1996年浙江大学考研化工原理真题及答案免费下载.doc

1996年 试题（共四大题、二十三小题）一、选择题（20分）2在板框压滤机中,如滤饼的压缩指数S=0.4且过滤介质阻力可忽略,则当过滤的操作压力增加到原来的2倍后,过滤速率将为原来的( )倍。 A)1.3 B)1.2 C)1.4 D)1.5s=0.4,P=2P, (dV/dF) / (dV/dF)= ?ANALYSIS: dV/dF =KA2/2(V+Ve),K=2P1-s/rc (dV/dF) / (dV/dF)=（PP）1-s=20.6=1.52 即过滤速率为原来的1.52倍.5精馏塔设计时,若F、xF、xD、xW和V(塔釜上升蒸汽量)均为定值,将进料热状态从q=1改为q1,则设计理论板数( )。 A)减少 B)不变 C)增加 D)的变化不确定 F、xF、xD、xW、V不变 q=1q1, NT=?ANALYSIS: D/F= (xF-xW)/(xD-xW) 不变 , WF= (xD-xF)/(xD-xW)不变，D,W不定. V-(1-q)F=(R+1)D-(1-q)F, V+(1-q)F q,V,V=(R+1)D,R L=V+W 不变, LV不变，, NT二、填空题（20分）、如下图所示管路中,将支管A的阀门开大,则A管流量_,B管流量_,总管流量_,压力表读数_ 。Analysis:A阀开大，A,VPVB4在一列管换热器中用壳程的饱和蒸汽加热管程的液体(无相变)。若饱和蒸汽压力增大,而液体的流量和进口温度不变,则液体出口温度_,蒸汽侧的对流传热系数_。 PS, ms2、t1不变，t1、？ANALYSIS: Q =ms2cp2(t2-t1)=KAtm=W1r0Ps,r0,Q, t2, 几乎不变化，的流量和进口温度不变,则液体出口温度_,蒸汽侧的对流传热系数_。5拟设计一座用清水吸收NH3的吸收塔,已规定出塔气中的NH3浓度不得大于给定值。若进塔气中NH3含量增大,则最小液气比将_。x2=0, y2给定，y1,(L/G)min ?ANALYSIS: (L/G)min=(y1-y2)/(x1*-x2)=m(y1-y2)/y1=m(1-y2/y1) y1 , 1-y2/y1, (L/G)min6一操作中的精馏塔在保持F、xF、q、V不变的情况下增大回流比R,则xD_,xW_。F、xF、q、V不变，, xD ，xw1? Analysis:V=V-(1-q)F,V不变; V=(R+1)D,R,DL/D=R/(R+1)=1/(1+1/R) L=V+W=V+(F-D), L/V NT不变，由图可知xD，xW三、分析题1用离心泵把江水送至敞口高位槽,若管路条件不变,而江面下降,则泵的压头、泵的流量、管路总阻力损失和泵出口压力表读数将如何变化?管路条件不变，江面下降，He, V, Hf, P出？ANALYSIS:Et0+We= Et1+Wf0-1 即 He=Z+BQ2 （管路） 泵的特性曲线 L=a-BQ2不变， 现Z， 由图可知Q，e 又B=(/d+)(1/2gA2)几乎不变， Wf0-1BQ2，f0-1，t2=t2+ Wf2-1 P2/+u2/2= P0/+g1-2+gHf2-1 （P2 P0）/g1-2（/d+-1）(u2/2) Q,u推出（P2 P0）/,出2.如下图,温度为t0、湿度为H0、流量为L的新鲜空气经一预热器(加热介质为饱和水蒸汽)后,进入干燥室。湿物料的流量为G1、进口温度为tM1、含水率W1,现气温下降致使t0下降,若保持L、H0、G1、tM1、W1及饱和水蒸汽压力不变,问H1、H2、t1、W2(干燥后物料的含水率)如何变化?t0,L,H0, G1 tm1 w1 qp不变H1 H2 t1 w2？ANALYSIS:qp=(I1I0)L/W=CH1(t1t0)L/W, t0t1H0=0.6220PS0/(P-0PS0),H0不变 ，t0PS00同理：新鲜空气吸湿能力, (w1w2)/( 1w1),G1,w1都不变，故G,w同方向变化；L(H2H1)=W= G1G2, H2G2, w2 结论: H1不变，t1，w四、计算题（45分）1如右图所示,水通过倾斜变径管段AB。管径dA=100mm,dB=250mm,水流量为2.2m3/min。