江南大學(xué)化工原理真題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——江南大學(xué)化工原理真題1999年江南大學(xué)化工原理研究生入學(xué)考試試題

概念題

（1）某型號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，生產(chǎn)廠(chǎng)家在出廠(chǎng)前用20攝氏度，1atm的空氣標(biāo)定流量刻度。當(dāng)用其測(cè)定40攝氏度，1atm的空氣時(shí)，其校正系數(shù)為_(kāi)_____（20攝氏度，1atm空氣的密度是12kg/m3）

水以一致的流速分別通過(guò)水平放置和垂直放置的兩根直管，已知直管內(nèi)徑d1=d2（用下標(biāo)1表示水平管，下標(biāo)2表示垂直管，下同）兩測(cè)壓孔間距離L1=L2，用裝有水銀指示液的U型壓差計(jì)測(cè)得指示液高度分別為R1和R2，則______

AR1>R2BR1XD2BXD1=XD2CXD1=)在恒定枯燥條件下將20%的濕物料進(jìn)行枯燥，開(kāi)始時(shí)枯燥速率恒定，當(dāng)枯燥至含水量為5%時(shí)，枯燥速率開(kāi)始下降。再繼續(xù)枯燥至物料衡重，測(cè)得此時(shí)物料含水量為0.05%，則物料的臨界含水量為_(kāi)_____

以下兩題選做一題

10a（1）在B-S部分互溶物系中參與溶質(zhì)A，將使B-S互溶度______（增大、減少、不變）從A和B組分完全互溶的溶液中，用溶劑S萃取其中A組分，假使出現(xiàn)以下?tīng)顩r將不能進(jìn)行萃取分開(kāi)______

AS和B完全不互溶，S和A完全互溶

BS和B部分互溶，A組分的分派系數(shù)KA=1C選擇性系數(shù)β=1

10b（1）為了提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度______

A應(yīng)當(dāng)設(shè)法提高總傳熱系數(shù)或增加傳熱溫度差，或兩者同時(shí)并進(jìn)B不應(yīng)考慮傳熱系數(shù)問(wèn)題，而應(yīng)設(shè)法提高傳熱溫度C不應(yīng)考慮傳熱系數(shù)問(wèn)題，而應(yīng)設(shè)法降低傳熱溫度D盡可能采用并流進(jìn)料法

下述幾條措施，哪一條不能提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度？______A采用多效蒸發(fā)流程B引出額外蒸汽C使用熱泵蒸發(fā)器D增大傳熱面積

(20分）某離心泵，特性曲線(xiàn)方程為H=25.1×10-1Q2（式中H單位m，Q單位為m3/s),效率曲線(xiàn)方程為η=160Q-8000Q2(式中Q單位為m3/s),，若用此泵將敞口水槽的水輸送至一密閉容器中，當(dāng)升揚(yáng)高度為10m，容器頂端壓力表讀數(shù)為98.1KPa，輸水量為0.008m3/s時(shí)，管內(nèi)流體流量已處于完全湍流區(qū)。試問(wèn)：（1）若電機(jī)效率為98.1%，傳動(dòng)損失和安全系數(shù)均不考慮，該泵配備的電機(jī)功率應(yīng)為多少Kw；(2)若改用此泵輸送密度為1250kg/m3的某水溶液，當(dāng)泵的升揚(yáng)高度、閥門(mén)開(kāi)度及管路其它條件均保持不變的狀況下，該水溶液的流量為多少m3/s。

（20分）有兩臺(tái)單殼程列管式換熱器，采用145攝氏度的飽和水蒸汽加熱初溫為10攝氏度的常壓空氣?？諝庠诠軆?nèi)均為湍流滾動(dòng)。兩臺(tái)換熱器的列管長(zhǎng)度L、管內(nèi)徑d和總管數(shù)n均相等。其中第一臺(tái)采用單管程滾動(dòng)，空氣被加熱到100攝氏度；而其次臺(tái)采用雙管程滾動(dòng)，空氣被加熱到130攝氏度，已知雙管程換熱器各程的管數(shù)相等，空氣的物性數(shù)據(jù)可視為一致，熱損失可忽略不計(jì)。試求兩臺(tái)換熱器中水蒸汽的消耗量之比與空氣質(zhì)量流量之比的關(guān)系。（注：20.2=1.1487,1.09/1.6=0.6815，（7/7.8125）0.5=0.947）

（20分）某二元理想混合液XF=0.5（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同），F(xiàn)=100Kmol/h，現(xiàn)擬在常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)將其分開(kāi)為XD=0.9的產(chǎn)品，要求塔底釜液組成XW不大于0.1，已知物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5，釜液的氣化潛熱為30000KJ/kmol.。試比較以下兩種進(jìn)料狀況下塔釜加熱器所需的最少能量；（A)泡點(diǎn)進(jìn)料（B)寶盒蒸氣進(jìn)料（注：塔釜能耗可以用Q=Vr估算）五、（20分）在某逆流操作的吸收塔內(nèi)用純?nèi)軇┏ツ郴旌蠚怏w中的可溶組分。已知平衡關(guān)系為：Y=0.5X，測(cè)得氣體進(jìn)、出口濃度為Y1=0.06，Y2=0.01，吸收液出口濃度為X1=0.1（均為比摩爾分率）。今將氣、液流量均加倍。假設(shè)塔仍能正常操作，氣、液相流量加倍后傳質(zhì)系數(shù)增加20%，試求新?tīng)顟B(tài)下氣體的出口濃度。

1999年江南大學(xué)化工原理研究生入學(xué)考試試題參考答案

概念題

1.(1)V2/V1=(ρ1/ρ2)1/2=(T2/T1)1/2=[(273+400)/(273+20)]1/2=1.034（類(lèi)同09年小題）

(2)Dhf1=hf2，R1=R22.(1)Hs'=(Pa-P1)/ρg

Hs'與泵的結(jié)構(gòu)，被輸送的液體性質(zhì)，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)及其溫度有關(guān)，且隨著Q的增大而減小。

(2)指20℃，101.33kPa下，氣體的密度為1.2kg/m3時(shí)，風(fēng)機(jī)所具有的靜風(fēng)壓和動(dòng)風(fēng)壓之和為100H20mm產(chǎn)生的壓強(qiáng)。3.(1)Vs≤blut·(n+1)=1.5(m3/s)(2)C見(jiàn)課本

4.(1)分開(kāi)效率、壓強(qiáng)降

(2)減少變量的數(shù)目；因次一致性原則和所謂的∏定理（類(lèi)同09年小題第1題）5.(1)A;串聯(lián)溫差大（同09年小題）

(2)E=εC0(T/100)4=0.9×5.67×[(327+273)/100]4=6.6135×103(W/m2)6.(1)y*

(2)氣；1/KYa>>m/KXa7.(1)

(2)A;因平衡蒸餾實(shí)現(xiàn)了過(guò)程的連續(xù)化，但同時(shí)造成了物料的混合，故XD1>XD28.(1)C;壓降：拉西環(huán)>鮑爾環(huán)>階梯環(huán)(2)液體再分布

9.(1)對(duì)于不飽和空氣t>tαs>tw>td同09年小題對(duì)于飽和空氣t=tαs=tw=td(2)Xc=5%10a(1)增大(2)C10b(1)A(2)D

二、(1)He=K+BQ2=△Z+△P/ρg+BQ2=20+BQ2H=25-1×104Q2

∴B=68125H=24.36(m)η=160Q-8000Q2=0.768

N=HQρ/102η=24.36×0.008×1000/(102×0.768)=2.489(KW)∴N電機(jī)=N/η電機(jī)=2.489/0.981=2.54(KW)

(2)當(dāng)ρ=1250Kg/m3時(shí)，K=△Z+△P/ρg=18，B不變∴He=18+68125Q2H=25-1×104Q2

三、∵α蒸汽>>α空氣∴k≈α空氣對(duì)于第一臺(tái)換熱器Whrh=KS△tm

αi=0.023(λ/d)(duρ/μ)0.8(cpμ/λ)0.4∴αi∝u0.8

Wc=n(π/4)d2uρ

∵(Wh/Wh′)·(rh/rh′)=(K/K′)·(S/S′)·(△tm/△tm′)∴(Wh/Wh′)=(K/K′)·(△tm/△tm′)

