大连理工大学2007年考研试题及解答正

1、二（20分）用离心泵将水库中的水送至60m 高的敞口容器，若水的流量为80m3/h，管路的内径为150mm，阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m，现有一台离心泵,其特性曲线为，（的单位：m3/h，H的单位：m）。已知水的密度=1000kg/m3，摩擦系数为0.02。（1） 求阀门全开时管路的特性曲线；（2） 该泵是否可用？并求阀门全开时该泵的工作点； （3） 用阀将流量调至80m3/h, 求由于流量调节损失在阀门上的压头是多少米；若泵的效率为70%，求轴功率；（4） 在泵的出口管线上并联一管路，定性分析泵的工作点如何变化，并图示之。三（10分）用一回转真空过滤机过滤某水悬

2、浮液，操作真空度为80kPa,生产能力为6m3(滤液)/h，过滤面积为5m2,转鼓沉浸角为1200，转数为0.6转/分，现拟用一板框过滤机代替上述回转真空过滤机，已知滤框长与宽均为1000mm,过滤压力为196kPa（表压）,要求获得的滤液量为10 m3，过滤时间0.5小时，设滤饼不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。试求：（1） 需要滤框和滤板各多少；（2） 板框过滤机过滤终了后在压力仍为196kPa（表压）下用相当于滤液量1/5的水洗涤，洗涤时间为多少小时若卸渣重装等辅助时间为0.2小时，则生产能力是多少m3(滤液)/h （回转真空过滤机生产能力 ）四. （20分）拟用125、汽化热为2191.

3、8 kJ/kg的饱和蒸汽将空气由20加热到120，空气的流量为9000kg/h,空气在其平均温度下的物性数据为：粘度=2.06×10-5Pa×s,比热容Cpc=1.017kJ/(kg·K), 热导率=0.02996W/(m× K)。若忽略热损失，试求：（1） 蒸汽消耗量是多少(kg/h)?（2） 已设计一台单壳程单管程换热器，其传热管规格为19×2,管长为2 m,管子数目为900根，在蒸汽侧对流传热热阻及管壁与污垢热阻均可忽略的条件下，该换热器是否够用？此时空气的出口温度为多少？（3） 如果把该换热器改为双管程，则空气的出口温度为多少？若使空气

4、的出口 温度恰好达到120，应在操作上采取何种措施？（通过定量计算说明）（4）五（20分）在连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液，塔釜间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。进料为100kmol/h的含苯0.35（摩尔分率，下同）的饱和蒸汽，塔顶馏出液量为40 kmol/h，系统的相对挥发度为2.5。且知精馏段操作线方程为，试求：（1）该操作条件下的最小回流比；（2）提馏段操作线方程；（3）若塔顶第一块板下降的液相中含苯0.70，求该板以气相组成表示的Murphree板效率。六（20分）在一逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的丙酮，气体处理量为1400 m3/h（标准状态）。已知混合气中含丙酮0.0

5、5（摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为，若要求丙酮回收率为96%，出塔溶液中丙酮的浓度为0.02，试求：（1） 塔顶液相喷淋量为多少（以kg/h计）；（2） 最少吸收剂用量为多少？（3） 若此时塔的气相总传质单元高度HOG=0.8m，填料层高度应为多少？（4） 若填料层高度保持不变，减少吸收剂用量，丙酮回收率如何变化（定性说明），图示操作线变化情况。（4）若填料层高度保持不变，减少吸收剂用量，丙酮回收率将随吸收剂用量减小而不断降低。七（10分）在一常压绝热干燥器内干燥某种物料，干燥器有效传质面积为5m2。空气进入预热器的温度为15°C ，湿含量为0.0073kg水/（kg干空气

6、）。空气进干燥器温度为90°C，空气出干燥器温度为50°C，干燥过程可近似为等焓过程。进入干燥器的湿物料干基含水量为0.15kg水/(kg绝干物料)，产品干基含水量为0.01kg水/(kg绝干物料)；干燥器的生产能力为280kg/h（以干燥产品计）。试求：（1）干空气消耗量（kg干空气/h）；（2）预热器加入的热量（kW）(预热器热损失忽略)；（3）若实验测得该条件下的干燥速率曲线如图所示，试求恒速干燥阶段的干燥时间。 (空气湿比焓 )八、(5分)设计一测定液相传质系数的实验装置，画出原则流程图，标明所用的主要设备、仪表名称，说明要测量的主要参数。八（38分）填空1在平衡蒸

7、馏过程中，若基于易挥发组分表示组成，则离开塔顶的汽相组成y与离开塔底的液相组成x的关系为：yx。（，）2在精馏的五种进料中， 冷 液 进料的q值最大，其温度 泡点温度。（，）3某二元混合物的相对挥发度为3，全回流条件下进行精馏操作，对于相邻两块理论板，已知xn=0.3，yn-1= 0.794 。4设计精馏塔分离二元理想物系，其qnF、zF、xD、xW不变，则随原料中液相分率增加，其最小回流比减小 ，相同回流比下，总理论板数 减少。（不变、增加、减少、减小、不确定）5间歇精馏操作，若回流比恒定，则随精馏时间增加，塔顶温度 _ _ _。（不变、升高、下降、不确定）6水蒸汽直接加热的蒸馏可用于分离由