在截面A、B间接一U形管汞差压计,其读数R=20mmHg(汞密度为13600kg/m3)。A、B间的高差h=0.8m。试求:(1)A、B间的压差等于多少Pa?(2)AB管段的能头损失为多少mH2O?若管段水平放置而流量不变,定性讨论U形管汞差压计读数及A、B间压差的变化趋势。dA=100mm, dB=250mm,V=2.2m3/min,R=20mmHg,(Hg=13600kg/m3),h=0.8m,PA-PB=? (2)HfAB?并加以讨论.SOLU: uA=V/AA=(2.2/60)/(0.7850.12)=4.67m/s,uB=0.747m/s EtA= EtB+WfAB: PA/+uA2/2= PB/+uB2/2+gh+ghfAB PAgR= PB+gR+gh PAPB（）gR+gh 1.032104Pa hfAB=(PAPB)/g+ (uA2-uB2)/2-h=1.335mH2O讨论：若将管水平放置，V不变，则h=0,R（0）/=HfAB-(uA2-uB2)/2g,即值与PA，PB无关，只受流动阻力和速度变化影响，故值不变化，PAPB2在一套管换热器中,用110的饱和水蒸汽将0.2kg/s的甲苯(Cp=1.84kJ/kgK)由30加热到70。甲苯在252.5mm的内管中流动。已知水蒸汽的冷凝对流传热系数为14000W/m2K,甲苯的对流传热系数为1100W/m2K,甲苯侧的污垢热阻为0.1510-3m2K/W。试求所需的管长。若换热器的内管直径加大,壁厚不变,则所需管长将如何变化?CP2=0.84kJ/kg.K,0=14000W/m2K, i=1100W/m2K, Ri=0.15103m2K/W,求并定付论di时变化情况？SOLU:以外径为基准，设管长m1/K=1/0+ Ri d0/di+ R0+(1/i )(d0/di) 推出K=716.7 W/m2.K传热面积 A=d0=0.07854,tm=57.7Q=KAtm=ms2Cp2(t2t1)=W r0 ms2Cp2(t2t1)0.0785Ktm=4.53m讨论： ms2Cp2(t2t1)d0Ktm，其中只有d0K变化。 1/(Kd0)=1/ (d00)+ Ri /di+ R0+1/(idi), di,d0-dI不变d0 1/K d0K d0 即在壁厚不变的情况下，增加内径所需管长减小。3在填料高度为5.67m的吸收塔中用清水吸收空气中的氨。已知混合气含氨量为1.5%(体积),入塔气体流率G=0.024kmol/m2s,吸收率为98%,用水量为最小水量的1.2倍,操作条件下的平衡关系为y=0.8x。求所用的水量和填料层的体积总传质系数.h=5.67m,xa=0,yb=1.5%,G=0.024,(yb-ya)/yb=0.98,L=1.2Lmin,y=0.8x,求，KyaSOLU:由(yb-ya)/yb=0.98, yb=1.5%，设yc=0.03% xa=0 （L/G）min=( yb-ya)/( xb*-xa)=m=0.784L=1.2Lmin=1.2G(L/G)min=0.02258kmoL/m2.s1/A=m/(L/G)=mG/L=0.85 NOG=1/(1-1/A)Ln(1-1/A)( yb-mxa)/( ya-mxa)+1/A=3.13由HOG=h/ NOG=G/Kya推出KyaNOGGh=0.0133kmoL/m3.s4拟用一座3块理论板(含塔釜)的精馏塔分离含苯50%(摩尔分率,下同)的苯一氯苯混合物,处理量F=100kmol/h,要求D=45kmol/h且xD84%,若精馏条件为:回流比R=1,泡点进料,加料位置在第二块理论板,相对挥发度=4.1,问能否完成上述分离任务?NT=3,xF=0.5,F=100,D=45, xD0.84,R=1,q=1,=4.1, NT=2;问能否满足分离要求？ANALYSIS:（）校核xD大于0.84与否？ （）假设xD满足，求满足条件的x与要求的xD之大小关系?SoLution:设xD0.84,则W/F= (xD-xF)/(xDxW)推出xW0.22182 平衡线 y=x/1+(-1)x=4.1x/(1+3.1x) -(1) 精馏线 y=Rx/(R+1)+ x