145145∴△tm=(135-45)/㏑(135/45)=81.92(℃)10010

145145∴△tm′=(135-15)/㏑(135/15)=54.61(℃)13010

K/K′=αi/αi′=(u/u′)0.8而u/u′=Wc/(Wc′/2)

(u/u′)0.8=[Wc/(Wc′/2)]0.8·(81.92/54.61)=2.612(Wc/Wc′)0.8四、由F=D+W

FxF=DxD+WxW

當(dāng)q=1時(shí)，xq=xF=0.5∴yq=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.714)/(0.714-0.5)=0.8678V′=(R+1)D+(q-1)F=93.36

Q=V′·r=93.35×30000=2.80×106(KJ/h)

同理當(dāng)q=0時(shí)，yq=xF=0.5∴xq=0.286Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.5)/(0.5-0.286)=1.869V′=(R+1)D+(q-1)F=43.35

Q=V′·r=43.35×30000=1.30×106(KJ/h)

五、X2=0，m=0.5，Y1=0.06，Y2=0.01，X1=0.1

L/V=(Y1-Y2)/X1=(0.06-0.01)/0.1=0.5S=m/(L/V)=1NOG=(Y1-Y2)/△Ym=(Y1-Y2)/Y2=(0.06-0.01)/0.01=5HOG=V/(KYα·Ω)

Z=NOG·HOG=NOG′·HOG′∴NOG′=(1.2×5)/2=3∴NOG′=(Y1-Y2′)/Y2′=3∴Y2′=0.015

2000

年江南大學(xué)化工原理研究生入學(xué)考試試題

概念題\\

1.某蒸發(fā)裝置的水噴射冷凝器，操作真空度為600mmHg，則水封高度h_______m（水的密度為1000kg/m3）。

2.一輸油管輸送ρ=900kg/m3，μ=0.135Pa?s的油品，管內(nèi)徑為0.05m，流速為1.5m/s，則管內(nèi)的速度分布側(cè)形為_(kāi)_____。3.離心通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓______（A）靜風(fēng)壓加通風(fēng)機(jī)出口的動(dòng)壓；（B）離心通風(fēng)機(jī)出口與進(jìn)口間的壓差；（C）離心通風(fēng)機(jī)出口的壓力；（D）動(dòng)風(fēng)壓加靜風(fēng)壓4.離心泵的允許吸上真空度與以下因素?zé)o關(guān)______。

（A）當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ唬˙）輸送液體溫度；（C）流量；（D）泵的吸入管路的長(zhǎng)度

5.在長(zhǎng)L、高H的降沉室中，顆粒的沉降速度為，氣體通過(guò)降沉室的水平速度為u，則顆粒能在降沉室內(nèi)分開(kāi)的條件是______

6.\在離心機(jī)中回轉(zhuǎn)半徑越大，分開(kāi)因數(shù)越大\，\在旋風(fēng)分開(kāi)機(jī)中回轉(zhuǎn)半徑越大，分開(kāi)因數(shù)越大\，。

（A）只有第一種說(shuō)法對(duì)；（B）只有其次種說(shuō)法對(duì)；C）兩種說(shuō)法都對(duì)；D）兩種說(shuō)法都不對(duì)

7.回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力為5m3/h（濾液）?，F(xiàn)將轉(zhuǎn)速降低一般，其他條件不變，則其生產(chǎn)能力應(yīng)為。

（A）5m3/h；（B）2.5m3/h；（C）10m3/h；（D）3.54m3/h8.對(duì)恒壓過(guò)濾______。（A）濾液體積增大一倍，則過(guò)濾時(shí)間增大至原來(lái)的倍；（B）當(dāng)介質(zhì)阻力不計(jì)時(shí)；（C）濾液體積增大一倍，則過(guò)濾時(shí)間要增大至原來(lái)的4倍；（D）濾液體積增大一倍則過(guò)濾時(shí)間增大至原來(lái)的2倍

9.對(duì)在蒸汽-空氣間壁換熱過(guò)程中，為加強(qiáng)傳熱，以下方案中的在工程上可行。（A）提高空氣流速；（B）提高蒸汽流速；（C）采用過(guò)熱蒸汽以提高蒸汽溫度；

（D）在蒸汽一側(cè)管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時(shí)導(dǎo)走冷凝液10.某鍋爐的鑄鐵爐門(mén)溫度很高，因輻射而散失熱量，采取以下措施正確的是______。（A）在鍋爐門(mén)外側(cè)加鋪一層保溫層；（B）在鍋爐門(mén)內(nèi)側(cè)加鋪一層保溫層；

（C）在鍋爐門(mén)外50mm處安裝一塊與爐門(mén)同樣大小的鋁板；（D）將爐門(mén)換成熱導(dǎo)率較低的材料

11.用逆流操作的吸收塔處理含低濃度溶質(zhì)的混合氣體，如保持其他操作條件不變，僅增參與塔氣體流量，對(duì)氣膜控制系統(tǒng)，則出口氣體組成將______，出口液組成將______，吸收率將______。（增高，降低，不變，不能確定）

12.精餾操作中，若把進(jìn)料液的溫度降低，在保持其他條件不變的狀況下，可使塔頂產(chǎn)品濃度______。

13.精餾設(shè)計(jì)中，回流比越大，所需理論板數(shù)越少，操作能耗____。隨著回流比逐漸增大，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將浮現(xiàn)______變化過(guò)程。

14.一定濕度H的氣體，總壓P加大時(shí)，露點(diǎn)溫度。而當(dāng)氣體溫度t升高時(shí)，則______。15.以下兩題選做一題：

15A.在多級(jí)逆流萃取中，欲達(dá)到同樣的分開(kāi)程度，溶劑比越大，則所需理論級(jí)數(shù)愈______。當(dāng)溶劑比為最小值時(shí)，理論級(jí)數(shù)為_(kāi)____。

15B蒸發(fā)操作中的總溫度差損失除了由于管道內(nèi)流體滾動(dòng)阻力產(chǎn)生的壓降所引起的溫度差損失外，還包括______。

二、用某離心泵從敞口水池將20℃水（密度為1000kg/m3）輸送到冷凝器中，在一定轉(zhuǎn)速下，泵的壓頭與流量的關(guān)系可用（H單位為m，Q單位為m3/s）來(lái)表示，管路系統(tǒng)的總長(zhǎng)為60m（包括阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），管徑為Φ46×3mm，升揚(yáng)高度為15m，冷凝器水入口處表壓為9.81kPa，摩擦因數(shù)可取為0.02，滾動(dòng)已達(dá)阻力平方區(qū)。試計(jì)算：(1)實(shí)際輸水量；(2)若因生產(chǎn)需要，水的流量需增加一倍，為完成生產(chǎn)任務(wù)，將泵的轉(zhuǎn)速增加50%，求轉(zhuǎn)速增加后泵的特性方程；(3)轉(zhuǎn)速增加后的實(shí)際輸水量（根據(jù)比例定律，離心泵的流量與轉(zhuǎn)速呈正比，壓頭與轉(zhuǎn)速的平方呈正比）。

三、某精餾塔的再沸器由14根長(zhǎng)1.5m，直徑為Φ45×2.5mm的不銹鋼管組成，每小時(shí)能將100kg液體汽化，管外用106℃的飽和水蒸氣加熱，管內(nèi)液體的平均溫度為98℃，汽化潛熱為2200kJ/kg，假使已知管外側(cè)冷凝傳熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10000W/（m2?K），不銹鋼的熱導(dǎo)率17W（（m?K），污垢熱阻可忽略不計(jì)，試求：(1)傳熱系數(shù)K；(2)管內(nèi)沸騰傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)αi；(3)假使將加熱蒸汽的溫度增加到110℃，則此再沸器的生產(chǎn)能力將為多少（注：層流的冷凝傳熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，物性常數(shù)可視為不變。）