8、水和比水 的组分组成的混合物。（易挥发、难挥发）7对于清晰分割，比轻关键组分 的组分不在塔底出现。8为保持板式塔正常操作，塔内的操作气速必须大于_ _ _。（拦液点气速、载液点气速、液泛气速、漏液点气速）9吸收操作中，若操作压力适当升高，其他条件不变，则吸收分离能力 。（减小，增大，不变，变化不确定）10吸收过程中，当混合气体中溶质的浓度增加时，漂流因子的值_ _ _。（基本不变、增加、减小、不确定）11在100kPa、20下某低浓度混合气体被清水吸收，气膜传质系数 kG=0.001kmol/(m2·h·kPa)，液膜传质系数kL=0.25m/h，溶质的亨利系数 H=0.6

9、755kPa/(kmol·m-3) ，则溶质为易溶 气体（易溶、难溶、溶解度居中），气相总传质系数Ky=0.0997305 kmol/(m2·h)。、（参考公式：）12在选择吸收剂时，应该着重考虑的问题是：对溶质的溶解度大、选择性高 和不易挥发和选择性高 。13在用水吸收空气中的氧气的实验中，若其他条件不变，仅提高空气的流速，则总传质系数_基本不变 _ _ _。（基本不变、增加、减少、不确定）14分离某气体混合物，相对于物理吸收，采用化学吸收液膜阻力 减小 ，气膜阻力 不变 。15在吸收操作过程中，若保持操作条件不变，仅增大填料层高度，则吸收过程的溶质回收率将 增大 。（增

10、大、减小、不变、不确定）16将一定湿度的气体进行升温操作，其相对湿度不变 。（增大、减小、不变）17非结合水所产生的蒸汽压 等于 同温度下纯水的饱和蒸汽压。 （大于、小于、等于）18用湿空气干燥某种湿物料，仅空气流速增大时，物料的临界含水量XC将 。（减小，增大，不变，不确定）19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量 ，结合水分含量 。（减小，增大，不变，不确定）20BS部分互溶物系的单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度条件下，若用含有少量溶质的萃取剂S代替纯溶剂S，则萃取相E量与萃余相量R之比将 （增加、不变、减少）；萃取液的浓度将 （增加、不变、降低）

11、。21分离某原料液，溶剂用量和分离要求一定时，多级逆流萃取比多级错流萃取所需的理论级数 。（多，少）22在萃取操作中，原溶剂的分配系数kB 1。(大于、小于、等于)23反渗透过程的推动力应 溶剂的渗透压。（大于、小于、等于）24. 研究流体在静止和流动状态下的规律时，常将流体视为由无数质点组成的 介质。（A. 可压缩 B. 不可压缩 C. 间断 D. 连续）25.现场压力表测得的压力为6×105Pa，则该处的绝对压力为 （当时当地大气压为1×105Pa） 。26. 稳态流动时，液体在管内的流动速度是 变化的。（A. 可能 B. 不可能 C. 一定 D. 一定不）27. 理想

12、流体流动时阻力为 。28. A管路的管径是B管路管径的3倍，A、B管路串联，稳态操作时，A管路的质量流量是B管路质量流量的_倍。29. 边长为b的正方形直管的当量直径为 。30. 测速管测出的速度是 。（A. 平均速度 B. 点速度 C. 不确定） 35. 离心泵在启动前没有灌满被输送的流体，则会发生 。36. 当两台泵组合使用，在低阻管路中输送液体时，首选两台泵_联。37. 离心泵的转速提高10%，则泵的流量提高 。38. 离心泵的气蚀余量NPSH越小，泵允许的安装高度越 。（A. 不变 B. 越大 C. 越小）39. 往复泵的压头随流量的增加而 。（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）

13、40. 在输送腐蚀性液体时，选用 泵较适宜。（A. 隔膜泵 B. 螺杆泵 C. 齿轮泵）41. 由于压缩机气缸余隙的存在，实际吸气量比理论吸气量 。(A. 不变 B. 增大 C.减小)42. 当沉降室的高度增加2倍，则其生产能力 。（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）43. 离心分离在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.2m，旋转速度为20m/s，则离心分离因数为 。44. 对于非球形颗粒，其球形度 1。（A. 等于 B. 大于 C. 小于）45. 气体在旋风分离器中的运行圈数减少，则旋风分离器的临界半径 。（A. 不变 B. 增大 C.减小）46. 叶滤机是 式操作设备。（A. 间歇 B. 连续式）47. 通过流化床层的流体速度减小，流化床的高度 。（A. 不变 B. 增大 C. 减小）48. 通过固定床层的流体速度减小，床层阻力 。（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）49. 横穿洗涤时，洗液流经的距离为过滤液流经距离的_倍。50. 相同厚度的两层平壁的稳态热传导的过程中，热导率小的平壁的两侧温差_。（A. 相等 B. 大 C.小）51. 对于灰体而言，其反射率越小，吸收率越_。（A. 相等 B. 大 C. 小）52. 在间壁换热器中壁温接近于表面传