科技-考研加化工原理答案

2005年入學(xué)考試試題答 第1頁一、綜合概念題（45）1（4分）將水銀倒入到圖示的均勻管徑的U形管內(nèi)，水銀高度h1=0.25m。然后將水從左支管倒入，測得平衡后左支管的水面比右支管的水銀面高出0.40m。這時(shí)U1.19。 1--1p=p g(R1+R2 103(0.4+R)= R2=V

=d2(2h141水12 =d2(R+R水124V水銀V水(2h1+L)/(R1+R2(20.25+0.015)/(0.4+0.0317)2．（每空2分）在離心泵性能測定試驗(yàn)中，以泵汲處真空度為220mmHg，1.2kgf/cm2U 徑為35mm，采用為指示液，壓差計(jì)讀數(shù)，孔流系數(shù)，測得軸功率為1.92kW，已知泵的進(jìn)、出口截面間的垂直高度差為0.2m。則泵的壓HmHO;Vm3/s;效率η。 P

1.2

解H(ZZ)

0.2

1000Vd

)gR(0.035)20.632(13.61)9.810.858.79103m3/ NVgH8.791031039.8115.2 NNm

68.203（每空2.5分）(1)Re,Nu,Pr等準(zhǔn)數(shù)用不同單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí)所得的數(shù)值 相等。(2)一定流量的液體在一25×2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)i=1000w/m2℃。如流量與物性都不變，改用19×2mm的直管，則其值將變 1340w/m2℃（3）厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b1>b2>b3;導(dǎo)熱系數(shù)1<2<3;在穩(wěn)定傳熱過程中各層的熱阻R1>R2> 各層導(dǎo)熱速率Q1=Q2=Q3。4．(1)(5分)y=0.025,x=0.01,氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky=2kmol/m2.h，氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky=1.5kmol/m2.h,平衡關(guān)系y=0.5x,yi0.01（2）（2.5分）吸收操作時(shí)，L/G<m,mG/L增大；出塔液體濃度將不確定。愈低（2）測定空氣中水汽分壓最簡單的實(shí)驗(yàn)方法是測量空氣的干球溫度和濕球溫度。對(duì)于含溶質(zhì)A為30%、稀釋劑B為70%的混合物，擬用單級(jí)萃取加以分離，要求萃余相中A的濃度xAR不超過10%。當(dāng)xAR=0.1時(shí)，溶質(zhì)A的分配系數(shù)kA=1,所需溶劑比S/F為2.03 ，所得萃取液的濃度y’AE為0.48 萃余液的濃度x’為 0.95，過程的選擇性系數(shù)為7.5三、綜合計(jì)算題：（1052）111．（15）1-14d1=20mm，u12）11解：1--1與2--2之間列柏努利方 gz＋u2/2＋p=gz z1=0，z2=5m，p1= u2/2=gz 2152/2=9.81×5＋u21 2u2=11.26m/s 又，ud21 2 d=(u/u1/2d= 1511.260.020 2.（15分），其中，5分鐘相當(dāng)于濾液總量的水進(jìn)行洗滌，洗滌時(shí)間為多少解 q2＋30q=e∴q=15 K=300e e 恒速過 q2 e 1∴q=20.91 恒壓過程(q2－q2 ∴q=60.7m3/m2（5②dq②

2(q

)

（5 WdWEWdWE AW

0.260.7

min（53（15分）10m2的管殼式換熱器中，用工業(yè)水集中冷卻車間內(nèi)各離心泵的1.0kg/s,測得工業(yè)水與軸封冷卻水的出口溫度分別為402924℃，假設(shè)管壁兩1.0kg/sw2Cp

T1t2

702940 (T1t2)(T2t1)(7040)(2920)17.4 T 70ln T2

ln29KW2Cp2(t2t1)142004020)481Wm2K（5 2w

TT

70tt' 2Ptt'

2

22.05

2

'22t'31.222(Tt')(T't (7031.2)(24 1

15.3 Tt

70ln T'

ln24 2w (t't'

K' 2P2 1

614.5wm2K（511

1 1 2 2

208 聯(lián)立以上二式，解得：942.3Wm2K；982.5Wm2K（5 4（15式中分別為塔底與塔頂兩端面上的氣相吸收推動(dòng)力。NOGy1y2ym（5）(y1y2)(Lny1/y2)/[(y1mx2)(y2mx2(Lny1/y2)/[1m(x1x2)/(y1y2Ln(y1/y2)/(1mG/

（10分5．（25）以連續(xù)精餾分離正庚烷（A）與正辛烷（B）。已知相對(duì)揮發(fā)度=2.16，xf=0.35（正庚烷的摩爾分率，下同），塔頂產(chǎn)品濃度時(shí)，取。設(shè)泡點(diǎn)回流。試求計(jì)算Rmin和R5分)平衡線方程；y*q線方程：yqx21x二線交點(diǎn)：xe xDye

y

y xR1

R1

（5LLqFR（D/F）F又FxfDx0

[R（D/[ 1.477x

F/W2）2：（10精餾段操作線方程：y0.745x

y1x1

y20.7450.87880.240x2

2.161.16

6（20分）在恒定干燥條件下的箱式干燥器內(nèi)，將濕由濕基含水量45%干燥到3%，濕物料的處理量為8000㎏濕，實(shí)驗(yàn)測得：臨界濕含量為30%，平衡濕含量為1%，總干燥時(shí)間為28h。試計(jì)算在恒速階段和降速階段平均每小解：w1= X1w2= X

1w1w

kg水/kgkg水/kg2 12同理X0=0.429kg水/kg干 X*=0.01kg水/kg干 =(5分1

Gc

X1X0G(XX* X ln0 （5分）02 X021

X1X