四、用一連續(xù)精餾塔分開(kāi)某二元混合物，進(jìn)料熱狀態(tài)為汽、液混合物，其中蒸汽量占1/2（mol%），進(jìn)料組成為0.5（mol%），料液在適合位置入塔，已知相對(duì)揮發(fā)度α=2.5，精餾段操作線(xiàn)方程為Y=0.77X+0.22，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，試求：(1)進(jìn)料汽、液組成；(2)塔頂產(chǎn)品組成XD；(3)離開(kāi)自塔頂起其次塊理論板的液相組成；(4)若加料狀態(tài)改為泡點(diǎn)進(jìn)料，且XD、XW不變及理論板數(shù)不變，此時(shí)加料濃度應(yīng)為多少？

五、空氣中混有2%（體積）的氨，當(dāng)總壓P=1atm，t=20℃，在某填料塔內(nèi)用清水逆流吸收，水流量為1200kg/m2?h，出塔濃度X1=0.01216kmolNH3/kmolH2O，進(jìn)口處氣體流量為1200kg/m2?h。設(shè)20℃時(shí)，亨利系數(shù)E=0.76atm。已知KGa為154kmolNH3/m2?h?atm，試計(jì)算：(1)填料層高度Z；(2)若操作壓強(qiáng)增大一倍P=2atm，其他條件不變，Z′/Z=？（注：相對(duì)分子質(zhì)量NH3-17，空氣-29，H2O-18）交流q：二四四二零四九零五八

2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試題

一.概念題：（20分）

1.的長(zhǎng)方體顆粒的形狀系數(shù)為_(kāi)_______。2.過(guò)濾助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)_______。

（A）顆粒均勻，溫和，可壓縮（B）顆粒均勻，堅(jiān)硬，不可壓縮（C）顆粒分布廣，堅(jiān)硬，不可壓縮（D）顆粒均勻，可壓縮，易變形3.離心泵將動(dòng)能變?yōu)殪o壓能的主要部件是________。

（A）葉輪（B）泵殼（C）泵殼和葉輪（D）葉輪和導(dǎo)輪4.離心泵葉輪形狀直接影響流體阻力損失。阻力損失最大的是_______。（A）滾動(dòng)角2?的葉片5.雙指示液微差壓差計(jì)要求指示液密度差_______。

（A）小(B)中等（C）大（D）越大越好

6.用一臺(tái)離心泵從水池向水塔送水，該泵工作點(diǎn)處于在高效率區(qū)。若管路保持不變，再并聯(lián)一臺(tái)型號(hào)一致的離心泵，則_______。

（A）僅原泵在高效區(qū)工作（B）僅新裝泵在高效區(qū)工作（C）兩泵均在高效區(qū)工作D）兩泵均不在高效區(qū)工作

７.傾斜放置的輸水管道，下半段管徑大于上半段管徑，其間用變徑管接相聯(lián)。已知變徑管節(jié)前，后安裝的測(cè)壓表上測(cè)得的表壓一致，則說(shuō)明管中的水處于_______狀態(tài)。（A）向上滾動(dòng)（B）向下滾動(dòng)（C）靜止（D）不一定８.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是在于_______。

（A）層流的雷諾數(shù)（A）變大（B）變小(C)不變(D)不確定16.如需將空氣減濕，應(yīng)使水溫_______。

(A)高于濕球溫度(B)低于濕球溫度(C)高于露點(diǎn)(D)低于露點(diǎn)17．枯燥熱敏性物料時(shí)，為提高枯燥速率，可采取的措施是_______

(A)增大枯燥面積(B)提高枯燥介質(zhì)的溫度(C)降低枯燥介質(zhì)相對(duì)濕度(D)提高枯燥介質(zhì)流速18．真空枯燥的主要優(yōu)點(diǎn)是________。

(A)省錢(qián)(B)枯燥速率緩慢(C)能避免物料發(fā)生不利反應(yīng)(D)能避免表面硬化19．進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使________。

(A)分派系數(shù)大于1(B)分派系數(shù)小于1(C)選擇性系數(shù)大于1(D)選擇性系數(shù)小于1

20．在部分互溶系統(tǒng)中，若萃取相中含溶質(zhì),稀釋劑,溶劑,則萃取相中________.(均表示質(zhì)量分率)二．（20分）用一離心泵將敞口貯槽內(nèi)的某懸浮液送入過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾。懸浮液的密度為,粘度為。在過(guò)濾機(jī)入口前裝一調(diào)理閥。管路總長(zhǎng)（包括除調(diào)理閥外的所有局部阻力），內(nèi)徑，濾液出口為大氣壓，貯槽和濾液機(jī)出口間的高度差可忽略不計(jì)。泵的特性曲線(xiàn)為（流量的單位為,揚(yáng)程的單位為）.過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積為,濾液與濾餅的體積比為,濾餅不可壓縮，濾布阻力不計(jì)。過(guò)濾在恒壓下進(jìn)行，第小時(shí)內(nèi)壓差為，過(guò)濾方程為（過(guò)濾時(shí)間的單位為,的單位為）.試求：（1）調(diào)理閥的阻力系數(shù)（流速可按第小時(shí)內(nèi)的平均流量算）；（2）第小時(shí)內(nèi)的管路特性方程。（層流下摩擦因數(shù)，湍流下摩擦因數(shù)）三．（分）用℃飽和水蒸氣在列管式換熱器內(nèi)加熱水。水走管內(nèi)，鋼管壁熱阻，污垢熱阻和熱損失均忽略不計(jì)，水的定壓比熱容可視為常數(shù)。傳熱為強(qiáng)制湍流。當(dāng)水的流速為時(shí)，可將水從℃加熱到℃，且測(cè)得基于外表面的傳熱系數(shù)為。當(dāng)水的進(jìn)口溫度不變，流速增加到為時(shí)，測(cè)得。求：（1）水蒸氣冷凝的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；（2）流速增加后水的出口溫度。四．（分）在常壓板式蒸餾塔中分開(kāi)某雙組分理想溶液。溶液的相對(duì)揮發(fā)度。操作時(shí)塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，回流比，塔釜采用間接蒸汽加熱。已知原料液中含易揮發(fā)組分%（摩爾%），泡點(diǎn)進(jìn)料，流量為?，F(xiàn)要求塔頂餾出液中組分的回收率為%，塔底采出液中組分的回收率為%。試求：（1）操作回流比；（2）精餾段操作線(xiàn)方程；（3）提餾段操作線(xiàn)方程；（4）若塔頂?shù)谝粔K板的氣相單板效率為%，求由塔頂其次塊板上升的氣相組成。五．（分）在常壓逆流操作的填料塔中用清水吸收氨-空氣中的氨。已知填料層高度為，進(jìn)塔混合氣中氨的摩爾分率，要求吸收率A=%，操作條件下，出塔水溶液濃度。試求：（1）實(shí)際操作液氣比是最小液氣比的多少倍？（2）出塔水溶液的最大濃度；（3）完成上述分開(kāi)任務(wù)所需的氣相傳質(zhì)單元高度為多少；（4）若要求出塔混合氣中氨的摩爾分率，其它操作條件及（液氣比）不變，此塔是否適用？（注：計(jì)算中摩爾比可用摩爾分率代替，惰性氣體流量可用混合氣體流量代替，溶劑流量可用溶液流量代替）

2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題

一、概念題（每題1.5分，共30分）1.用圓管輸送水，管道某處裝有一閘閥，閥的前后分別與U形壓差計(jì)的兩支管連接。在水的流速為2m/s

時(shí)U形壓差計(jì)的讀數(shù)為0.1m，壓差計(jì)的指示液為水銀，則閥的阻力系數(shù)為_(kāi)______。

2.一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，在水的流量為1m3/h時(shí)測(cè)得轉(zhuǎn)子承受的壓降為20mmHg柱，若流量增加到10m3/h，則轉(zhuǎn)子承受的壓降將________。

