?kg -1?℃-1,钢的热传导系数为45 W ?m -1?℃-1,污垢热阻和换热器的热损失忽略不计。试求:
1 所需的传热速率多大? 2 传热平均温差多大?
3 该操作条件下换热器的总传热系数多大?