青岛科技大学研究生入学试题 2016化工原理.docx

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1、青岛科技大学二。一六年硕士研究生入学考试试题考试科目：化工原理注意事项：1.本试卷共7道大题（共计32个小题），满分150分；2 .本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3 .必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效；4 .可以使用计算器。*一、（20分）用泵将苯和甲苯混合物送至精储塔，精储塔进料口与原料液面垂直距离为12m,塔内操作压强为4.905x1（）4Pa（表压）,料槽压强9.8Ix1（）3Pa（表压）,当地大气压为101.33kPa,摩擦系数为0.02,泵入口前管路总长5米（包括所有局部阻力的当量长度），管

2、路总长20m（包括除出口阻力损失外所有局部阻力的当量长度）。管路直径50mm,原料液密度800kgm3,操作温度下物料的饱和蒸汽压为35kPa0求：（1）当液体输送量为15Ph时，所需泵的扬程（m）。（2）若泵的效率为70%,上述输送量所需要的轴功率为多少？（3）当采用特性方程为H=20-1.12105Q2（Q以m3s表示）的离心泵输送物料，则管路中的流量可达到多少？（nh）（4）若离心泵的汽蚀余量为2.5米,请问将泵安装在液面上方6米的高度是否合适？为什么？二、（10分）拟用降尘室去除矿石焙烧炉炉气中的矿尘，已知操作条件下的气体体积流量为3000m,密度为0.5kgm3,黏度为0.03mPa

3、s。矿尘颗粒的密度为4000m3kgo试求：（1）设计一个能保证304加以上的尘粒能够完全出去的降尘室，试计算所需降尘室面积至少为多少?（2）采用该降尘室时，直径为15加的尘粒能出去百分之几？（3）如果气量减少20%,该降尘室能全部分离的最小颗粒直径为多少？（4）若降尘室中间设置一层挡板，则降尘室对含矿尘气体的处理能力变为多少？三、（20分）有一套管换热器，用水逆流冷却热空气。水走管内，流量为0.6kgs,冷水的进口温度为30；管间通流量为2.52kgs的空气，进出口温度分别为130C和70Co已知水侧和空气侧的对流传热系数分别为2000W（m2K）和50W（m2K）,水和空气的平均比热容分别

4、为4200J（kgK）和IoOOJ/（kgK）0假设管壁较薄，污垢热阻可以忽略，流体流动凡均大于10、试求：（1）总传热系数；（2）冷流体的出口温度；（3）若冷水流量增加一倍，求新工况下的总传热系数与冷流体的出口温度；（4）试求新旧两工况下的热流量之比；（5）从前面的结算结果中可以得出什么结论？四、（20分）在常压连续精微塔中分离两组分理想溶液。原料液处理量为IOOkmo1h,其组成为0.55（轻组分的摩尔分数，下同），泡点进料，塔顶设全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍，物系的平均相对挥发度为2,釜残液流量为45kmo1h,其组成为0.05。试求：（1）塔顶轻组分的组成；（2）

5、塔顶轻组分的回收率；（3）精微段操作线方程；（4）测得离开第一层塔板的液相组成为0.94,求该板液相默弗里板效率（5）计算第一层塔板的气相默弗里板效率。五、（20分）有一吸收塔，填料层高度为3m,操作压力为10133kPa,温度为20。用清水吸收混于空气中的氨气。混合气质量流速G=580kg（m2h）,含氨6%（体积分数）,吸收率为99%；水的质量流速W=770kg（m2h）该塔在等温下逆流操作，平衡关系为r*=0.9X,KGa与气相质量流速的0.8次方成正比，而与液相质量流速大体无关。试计算（I）该操作状况下传质单元数是多少？传质单元高度是多少？（2）保持塔径不变，操作压强增大一倍，填料层高

6、度应如何改变才能保持原来的吸收率？（3）液体流量增大一倍，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率？（4）气体流量增大一倍，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率？六、（20分）用常压连续干燥器干燥处理量为8（）0kg/h的湿物料，要求湿物料含水量由10%降至2%（均为湿基）。干燥介质为温度to=20,湿度Ho=O.012kg（kg干空气）的新鲜空气。空气经预热器加热至U=IoOC后进入干燥器，经过理想干燥过程后，在干燥器出口处空气的温度为60。试求：（1）每小时水分蒸发量及干燥产品量；（2）若风机安装在预热器之前，则风机的入口风量（nh）;（3）预热器的加热量（不计热损失）；（4）在t-H

7、图上定性表示出预热及干燥过程中空气状态的变化。七、简答题（每题5分，共计40分）1 .层流和湍流的区别主要表现在哪些方面？2 .离心泵为何采用后弯叶片？影响离心泵性能的因素有哪些？3 .什么是离心分离系数？分离系数的大小说明什么问题？为提高分离系数，可采取什么措施？4 .如何通过实验测定空气-饱和蒸汽冷凝传热的总传热系数，并得到无量纲数群Nu,Re,Pr的经验关联式？5 .在进行分子传质时，总体流动是如何形成的，反应总体流动的参数是什么？总体流动对分子传质通量有何影响？6 .什么是灵敏板，监测灵敏板的温度变化有什么作用？7 .简述气膜控制和液膜控制各有什么特点。8 .在干燥过程中，为提高干燥器的热效率，可采用哪些方法？