（A）增加；（B）減??；（C）不變；（D）不一定。3.離心泵內(nèi)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能的部件是_________。4.離心泵出口閥門(mén)開(kāi)度的改變_______。

（A）不改變泵的特性曲線(xiàn)；（B）不改變管路特性曲線(xiàn)；（C）不改變管路所需的揚(yáng)程；（D）不改變泵的工作點(diǎn)。5.以下說(shuō)法中不正確的是______。

（A）往復(fù)泵的流量隨揚(yáng)程的降低而增加；（B）旋渦泵在啟動(dòng)前需要灌液；

（C）齒輪泵的流量只能用安裝旁路的方法來(lái)調(diào)理；（D）往復(fù)泵適用于輸送高粘度的液體。6.沉降室的生產(chǎn)能力與________有關(guān)。

（A）顆粒沉降速度和沉降室高度；（B）沉降面積；

（C）沉降面積和顆粒沉降速度；（D）沉降面積、顆粒沉降速度和沉降室高度。

7.恒壓過(guò)濾時(shí)，若過(guò)濾介質(zhì)阻力不變，過(guò)濾時(shí)間縮短一半，則所得的濾液體積為原來(lái)的_________。8.試判斷以下各組傳熱系數(shù)α的數(shù)值大小。

（A）α水蒸氣冷凝_____α水（B）α湍流_____α過(guò)渡（同一物料）（C）α滴狀冷凝_____α膜狀冷凝9.判斷題

(A)多層壁穩(wěn)定傳熱，凡熱導(dǎo)率λ大的一層，溫差也大。_____

(B)在多管層列管換熱器中，無(wú)相變兩流體的平均傳熱溫差總是比純逆流時(shí)的小。_____(C)傳熱邊界層厚度總是小于或等于滾動(dòng)邊界層厚度。_____

10.在雙效并流蒸發(fā)系統(tǒng)中，將10000kg/h的10%稀溶液濃縮到50%，若第一效的蒸發(fā)水量為3800kg/h，則出第一效溶液的濃度為_(kāi)________。

11.在氣體吸收操作中，若1/ky＜＜m/kx，則吸收過(guò)程屬于__________控制過(guò)程。12.根據(jù)表面更新理論，傳質(zhì)速率與擴(kuò)散系數(shù)的________次方成正比。13.在填料塔內(nèi)進(jìn)行吸收時(shí)，氣液兩相的主要傳質(zhì)表面是_______。

（A）填料的總表面積（B）填料的比表面積（C）被潮濕的填料總表面積

14.雙組份連續(xù)精餾，若F、xF、xD、xW保持不變，進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化，將使_____。（A）D變，W不變（B）D不變，W變（C）D和W均不變（D）D和W均變化15.精餾段操作線(xiàn)的斜率______。

（A）大于1（B）小于1（C）等于1（D）等于0

16.浮閥塔板上的閥片全開(kāi)以前，閥孔氣速隨空塔氣速的增加而_______。17.板式塔在以下?tīng)顩r中________可不設(shè)進(jìn)口堰或受液盤(pán)。

（A）塔徑較小，液量較大（B）塔徑較大，液量較?。–）液體由側(cè)線(xiàn)抽出（D）降液管中清液層較高

18.在梅雨季節(jié)，空氣為水汽所飽和，而處于飽和狀態(tài)的氣體不能用作枯燥介質(zhì)。因此，甲認(rèn)為梅雨季節(jié)里枯燥作業(yè)必需停產(chǎn)，而乙認(rèn)為不必停產(chǎn)。你認(rèn)為_(kāi)_______。

（A）甲對(duì)乙不對(duì)（B）乙對(duì)甲不對(duì)（C）甲、乙都對(duì)（D）甲、乙都不對(duì)

19.以下參數(shù)中，________與空氣的溫度無(wú)關(guān)。

（A）相對(duì)濕度（B）濕球溫度（C）飽和水蒸汽壓（D）露點(diǎn)溫度20.固液萃取是傳質(zhì)單元操作之一，屬_________控制。

二、（30分）用一水泵將20℃的清水（粘度=1.005×10-3Pa?s）從河流送至水槽，管道裝置如本圖所示。管道內(nèi)徑為100mm，其中裝有一文丘里流量計(jì)，流量計(jì)入口直徑與管道一致，喉部面積為管道面積的1/4，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)至一定開(kāi)度時(shí)，與流量計(jì)入口和喉部相接的U形壓差計(jì)讀數(shù)為300mmHg。流量計(jì)的進(jìn)口至喉部的阻力系數(shù)ξ為0.15。流量計(jì)出口所接納道經(jīng)彎頭與長(zhǎng)2m的垂直管相接，其1/2插入水槽水中，管路中的摩擦系數(shù)λ與Re的關(guān)系為：λ=0.002Re0.2。求：（1）該管道的輸水量[m3/h]；（2）圖中A點(diǎn)的壓強(qiáng)[Pa]；（3）若干旱季節(jié)河水水位下降了2m，（設(shè)泵仍能正常操作），問(wèn)是否影響輸送流量？（說(shuō)明理由）。如何調(diào)理到原來(lái)的輸送流量？此時(shí)管路中阻力該變了多少？（用示意圖說(shuō)明）（設(shè)滾動(dòng)已在阻力平方區(qū)）。

三、（30分）在一蒸汽加熱器內(nèi)每小時(shí)將5200m（標(biāo)態(tài)）空氣從0℃加熱到90℃。加熱器由151根Φ38mm×3mm的鋼管，空氣在管內(nèi)單程滾動(dòng)，加熱蒸汽在管間滾動(dòng)，用120℃飽和蒸汽加熱，其冷凝潛熱為2206Kj/kg。試求加熱管長(zhǎng)和蒸汽消耗量。注：（1）空氣在定性溫度下的物性：ρ=1.075kg/m3，cP=1.02kJ/kg·℃，λ=0.0269W/m·K，μ=1.94×10-5Pa·s；（2）λ鋼=45W/m·K；（3）標(biāo)態(tài)下空氣ρ=1.252kg/m3。四、（30分）用一連續(xù)精餾塔分開(kāi)二元理想溶液，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分率，下同），塔頂產(chǎn)品組成為0.9，塔底產(chǎn)品組成為0.1，相對(duì)揮發(fā)度為2.5，飽和蒸汽進(jìn)料。塔頂冷凝器為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。試求：（1）塔頂產(chǎn)品及塔底產(chǎn)品量；（2）最小回流比；

（3）操作回流比為3時(shí)，塔釜每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量為多少kmol？（4）塔釜上一塊理論板液相組成為多少？五、（30分）在填料層高度為3m的常壓逆流操作的吸收塔內(nèi)，用清水吸收空氣中的氨。混合氣體含氮5%（體積%，下同），塔頂尾氣含氮0.5%，操作的吸收因數(shù)為1。已知在塔操作條件下氨水系統(tǒng)平衡關(guān)系可用Y*=0.9X表示。試求：（1）吸收液的出口濃度；（2）該填料塔的氣相總傳質(zhì)單元高度；（3）該填料塔的等板高度。

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2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題A

一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1．空氣以一致的流速分別流過(guò)水平放置和垂直放置的兩根等徑直管1和2，在長(zhǎng)度一致的兩端各裝一U

型壓差計(jì)，兩壓差計(jì)的指示液一致，讀書(shū)分別為R1和R2，則______。

A.△P1=△P2B.△P1＞△P2C.R1=R2D.R1＞R2

2．某液體在套管環(huán)隙內(nèi)滾動(dòng)。外管為φ56mm×3mm，內(nèi)管為φ30mm×2.5mm，液體粘度為1mPa·s，密度為1000kg/m3，流速為1m/s，則該液體在該套管環(huán)隙內(nèi)滾動(dòng)的Re=________。

3.以△h表示離心泵的汽蝕余量，p1允表示泵入口處允許的最低壓強(qiáng)，pt為操作溫度下液體的飽和蒸汽壓，u1為泵進(jìn)口處的液速，則__________。

A.p1允=pt+△hB.p1允/ρg=pt/ρg+△h-u12/2gC.p1允/ρg=pt/ρg+△hD.p1允/ρg=pt/ρg+△h+u12/2g4.進(jìn)行離心泵特性曲線(xiàn)測(cè)定試驗(yàn)時(shí)，啟動(dòng)泵后出水管不出水，泵進(jìn)口處真空計(jì)指示真空度很高，你認(rèn)為以下可能的原因中，哪一個(gè)是真正的原因？

A.水溫太高B.真空計(jì)壞了C.排出管路堵塞D.吸入管路堵塞

5.含細(xì)小顆粒的氣流在降沉室內(nèi)除去小粒子(沉降在斯托克斯區(qū))，正常狀況下能100%出去50μm的粒子，現(xiàn)氣體處理量增大一倍，原降塵室能100%除去的最小粒徑為_(kāi)_______。A.

