浙江工商大学2013年硕士研究生入学考试试卷（A）卷 考试科目：826化工原理 总分：150分 考试时间：3小时 一、填空或选择（每小题3分，共45分）： 1. 流体在圆形直管内流动，若管径不变而流量增大一倍，则层流时阻力损失是原来的_________倍；完全湍流时其阻力损失是原来的___________倍。 2. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失 。（减小、增大或不变） 3. 离心泵开车前必须先灌泵，其目的是为了防止__________；离心泵必须安装在一定高度之下，其目的是为了防止___________。 4. 在三效并流加料的蒸发流程中，从第一效至第三效，溶液的浓度将逐效_________，沸点逐效________，各效产生的二次蒸汽压力将逐效________。（减小、增大或不变） 5. 在板式塔设计中，______线与负荷性能图相关曲线的两个交点分别表示塔的气相负荷的上、下操作极限，两极限的气相流量之比称为该塔板的_______。 6. 石棉纤维在空气中干燥，如果空气温度升高，其他条件不变，石棉纤维的平衡含水分量 ，结合水分含量 。（减小、增大或不变） 7. 化工原理中，描述由分子热运动引起的动量、热量和质量传递现象的三个基本定律为________，________和________。 8. 在单级萃取过程中，若只减少萃取剂的用量，则萃取相的组成yA________，萃余相的组成xA_________。（增大、减小或不变） 9. 板框压滤机一个完整操作周期所包括的总时间为_____时间、_____时间与______时间之和。 10. 用清水吸收空气～氨气混合气体中的氨气，该过程通常属于_______控制的吸收过程，若其它条件不变，而清水用量增加，则吸收率将________。 11. 一台列管式换热器，已知冷流体侧的对流传热系数α1为50W/m2·k，热流体侧对流传热系数α2为8000W/m2·k，要提高总传热系数K，最简单有效的途径是 （ ）； (A). 设法减小α1 (B). 设法增大α2 (C). 同时增大α1和α2 (D). 设法增大α1 12. 过滤常数K与下列参数无关的是 （ ）； (A). 滤液的黏度 (B). 过滤面积 (C). 滤浆的浓度 (D). 滤饼的压缩性 13. 流体在管内作完全湍流时，粗糙管的摩擦系数 （ ）； (A). 仅与ε/d有关 (B). 仅与Re有关 (C). 与Re和ε/d都有关 (D). 不确定 14. 干燥实验中，干燥器进口温度计最小分度是0.1℃，下面是几位同学对同一温度的实验记录，哪一种表述方式是正确的_______。 （ ）； (A). 65℃ (B). 65.0℃ (C). 65.014℃ (D). 65.97℃ 15. 要提高降尘室的生产能力，应该采取的措施是 （ ）； (A). 增加降尘室的高度 (B). 增加降尘室的底面积 (C). 增大含尘气体的流速 (D). 都可以 二、（20分）用一常压气流干燥器干燥某种食品物料，要求其干基含水量从X1=0.14kg水/kg绝干物料降到X2=0.04 kg水/kg绝干物料，干燥器的生产能力GC为2000kg/h（以绝干产品计）；空气进入干燥器时湿含量H1为0.005kg水/kg干空气，温度t1为120OC，空气出干燥器时湿含量H2为0.035kg水/kg干空气，按理想干燥过程计算，试求：(1) 蒸发水分量W，（kg/h）；（8分）(2) 干空气消耗量V，（kg干空气/h）；（8分）(3) 空气出干燥器时的温度t2，（℃）。（4分） 答案写在答题纸上，写在试卷上无效 第 1 页（共2页）
三、（25分）如图所示，用泵将密度为975 kg/m3的某水溶液由密闭贮槽A送往敞口高位槽B，贮槽A中气相真空度为6×104 Pa，已知输送管路内径为50 mm，在出口阀全开时，管路总计算长度l+∑le=50 m，摩擦系数为0.03，输送过程中两液面可近似认为恒定。已知在一定的泵转速和6~15 m3/h流量范围内，该泵的特性曲线方程式为H=16.08-0.0233Q2，（Q的单位为m3/h）。试求： （1）若要求输液量为10 m3/h，该泵能否完成输送任务？ （17分） （2）若关小出口阀，将输送量减至8 m3/h，泵的轴功率减少的百分数（设泵效率不变）。 （8分） 4m B A 1m A 四、（20分）某工厂采用的单程列管换热器由120根Φ25×2.5mm、长3m的钢管组成，现采用120℃的饱和水蒸汽将2000kg/h的空气从25℃加热到105℃，水蒸汽走壳程，其冷凝传热膜系数为αo=104(W/m2·℃)；空气走管程，在定性温度下空气的物性数据为：ρ=0.95(kg/m3)，μ=0.022(cP)，λ=0.032(W/m·℃)，Cp=1.02(kJ/kg·℃)。忽略热损失及壁面和污垢热阻，试求： （1）水蒸汽消耗量Wh(kg/h)，设水蒸汽的冷凝潜热r=2200(kJ/kg)； （4分） （2）空气的对流传热膜系数αi (W/m2·℃)； （6分） （3）传热系数Ko (W/m2·℃)；（基于外表面积） （2分） （4）该换热器是否适用？ （8分） 五、（25分）用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为200kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为0.5，进料为饱和液体，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为2.0，精馏段操作线方程为yn+1=0.7xn+0.285，塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05，试求： （1）操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率；（4分） （2）塔顶产品的流量和塔顶产品中易挥发组分的回收率； (7分) （3）精馏段的气相负荷、提馏段的液相负荷（kmol/h）；（4分） （4）实际回流比是最小回流比的多少倍；（5分） （5）提馏段操作线方程和q线方程；（5分） 六、问答题（15分） （1）右图为圆管局部间壁传热的示意图，外侧为热流体，内侧为冷流体，请结合两流体通过管壁传热的三个过程，请推导出基于外表面积的总传热系数Ko的表达式。（注：忽略管壁热阻，外侧对流传热系数αo，内侧对流传热系数αi，管壁厚度b，管壁导热系数λ，外径do，内径di，管内外径平均直径dm）（10分） （2）精馏中“全回流”与“最小回流比”的意义和用处各是什么？一般适宜回流比为最小回流比几倍？（5分） 答案写在答题纸上，写在试卷上无效 第 2 页（共2页）
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