2000年研究生入學(xué)考試試卷

1、石油大學(xué)(華東)二年入學(xué)試題科目名稱：化工原理共 4 頁注意：全部均需寫在答題紙上，否則無效。一、填空及選擇題（共 25 分）：1. 當(dāng)管路的特性曲線寫為 H=A+BQ2 時，。A.B.A 只包括A 只包括重量流體增加的位能。重量流體增加的位能與靜壓能之和。BQ2 代表管路系統(tǒng)的阻力損失。C.D.BQ2 代表重量流體增加的動能。2.，兩個相互連通的密閉容器中裝有處于靜止?fàn)顟B(tài)、密度為的液體，對于圖中 A、B 兩點，PA PB,æ PAöæ PBöç+ Z A ÷ç+ ZB ÷ 。ègA.>è

2、gøøB.<C.第 2 題圖3.從地槽向常壓吸收塔送液，采用一臺離心泵時恰好在其高效區(qū)工作。若管路不變，再并聯(lián)一臺相同型號的泵，則。A.B.C.D.兩臺泵均在高效區(qū)工作。 兩臺泵均不在高效區(qū)工作。僅原泵在高效區(qū)工作。僅新裝的泵在高效區(qū)工作。4.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與無關(guān)。A.粒子的幾何形狀 C.流體與粒子的密度B.粒子的幾何D.流體的流速5.用轉(zhuǎn)筒真空過濾機處理某懸浮液，若保持其他條件不變，提高轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速，則濾餅厚度 ，生產(chǎn)能力。（增大、不變或減小）6.為減少室外設(shè)備的熱損失，擬在保溫層外再考慮的因素是選用的材料。金屬皮，則選擇金屬，應(yīng)優(yōu)先A.顏色較深B.表面

3、粗糙C.顏色較淺D.表面光滑7.試指出下列傳質(zhì)過程中的擴散類型：恒流假定成立的蒸餾過程：。惰性組分不溶于液相的吸收過程：。稀釋劑與萃取劑互不的萃取過程：。8.用水吸收 NH3 的過程基本上屬于（A.氣膜；B.液膜；C.雙膜控制）過程；其中氣相中的濃度梯度液相中的濃度梯度（均已換算為相應(yīng)的液相組成；A.>；B.<；C.）；氣膜阻力 液膜阻力（A.>；B.<； C.）。9.離開精餾塔提餾段某理論板氣相溫度為 t1，液相泡點溫度為 t2，氣相在該板上的濃度改變量為y，液相在該板上的濃度改變量為x，則 t1t2，xy。A.B.C.第 頁110. A-B-S 物系的溶解度曲線。P

4、、Q 代表互呈平衡的兩相，則該兩相中 A、B 的質(zhì)量比æ A ö 、ç÷è B ø Pæ A öç÷間關(guān)系為。 è B øQæ A ö >æ A öæ A ö =æ A öç÷ç÷BBç÷ç÷BBA.B.èø P èøQèø P èø

5、Qæ A ö <æ A öç÷ç÷BBC.èø P èøQ第 10 題圖11. 利用 LoBo-Evans 方法進行輻射室傳熱計算時，冷平面面積是指；當(dāng)量冷平面面積是指。二、簡答題(15 分)試用最簡潔的語言描述化工原理課程所涉及到的各種單元操作的要求：至少需描述 5 種單元操作，每種單元操作的敘述限于 12 句話。三、計算題（共 60 分）內(nèi)容。（10 分）某化工廠吸收塔的操作P=60kPa（絕）,由水泵或槽向塔頂輸入作為吸收劑的 20的清水，流程（槽水位恒定）。已知

6、：lAB=100m，lAC=200m(均包括局部阻力當(dāng)量長度),管線內(nèi)徑均為 0.1m，摩擦系數(shù)均為 0.03,當(dāng)?shù)卮髿釮=10m。試求：為 100kPa，AD 間距 未啟動泵時，m3/h；槽向吸收塔的供水量 Q1， 啟動泵后，AC 管路中水量 Q2 為多大時，高位槽將停止供水？第 1 題圖（10 分） 1.75 25×2.5mm 的為 12.751kg/h,的套管換熱器，內(nèi)，外60×3.5mm 的。為蒸汽冷凝，內(nèi)空氣流量溫度分別為 20和 60。試求： 空氣側(cè)對流傳熱系數(shù)，W/m2K； 已測出蒸汽側(cè)的對流傳熱系數(shù)為 104 W/m2K,傳熱的平均溫差多大？ 注：計算過程中

7、不計熱損失，忽略管壁及污垢熱阻；空氣的物性參數(shù)可視為常數(shù)： 1.128kg/m3,Cp=1.005kJ/kg K， 0.0276W/m K,0.0196cP。（15 分）在一吸收塔內(nèi)用純水吸收某氣體混合物，混合物的初始濃度為 0.06（分率，下同），在操作條件下，相平衡關(guān)系為 ye=1.2x，液氣比為 1.2,兩相逆流操作，氣體出口濃度為 0.01,吸收過程為氣膜阻力0.7，KyaV （其中 V 為入塔氣體流率，kmol/(m2s)）?，F(xiàn)另有一完全相同的吸收塔，在兩流體不變的前提下，兩塔可以串連或并聯(lián)組合操作，濃度、流量及操作條件皆。請問：單塔操作時，傳質(zhì)單元數(shù)為多少？兩塔串聯(lián)組合逆流操作時（