B.1/2×50μmC.50μmD.2×50μm2?50?m6.過(guò)濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)時(shí)，最正確等壓過(guò)濾循環(huán)是

A.τ過(guò)濾=τ洗滌B.τ過(guò)濾+τ洗滌=τ輔C.τ過(guò)濾=τ洗滌+τ輔D.τ洗滌=τ過(guò)濾+τ輔助

7.有兩臺(tái)同樣的列管式換熱器，擬作氣體冷卻器用，在氣、液體流量及進(jìn)口溫度一定時(shí)，為使氣體溫度降到最低，采取流程_________。

A.氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作；B.氣體走管內(nèi)，氣體并聯(lián)逆流操作C.氣體走管內(nèi)，氣體串聯(lián)逆流操作。

8.有一φ18mm×2mm的無(wú)縫鋼管，管內(nèi)通冷凍鹽水，為減少冷量損失，在管外包一層λ=0.18W/(m·K)的石棉保溫層外壁與空氣的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α=10W/(m2·K)，原包石棉厚為5mm，現(xiàn)改為8mm，則冷量損失___。A.增大B.減小C.不變D.不一定

9.某列管換熱器，管間為飽和水蒸氣冷凝。若飽和蒸汽溫度與壁溫之差增加一倍，則傳熱速率將增加為原來(lái)的_________。

A.2-1/4倍B.23/4倍C.21/4倍D.21/3倍

10.在一致的操作條件和一致的蒸發(fā)任務(wù)下，多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力________單效蒸發(fā)的生產(chǎn)能力。A.等于B.大于C.小于D.不一定

11.某精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若將塔釜由原來(lái)的間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持xF，D/F，q，R，xD，不變，則xW_______，理論板數(shù)________。(增加，減少，不變，不確定)

12.氣液兩相在填料塔內(nèi)逆流接觸時(shí)，有效傳質(zhì)表面積是__________________________________。13.塔板上溢流堰的主要作用是_______________________________________________。

14.雙組分理想氣體中進(jìn)行穩(wěn)態(tài)單向擴(kuò)散，如維持氣相總摩爾濃度及溶質(zhì)的摩爾濃度梯度不變，當(dāng)系統(tǒng)溫度升高時(shí)，溶質(zhì)通量NA將____________。(增大，減小，不變，不一定)

15.以空氣作為濕物料的枯燥介質(zhì)，當(dāng)所用空氣的相對(duì)濕度較大時(shí)，濕物料的平衡水分相應(yīng)__________，自由水分相應(yīng)_______________。

16.萃取中的選擇性系數(shù)β與精餾操作中的___________相當(dāng)。

17.同一物料，如恒速枯燥速率增加，則臨界含水量_____________。A.減小B.不變C.增大D.不一定18.根據(jù)下圖畫(huà)出以下雙塔吸收系統(tǒng)的操作線(xiàn)：

二、(30分)如圖為一輸液瓶，其直徑為70mm。上端封口，瓶口處插一小針a通大氣，藥液流出后上端形成真空，空氣即從小針a流入補(bǔ)充。另插一小針b并通一直徑為0.005m的小管，小管與病人的靜脈相連。設(shè)小管出口處的表壓為10kPa，藥液的密度為1000kg/m3，小管內(nèi)的滾動(dòng)可視為連續(xù)滾動(dòng)，流體從小管b流出時(shí)的局部阻力系數(shù)為80(包括直管阻力和局部阻力)。若要求滴注的速度為每分鐘60滴，每滴為0.05ml試求：

(1)瓶?jī)?nèi)液位從0-0’下降到1-1’所需的時(shí)間；

(2)小管長(zhǎng)度l(即從小針端口到小管出口的距離)。

三、(30分)有一單程列管式換熱器，由直徑為φ25×2.5[mm]，長(zhǎng)為2m的26根鋼管組成。其中用119.6℃的飽和蒸汽加熱冷液體(冷凝液在飽和溫度下排出)，冷液體走管內(nèi)，入口溫度為25℃，比熱為1.76[kJ/kg℃]。冷液體的流量為18600[kg/h]，已知?dú)こ陶羝淠は禂?shù)為1.1×104[W/(m2℃)]而管程熱阻是殼程熱阻的6倍。忽略管壁和垢層熱阻以及熱損失，令傳熱面可按平壁計(jì)算。試求：(1)求冷液體的出口溫度。

(2)為了使冷液體出口溫度達(dá)到90℃以上，有人提出采用兩臺(tái)一致的換熱器進(jìn)行串聯(lián)。你認(rèn)為用串聯(lián)是否達(dá)到要求？為什么？(設(shè)冷液體在加熱過(guò)程中比熱為常數(shù))。

(3)現(xiàn)欲將管程由單程改為雙程。問(wèn)改變后管程熱阻為多少？(設(shè)液體在管內(nèi)作強(qiáng)制湍流滾動(dòng))。

四、(30分)用常壓連續(xù)蒸餾法分開(kāi)醋酸與水的混合液。已知進(jìn)料(飽和液體)流率為340kmol/h，兩操作線(xiàn)交點(diǎn)縱坐標(biāo)0.48，塔上端操作線(xiàn)方程y=0.84x+0.15，蒸汽進(jìn)全凝器的流率為550kmol/h，試求：(1)塔底產(chǎn)品量(kg/h);

(2)塔底醋酸的質(zhì)量組成。

注：水和醋酸在常壓下的沸點(diǎn)分別為100℃和118℃。

五、(30分)在常壓填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的氨，混合氣量為2000m3/h，其中氨的流量為160m3/h，出口氣體中的氨流量為4m3/h(均系操作溫度20℃下的體積)，平均關(guān)系Y=1.5X，傳質(zhì)系數(shù)KY=0.45kmol/(m2h)，(均按摩爾比表示)，試求：

(1)吸收率η為多少？若吸收劑用量為最小用量的1.2倍時(shí)，求溶液的出口濃度。(2)已知塔徑為1.2m，內(nèi)充25×25×3的亂堆填料拉西環(huán)，填料有效比表面積約200m2/m3,求填料層高度。(3)若使V、Y1、η、X1不變，而使吸收劑改為含氮0.1%(mol%)的水溶液時(shí)，填料層高度有何變化(KY可視為不變)。

江南大學(xué)2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題

考試科目：化工原理一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)1.層流底層越薄_________。

A.近壁面速度梯度越小B.滾動(dòng)阻力越小C.滾動(dòng)阻力越大D.流體湍動(dòng)程度越小2.在完全湍流(阻力平方區(qū))時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)數(shù)值_________。

A.與光滑管一樣B.只取決于ReC.只取決于相對(duì)粗糙度D.與粗糙度無(wú)關(guān)3.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是：________。

A.湍流速度＞層流速度B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流C.層流的雷諾數(shù)＜湍流的雷諾數(shù)D.層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)4.離心泵的性能曲線(xiàn)中的H-Q線(xiàn)是在_______狀況下測(cè)定的A.效率一定B.功率一定C.轉(zhuǎn)速一定D.管路(l+∑le)一定

