北京化工大学考研复试题.doc

北京化工大学化学工程、化学工艺专业入学考试复试题答案写在答题纸上，写清题号，不必抄题。一、简答题（12分）：1何为层流内（底）层？其厚度与哪些因素有关？其厚度的大小又是如何影响流动阻力和传热阻力的？2为预热某一反应釜内的料液，在釜外安装夹套，用水蒸气加热之。试提出对此夹套式换热器强化传热的措施。3.试从理论上定性分析进料热状况参数q值对板式精馏塔塔板数的影响；并从传质角度说明哪种情况下进料为佳？二、计算题（各14分，两题共28分）1.在一单管程列管式换热器中，用水蒸汽冷凝加热空气，空气在管内湍流流动。现将单管程改为双管程，其它条件不变，计算说明此时总传热系数和空气通过换热器的流动阻力分别为原来的多少倍？由此可获得什么结论？（设管路的摩擦系数可用0.25Re =0.3164计算，忽略管束进出口等局部阻力，并且忽略温度变化对物性的影响。）2.某逆流操作的填料吸收塔，塔截面积1。用清水吸收混合气中的氨气，混合气量为0.06kmol/s，其中氨的浓度为0.01（摩尔分率），要求氨的回收率至少为95。已知吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相总体积吸收系数Kya为0.06kmol/(m3h)，且KyaG 0.8。操作压力101.33kPa，操作温度30，在此操作条件下，气液平衡关系为y*=1.2x，试求：（1）填料层高（m）；（2）当混合气量增大20%，同时按比例增大吸收剂用量时，定性分析溶质吸收率的变化；下面是本科生考题有一定参考价值化工原理期末考试试卷A学院 班级 姓名 学号 序 号一二三四五六七八合 计满 分1612141010141410100得 分一填空题（16分）1米糠油在管中作层流流动，若流量不变，管长不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的 1/16 倍。2用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量减小 ，扬程增加。3在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 饼层 而不是 过滤介质 。4板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过 2 层滤布及 1 个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的 2 倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的 1/2 。5下列各种情况下的对流传热系数：空气流速为6m/s时的1；空气流速为25m/s时的2；水的流速为1.2m/s时的3；水的流速为2.5m/s时的4；蒸汽膜状冷凝时的5之间的数值按自大而小的顺序为_54321_。6离心泵的工作点是 离心泵特性 曲线与 其所在管路 曲线的交点。二选择题（12分）1离心泵的扬程是 ( D ) A实际的升扬高度； B泵的吸液高度； C液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度；D单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。2用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（ A ）。 A 将过滤面积增加一倍； B 将过滤压差增加一倍； C 将滤浆温度提高一倍。3当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m，切线速度为20m/s，同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（C ）。 A2倍； B10倍； C40.8倍。4从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A )。 A 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。5离心泵的吸液高度与（D）无关 A排出管路的阻力大小； B吸入管路的阻力大小；C当地大气压； D被输送液体的密度。6有两种关于粘性的说法：(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。正确的结论应是( A )。A这两种说法都对； B这两种说法都不对；C 与第一种说法对，第二种说法不对； D第二种说法对，每一种说法不对。7在恒压过滤操作中，忽略过滤介质的阻力，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的（ A ）次方成正比，而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的（ A ）次方成反比。A1/2，2； B2，1/2； C1，1/2； D1/2，1。8颗粒在流体中沉降,其沉降速度是( B )速度。 A加速度最大时的； B最大的下降； C最小的下降； D流体的流动。9冷热流体在套管换热器内换热，内管走冷流体，如果冷流体流量增大一倍，则总传热系数( )，冷流体的出口温度( A )。 A增大，下降； B增大，升高；C减小，下降； D减小，升高。10在间壁式传热中,热量从热流体传到冷流体的过程,热阻主要集中在( B )。 A金属壁； B冷、热流体的层流底层内； C冷、热流体的主体； D平均分配在各层。三（14分）用泵将相对密度为1.1的水溶液，从敞口储槽送至表压为0.981MPa的水洗塔中。 槽液面恒定，储槽液面与输送管出口端的垂直距离为20m，输送管路采用1084mm的钢管，管长为30m，管路上有吸滤式底阀1个（阀=7）、90标准弯头2个（弯=0.75）、全开闸阀1个（闸阀=0.17）、管路摩擦系数=0.02，问当输送量为43m3/h时，泵所提供的有效功率为多少kw？ 将已知代入四（10分）有一降尘室，长、宽、高分别为1164m，沿沉降室高度的中间加一层隔板。现需使用此降尘室处理常压下的烟气。已知烟气处理量为12500标准m3/h，烟气的温度为150，密度为0.85kg/m3,粘度为2.510-5Pa.s。问此降尘室能否沉降密度为1600kg/m3，直径为35m以上的尘粒？ 假设正确 不能完成任务五（10分）在0.2MPa、293K下，60m3/h的空气在套管换热器的内管被加热到353K，内管规格为573.5mm，试求管壁对空气的对流给热系数。已知：空气在定性温度t=323K时，物性数据如下： =1.9610-5Pa.s, =2.82610-2W/m.Kcp=1.017103J/kg.K解：六（14分）有一板框过滤机，恒压下过滤某种悬浮液，过滤1h后，得滤液60m3 ，然后用5m3的清水（物性与滤液相近）洗涤，拆装时间为20min，已测得Ve=4 m3。试求：（1）该机生产能力为若干m3滤液 ？（2）若将每个框的厚度减半，而框数加倍，拆装时间相应增到40min，其他条件不变。问生产能力将变为若干m3滤液 ？解：已知 （1） 所以 （2） 所以 滤布及操作条件未变所以 , 七（14分）将流量为2200kg/h的空气在蒸汽预热器内从20 加热到80。空气在管内作湍流流动，116的饱和蒸汽在管外冷凝。现因工况变动需将空气的流量增加20%，而空气的进、出口温度不变。问采用什么方法才能完成新的生产任务？请作出定量计算（要求：换热器的根数不作变化）。空气流量增加20%，则： 原工况 （1） 现工况 （2） （2）/（1） 解得：T=118.1八（10分）用108mm4mm