8、圖 a），氣體殘余濃度為多少？兩塔并聯(lián)組合逆流操作、氣液兩均勻分配時（圖 b），氣體殘余濃度為多少？第 頁2第 3 題圖（15 分）在連續(xù)操作的精餾塔中分離苯甲苯溶液。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔頂為，泡點回流。飽和蒸汽進料，其中含苯 0.35（分率，下同），流量為100kmol/h。塔頂餾出液量為 40 kmol/h.系統(tǒng)的相對揮發(fā)度為 2.5,且知精餾段操作線方程為 y=0.8x+0.16。試求：提餾段操作線方程；若塔頂?shù)谝粔K板下降的液體中含苯 0.70,求該板以氣相組成表示的板效率 EMV； 若塔釜停止供應(yīng)蒸汽，保持回流比不變，當(dāng)塔板數(shù)無限多時，塔底殘液的濃度為多少？（10 分）某混合液含溶

9、質(zhì) A30%，稀釋劑 B70%（均為質(zhì)量分率），擬采用多級逆流萃取加以分離，已知萃取劑 S 與稀釋劑 B 完全不，溶質(zhì) A 在 B 與 S 之間的分配，所用萃取劑為純?nèi)軇?，要求溶質(zhì)萃余率不超過 10%，試求：曲線 最 小 萃 取 劑 比(S/F)min；若所采用萃取劑比（S/F） 為（S/F）min 的 1.2 倍，則所需理論級數(shù)為多少？第 5 題圖第 頁3石油大學(xué)(華東)二年入學(xué)化工原理試題一、填空及選擇題（共 25 分）： 、 B D 減小、增大 D 等反向擴散；單向擴散；單向擴散 A、A、A B、C C占據(jù)的全部面積；煙氣對的有效輻射面積二、簡答題（共 15 分）：本題為創(chuàng)新型題目，無標(biāo)

10、準(zhǔn)。三、計算題（共分） （10 分）解：（5 分）以 O-O為基準(zhǔn)，12 面間列柏努利方程：P1=100kPa, P2=60kPaZ1=10m, u1=0,Z2=0u2 未知u2100000600000 + 10 += 2 + 0 + å H f1000 ´ 9.81 2g1000 ´ 9.81其中：300 u 2u 2å H= 0.03 ´2 = 90 2 f0.1 2g2gu 2所以： 91 2 = 14.082gu2=1.742m/sQ1 = p d 2u = 0.785 ´ 0.12 ´1.742 = 0.01367

11、m3 / s24= 49.2m3 / h（5 分）槽停止供水時：100000P = P + DP=+ 10 = 20.19mH O31AD21000 ´ 9.8160000P2 = 6.12mH O21000 ´ 9.8132 面間列柏方程：u 2u 22gu 22000 + 20.19 += 0 + 6.12 +2gu=2.145m/s+ 0.03 ´´0.12g第 頁4Q2 = 0.01684m / s = 60.6m / h33（分）解：（6 分）此為低粘度流體在圓直管內(nèi)強制對流的情況。12.751G = 11.279kg / m 2 s3600

12、´ 0.785 ´ 0.022Re = dG / m = 0.02 ´ 11.279= 1.15 ´ 10 40.0196 ´ 10 -3Pr = Cpm / l = 1005 ´ 0.0196 ´10-3 / 0.0276 = 0.714L / di = 87.5故：a = 0.023 lRe 0 8 Pr0 4idi= 0.023 · 0.0276 (1.15 ´104 )0 8 ´ 0.7140 4 = 49.16w / m 2 K0.02（4 分） Q = m Cp(t - t ) =

13、12.751 ´1005 ´ (60 - 20) = 142.W22213600Ao = pdoL = 3.14 ´ 0.025 ´1.75 = 0.1374m211Ko = 39.17W / m 2 K 1 do +125 + 11a da49.16 20142.4104iioQDt= 26.5mKoAo39.17 ´ 0.1374（分）（4 分）因 L/V=m，故：Dym = Dy1 = Dy2y1 - y2y1 - y2 = 0.06 - 0.01 = 5N=OGDyy - mx0.01m22（5 分）兩塔串聯(lián)組合時，每一個塔的 NOG

14、不變，總傳質(zhì)單元數(shù)加倍：y - y 'y - y '0.06 - y 'N '= 12 = 12 =2 = 10OGDyy 'y 'm22= 0.00545y '2V（6 分） H=¥V 0 3OGK ay兩塔并聯(lián)組合時，每一個塔的單元高度為：æ 1 ö0 3H '= ç÷HOGOGè 2 ø每一個塔的傳質(zhì)單元數(shù)為：N '= NOG HOG5= 6.156OGH '0.50 3OG0.06 - y ''有2 = 6.156y &#

15、39;'2= 0.00838y ''2第 頁5（15 分） (5 分)D=40kmol/h,W=60kmol/hxDR= 0.8以及= 0.16R + 1R + 1有 R=4xD=0.8L=RD=160kmol/h L=L=160kmol/hV=(R+1)D=200kmol/hV=V-eF=200-100=100kmol/h= 100 ´ 0.35 - 40 ´ 0.8 = 0.05xW60= 160 x60-´ 0.05 = 1.6x- 0.03ym+1mm100100 （5 分）x1=0.7y2=0.8x1+0.16=0.722.5 ´ 0.7y *= 0.85411 + 1.5 ´ 0.7y1=xD=0.8y1 - y20.8 - 0.72E= 0.599MVy *0.854 - 0.72- y12（分）塔板數(shù)無窮多、R=4 不變時， xD1W=L=4D故有5D=100D=20kmol/hW=80kmol/h20 + 80xW = 100 ´ 0.35（10 分）xW=0.1875（5 分） X= A = 0.428FB= 0.1´ 0.428 = 0.0428F對 B 與 S 互不 的多級逆流萃取，其操作線的斜率為（B/S），S 越小，則（B/S）越