5.一臺(tái)離心泵在管路系統(tǒng)中工作，當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，相應(yīng)的管路性能曲線(xiàn)可寫(xiě)為H=A+BQ2,且B≈0(即動(dòng)能增加值，阻力損失兩項(xiàng)之和與位能增加值、壓能增加值兩項(xiàng)之和相較甚小)，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速增大10%，如閥門(mén)仍全開(kāi)，則實(shí)際操作中________。

A.揚(yáng)程增大21%，流量增大10%B.揚(yáng)程大致不變，流量增大10%以上C.揚(yáng)程減小，流量增大21%D.流量不變，揚(yáng)程增大21%6.往復(fù)泵適用于_________。

A.大流量且流量要求特別均勻的場(chǎng)合B.介質(zhì)腐蝕性特別強(qiáng)的場(chǎng)合C.流量較小，揚(yáng)程較高的場(chǎng)合D.投資較小的場(chǎng)合7.板框壓濾機(jī)中_________。

A.框有兩種不同的構(gòu)造B.板有兩種不同的構(gòu)造C.板和框都有兩種不同的構(gòu)造D.板和框都只有一種構(gòu)造8.流化的類(lèi)型有_________。

A.散式流化和均勻流化B.聚式流化和散式流化C.聚式流化和鼓泡流化D.濃相流化和稀相流化

9.恒壓過(guò)濾，且介質(zhì)阻力忽略不計(jì)時(shí)，如粘度降低20%，則在同一時(shí)刻，濾液增大________。A.11.8%B.9.54%C.20%D.44%

10.在一列管式加熱器中，殼程為飽和水蒸氣冷凝以加熱管程中的空氣。若空氣流量大10%，為保證空氣出口溫度不變，可采用的方法_________。

A.殼程加折流擋板，加大殼程α值B.將原先的并流改為逆流滾動(dòng)以增大△tmC.開(kāi)打蒸汽進(jìn)口閥門(mén)以便增大水蒸氣流量D.開(kāi)大蒸汽進(jìn)門(mén)閥以便提高加熱蒸汽壓力

11.在兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，兩灰體的溫度相差50℃，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100℃，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的輻射傳熱量相比，應(yīng)當(dāng)_________。

A.增大B.變小C.不變D.不確定12.真空蒸發(fā)時(shí)，冷凝塔操作壓強(qiáng)的最低極限取決于________。

A.冷凝水的溫度B.真空泵的能力C.當(dāng)?shù)卮髿鈮篋.蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量13.氣體吸收計(jì)算中表示設(shè)備(填料)效能高低的一個(gè)量是___________。A.傳質(zhì)單元高度B.傳質(zhì)單元數(shù)

14.逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)吸收因數(shù)A＜1且填料為無(wú)窮高時(shí)，氣液兩相將在________達(dá)到平衡。A.塔頂B.塔底C.塔中部

15.二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線(xiàn)的變化__________。

A.平衡線(xiàn)B.操作線(xiàn)與q線(xiàn)C.平衡線(xiàn)與操作線(xiàn)D.平衡線(xiàn)與q線(xiàn)

16.操作中精餾塔，保持F，q，xF，D不變，若采用回流比R小于最小回流比Rmin，則xD____，xW_____。17.對(duì)于一定干球溫度的空氣，當(dāng)其相對(duì)濕度愈低時(shí)，其濕球溫度________。A.愈高B.愈低C.不變D.不一定，尚與其他因素有關(guān)

18.在一定的物料和枯燥介質(zhì)條件下：(1)臨界濕含量是區(qū)分結(jié)合水與非結(jié)合水的分界點(diǎn)。(2)平衡濕含量是區(qū)分可除去水分與不可除水分的分界點(diǎn)。正確的判斷是________。A.兩種提法都對(duì)B.兩種提法都不對(duì)

C.提法(1)對(duì)，提法(2)不對(duì)D.提法(2)對(duì)，提法(1)不對(duì)

19.單級(jí)(理論)萃取中，在維持進(jìn)料組成和萃取相濃度不變的條件下，若用含有少量溶質(zhì)的萃取劑代替純?nèi)軇┧幂陀嘞酀舛葘________。

A.增加B.減少C.不變D.不一定。二、(30分)：由水庫(kù)將水打入一水池，水池水面比水庫(kù)水面高50m，兩水面上均為常壓，要求的流量為90m3/h，輸送管內(nèi)徑為156mm。在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，管長(zhǎng)和各種局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度的總和為1000m，對(duì)所使用的泵，在Q=65~135m3/h范圍內(nèi)屬于高效區(qū)。在高效區(qū)中，泵的性能曲線(xiàn)可以近似地用直線(xiàn)H=124.5-0.392Q表示，此處的H為泵的揚(yáng)程m，Q為泵的流量m3/h，泵的轉(zhuǎn)速為2900r/min。管內(nèi)摩擦系數(shù)可取λ=0.025，水的密度ρ=1000kg/m3。試求：(1)核算一下此泵能否滿(mǎn)足要求？(2)如泵的效率在Q=90m3/h時(shí)可取68%，求泵的軸功率，如用閥門(mén)進(jìn)行調(diào)理，由于閥門(mén)關(guān)小而損失的功率為多少？(3)如將泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為2600r/min，并輔以閥門(mén)調(diào)理使流量達(dá)到要求的90m3/h，比第(2)問(wèn)的狀況儉約能量百分之多少?

三、(30分)：欲制備干球溫度65℃，相對(duì)濕度20%，氣量100m3/min的熱空氣，用于工業(yè)枯燥器。當(dāng)?shù)乜諝鈼l件為干球溫度27℃，濕度0.01kg水氣/kg干氣。今采用以下空調(diào)方法：首先在原空氣中噴入直接飽和蒸汽，然后再在加熱器中用同樣狀態(tài)的飽和蒸汽進(jìn)行間接加熱。若所用的飽和蒸汽壓強(qiáng)為0.13MPa(絕壓)，試計(jì)算直接噴射的蒸汽用量與加熱器中間接加熱的蒸汽用量。

注：(1)水蒸氣的p-T關(guān)系p=133.3e[18.3036-3816.44/(227.03+T)]Pa(其中T為攝氏溫度)；(2)0.13MPa的飽和水蒸氣溫度107℃，汽相焓=2688.2kJ/kg，液相焓=447.5kJ/kg(3)比熱容：cp干空氣=1.005kJ/(kg·K)，cp水蒸氣=1.926kJ/(kgK)

(4)濕空氣性質(zhì)：H=0.622φPs/(P-φPs)kg水汽/kg干氣，ν=(0.772+1.244H)×(273+t)/273m3濕氣/kg干氣，I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干氣(5)總壓取101.3kPa。

四、(30分)：在一常壓連續(xù)操作的精餾塔中分開(kāi)某雙組分溶液，已知塔頂產(chǎn)品組成為0.95，塔頂產(chǎn)品量為120kmol/h；塔釜產(chǎn)品組成為0.04(均為易揮發(fā)組分的摩爾分率)；操作回流比為最小回流比的1.25倍。操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.2；進(jìn)料q線(xiàn)方程y=6x-1.7(y,x均為摩爾分率)。試求：(1)原料組成并判別進(jìn)料狀態(tài)；(2)原料液量及塔底產(chǎn)品量；(3)精餾段操作線(xiàn)方程；(4)提餾段操作線(xiàn)方程。

五、(30分)：在一吸收塔中，用清水逆流吸收某氣體混合物，入塔氣相組成為0.04(比摩爾分?jǐn)?shù)，下同)操作條件下物系的平衡關(guān)系為Y=1.2X，操作的液氣比為1.2，出塔氣相組成為0.01，吸收過(guò)程為氣膜控制，KYa∝V0.7(V為摩爾流率)。若氣液初始組成、流量及操作條件不變，另加一個(gè)完全一致的塔，兩塔按并聯(lián)逆流操作組合，氣液兩相流量分派相等，此時(shí)氣體出口組成為多少？

2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題

考試科目：化工原理A(允許使用計(jì)算機(jī))

一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分，答案寫(xiě)在答題紙上)

1.某牛頓流體在圓直管內(nèi)滾動(dòng)，測(cè)得在某Re數(shù)下的壓降為70mmHg。假使將Re數(shù)加倍，則壓降為235.5mmHg，由此判斷該流體的滾動(dòng)形態(tài)是_________。

A.層流B.過(guò)渡流C.湍流D.無(wú)法確定2.孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)________文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)。

A.小于B.等于C.大于D.不一定3.判斷題：離心泵發(fā)生氣縛時(shí)，不能正常工作，但泵本身一般不會(huì)損壞。()A.錯(cuò)誤B.正確

4.離心泵輸送液體時(shí)，以機(jī)械能的形式向液體做功，液體的能量增加_______A.主要是動(dòng)能B.主要是靜壓能

C.動(dòng)能與靜壓能并重D.兩者的比例視具體狀況而定5.顆粒越大，所形成的床層孔隙率_______。

A.越大B.越小C.基本不變D.不一定

6.一旋風(fēng)分開(kāi)器的分開(kāi)效果不夠滿(mǎn)意，有人提出以下建議，你認(rèn)為哪一個(gè)建議較合理______。A.與另一個(gè)一致的旋風(fēng)分開(kāi)器并聯(lián)使用B.與另一個(gè)一致的旋風(fēng)分開(kāi)器串聯(lián)使用

C.與另一個(gè)小尺寸的旋風(fēng)分開(kāi)器串聯(lián)使用

D.在現(xiàn)有的旋風(fēng)分開(kāi)器的后面串聯(lián)1個(gè)由一對(duì)小尺寸的旋風(fēng)分開(kāi)器并列而成的分開(kāi)器7.流化床的帶出速度_______粒子的沉降速度。

A.小于B.等于C.大于D.不一定8.在以下幾種換熱器中，最適合在低Re數(shù)下實(shí)現(xiàn)湍流的是________。A.列管式換熱器B.板式換熱器C.螺旋板式換熱器D.套管式換熱器

9.在蒸汽——空氣換熱器中，采取_______方法提高傳熱速率是最合理的

A.提高蒸汽流速B.提高空氣流速C.將蒸汽和空氣的流速都提高10.為了蒸發(fā)某種粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液，應(yīng)采取______。A.并流加料流程B.逆流加料流程C.平流加料流程

11.在一個(gè)低濃度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作條件不變，而液量與氣量成比例同時(shí)增加，則：氣體出口組成Y2將__________，液體出口組成X1將___________，回收率將__________。(增加，減少，不變，不定)

12.精餾分開(kāi)α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96，測(cè)得第三層塔板(精餾段)的下降液體濃度為0.4，其次層板下降液體濃度為0.45，則第三層塔板的汽相單板效率EmV為_(kāi)________。

A.22.2%B.32.68%C.44.1%D.107.5%

13.某二元混合物要求用精餾方法分開(kāi)，規(guī)定產(chǎn)品濃度為xD，xW。如進(jìn)料為xF1時(shí)，相應(yīng)的最小回流比為Rm1；進(jìn)料為xF2時(shí)，則相應(yīng)的最小回流比為Rm2。現(xiàn)xF1＜xF2，則：()。A.Rm1＜Rm2B.Rm1=Rm2C.Rm1=Rm2D.無(wú)法確定

14.在一致填料層高度和操作條件下，分別采用拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)填料進(jìn)行填料的流體力學(xué)性能試驗(yàn)，壓降最小的填料是_________。

15.空氣溫度為t0，濕度為H0，相對(duì)濕度為φ0的濕空氣，經(jīng)一間接蒸汽加熱的預(yù)熱器后，空氣的溫度為t1，濕度為H1，相對(duì)濕度為φ1，則()。

A.H1＞H0B.φ0＞φ1C.H1＜H0D.φ0＜φ1

16.在某常壓連續(xù)枯燥器中采用廢氣循環(huán)操作，即由枯燥器出來(lái)的一部分廢氣(t2，H2)和新鮮空氣(t0，H0)相混合，混合氣經(jīng)預(yù)熱器加熱到必要的溫度后再送入枯燥?？菰镞^(guò)程中有關(guān)參數(shù)如下：混合器狀態(tài)點(diǎn)M(tm，Hm)預(yù)熱點(diǎn)N(t1，H1)枯燥(I2=I1)點(diǎn)B(t2，H2)已知水分蒸發(fā)量為W，則根據(jù)對(duì)整個(gè)枯燥系統(tǒng)的物料衡算可得絕干空氣量L為()。

A.L=W/(H2-H0)B.L=W/(Hm-H0)C.L=W/(H1-H0)D.L=W/(H2-H1)17.用純?nèi)軇㏒對(duì)A、B混合液進(jìn)行單級(jí)(理論)萃取，當(dāng)萃取劑用量增加時(shí)(進(jìn)料量和組成均保持不變)，所獲得的萃取液組成()。

A.增加B.減少C.不變D.不一定18.萃取劑參與量應(yīng)使原料和萃取劑的和點(diǎn)M位于()。

A.溶解度曲線(xiàn)之上方區(qū)B.溶解度曲線(xiàn)之下方區(qū)C.溶解度曲線(xiàn)上D.坐標(biāo)線(xiàn)上

二、(30分)用泵將20℃水從貯槽打到某一處。泵前后裝有真空表和壓力表，泵的吸入管路總阻力和速度頭之和為4m，大氣壓為100kPa，吸入液面與吸口間距離為4m。試求：(1)真空表的讀數(shù)；(2)當(dāng)水溫由20℃變?yōu)?0℃時(shí)。發(fā)現(xiàn)真空表讀數(shù)突然改變，流量猛然下降。此時(shí)出了什么故障？原因何在？怎樣排除？(提醒：70℃時(shí)的飽和蒸汽壓pv=31.16kPa，ρ水=1000kg/m3)

三、(30分)在一FLB—500—65—25—4型列管換熱器中用飽和水蒸氣預(yù)熱有機(jī)溶劑，蒸汽在殼程中冷凝為同溫度的飽和水，溶劑走管內(nèi)。已知：水蒸氣的溫度為120℃，冷凝潛熱r=2236kJ/kg，冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為10000W/(m2·K)。溶劑的流量為45t/h，入口溫度42℃，出口溫度82℃，平均溫度下的比熱容為2.2kJ/(kg·K)。換熱器由120根管子組成，管子規(guī)格為φ25mm×2.5mm，材料是鋼，其熱導(dǎo)率為45W/(m·K)。以管外表面積為基準(zhǔn)的傳熱面積為65m2，殼體未保溫，殼外表面積為12m2，環(huán)境溫度為15℃，換熱器外殼與環(huán)境的對(duì)流輻射表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)αT=14.5W/(m2·K)。(1)忽略殼壁熱阻，估計(jì)蒸汽的冷凝量(kg/h)；(2)若兩側(cè)無(wú)污垢，試求管內(nèi)溶劑的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；(3)若將上述四管程的換熱器改為二管程操作，管子總根數(shù)不變，并假定溶劑的流量、入口溫度、蒸汽溫度、蒸汽冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)均不變，溶劑物性變化可忽略，試求溶劑的出口溫度(假定二管程時(shí)管內(nèi)滾動(dòng)為湍流)

四、(30分)某廠(chǎng)吸收塔填料層高4m，用水吸收尾氣中的有害組分。在此狀況下，測(cè)得的濃度如下圖：Y1=0.02，Y2=0.004，X1=0.008，X2=0，(Y、X均為比摩爾分率，下同)。已知平衡關(guān)系為Y=1.5X，試求：(1)氣相總傳質(zhì)單元高度；(2)操作液氣比為最小液氣比的多少倍；(3)由于法定排放濃度Y2必需≤0.002，所以擬將填料層加高。若液氣比不變，問(wèn)填料層應(yīng)加高多少；(4)畫(huà)出加高前后，吸收操作線(xiàn)的示意圖。五、(30分)在常壓連續(xù)精餾塔中分開(kāi)A、B混合液(如附圖所示)。兩股進(jìn)料狀況如下：F1=100kmol/h，xF1=0.6(摩爾分率，下同)，F(xiàn)2=200kmol/h，xF2=0.2，均為飽和液體進(jìn)料。要求分開(kāi)后餾出液中組分A含量不小于0.8，釜液中組分A濃度不大于0.02，操作回流比為2。試求：(1)餾出液、釜液摩爾流量；(2)兩股進(jìn)料間塔段的上升蒸汽、下降液體摩爾流量；(3)兩股進(jìn)料間的操作線(xiàn)數(shù)值方程。

2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題

考試科目：816化工原理(含試驗(yàn))(允許使用計(jì)算器)請(qǐng)將題號(hào)和答案寫(xiě)在答題紙上，直接寫(xiě)在試卷上無(wú)效一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1.水在內(nèi)徑一定的圓管中穩(wěn)定滾動(dòng)，若水的質(zhì)量流量保持恒定，當(dāng)水溫升高，Re值將_________。

（A）變大（B）變?。–）不變（D）不確定2.當(dāng)吼徑與孔徑一致時(shí)，文丘里流量計(jì)的能量損失比孔板流量計(jì)的能量損失______。（A）大（B）小（C）相等（D）不確定3.在測(cè)速管工作時(shí)，測(cè)壓孔迎對(duì)流體滾動(dòng)方向時(shí)所測(cè)壓力代表該處的_______，此時(shí)測(cè)速管側(cè)壁壓力代表該處的_______。()

（A）動(dòng)壓，靜壓（B）動(dòng)壓，動(dòng)壓與靜壓之和（C）動(dòng)壓與靜壓之和，靜壓（D）靜壓，動(dòng)壓與靜壓之和

4.離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指______________________________________。

5.用離心泵將水池的的水抽吸到水塔中，設(shè)水池和水塔水面維持恒定，若離心泵在正常操作范圍內(nèi)工作，開(kāi)大出水口閥門(mén)將導(dǎo)致________。

（A）送水量增加，泵的壓頭下降（B）送水量增加，泵的壓頭增大（C）送水量增加，泵的軸功率不變（D）送水量增加，泵的軸功率下降6.在重力場(chǎng)中，微小顆粒的沉降速度與_______無(wú)關(guān)。

（A）顆粒的幾何形狀（B）顆粒的尺寸大?。–）流體與顆粒的密度（D）流體的速度

7.過(guò)濾常數(shù)K與______無(wú)關(guān)。

（A）濾液的粘度（B）過(guò)濾面積（C）濾漿的濃度（D）濾餅的壓縮指數(shù)8.兩臺(tái)同樣的列管式換熱器，擬作氣體冷卻器用，氣、液流量及進(jìn)口溫度一定時(shí)，為使氣體溫度降到最低，宜采用的流程為_(kāi)______。

(A)氣體走管內(nèi)，串聯(lián)逆流操作(B)氣體走管內(nèi)，并聯(lián)逆流操作(C)氣體走管外，并聯(lián)逆流操作

9.間壁兩側(cè)流體的傳熱過(guò)程中，αo、αi值相差很大(αo＜＜αi)，K值接近_______。10.真空蒸發(fā)時(shí)，冷凝器操作壓強(qiáng)的最低極限取決于________。

(A)冷凝水的溫度(B)真空泵的能力(C)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?D)蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量11.溶解度很大的氣體，屬于________控制。

12.在逆流操作的填料塔中，當(dāng)A＜1時(shí)，若填料層高h(yuǎn)=∞，則氣液兩相將于塔_________達(dá)到平衡。

13.某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為()。

（A）60kmol/h（B）66.7kmol/h（C）90kmol/h（D）不確定

14.判斷題：在已建成的板式精餾塔中分開(kāi)某二元混合液，在進(jìn)料量組成一定，精餾過(guò)程中要求得到一定流量和組成的精餾產(chǎn)品，進(jìn)料位置不變，而將進(jìn)料狀況由冷凝進(jìn)料改為飽和液體進(jìn)料時(shí)，設(shè)兩種進(jìn)料狀況下塔效率不變，則塔底再沸器中加熱介質(zhì)的流量應(yīng)減少，塔頂冷凝器和冷卻器中冷卻介質(zhì)流量應(yīng)加大。()

15.當(dāng)填料塔操作氣速達(dá)到泛點(diǎn)氣速時(shí)，壓降急劇()。(升高、降低、不變)。16.判斷題：同一塔板上液體流量愈大，則液面落差也愈大()。

17.一吸濕性物料和一非吸濕性物料，具有一致的枯燥面積，在一致的枯燥條件下進(jìn)行枯燥，

前者的枯燥速度為UA，后者的枯燥速率為UB，則在恒速枯燥段UA________UB。(＞，=，＜)

18.枯燥器內(nèi)部無(wú)補(bǔ)充加熱的狀況下，進(jìn)枯燥器的氣體狀態(tài)一定，枯燥任務(wù)一定，則氣體離開(kāi)枯燥器的濕度H2越_________，枯燥器的熱效率就越高。19.物料的平衡水分一定是()。

（A）非結(jié)合水分（B）自由水分（C）結(jié)合水分（D）臨界水分20.進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使：()。

（A）分派系數(shù)大于1（B）分派系數(shù)小于1（C）選擇性系數(shù)大于1（D）選擇性系數(shù)小于1

二、(30分)用離心泵向常壓涼水塔供應(yīng)水，管路總長(zhǎng)為100m(包括所有局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi))直徑為100mm。管內(nèi)滾動(dòng)已進(jìn)入阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)為0.025。冷卻水入塔截面與塔底水面相差5m。所用離心泵在轉(zhuǎn)速為2900r/min的特性曲線(xiàn)方程為H=22.2—4.63×10-4Q2，式中，Q單位為m3/h；H單位為m。試計(jì)算：(1)冷卻水輸送量及泵的有效功率；(2)現(xiàn)因水溫下降，故所需冷卻水用量將減少20%，擬用調(diào)理管路閥門(mén)的方法實(shí)施操作，則離心泵有效功率有何變化？(3)若采用調(diào)理電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法進(jìn)行上述流量調(diào)理，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？

三、(30分)有一列管式換熱器，傳熱面積為50m2，加熱管為φ25mm的薄壁銅管。用120℃的飽和水蒸氣將油從40℃加熱到80℃；油走管程，處理量為36噸/小時(shí)，滾動(dòng)狀態(tài)為湍流。已知飽和水蒸氣的冷凝傳熱系數(shù)為1.2×104W/(m2℃)，油的平均比熱容為2.1kJ/(kg℃)，試計(jì)算：(1)該換熱器傳熱系數(shù)K；(2)假使該換熱器仍用于加熱原來(lái)的油，油的處理量增加一倍，假設(shè)其他物性不變，問(wèn)油的出口溫度為多少？(3)假使該換熱器用于加熱另一種黏度更大的油，油的黏度提高一倍，油的處理量仍為36噸/小時(shí)，假設(shè)其他物性不變，滾動(dòng)仍為湍流，問(wèn)油的出口溫度為多少？

四、(30分)在一逆流操作的填料塔中，用含A組分0.2%的礦物油吸收混合氣中的A組分。已知進(jìn)口混合器中A組分的含量為y1=1.5%(以上均為摩爾分?jǐn)?shù))，操作壓力為1atm。系統(tǒng)平衡關(guān)系聽(tīng)從拉烏爾定律。操作溫度下A組分的飽和蒸汽壓為380mmHg。試求：(1)當(dāng)吸收劑用量為最小用量的3倍時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元高度HOG=1.2m，求填料層高度(此時(shí)回收率不變)。[注：因?qū)俚蜐舛任?，可認(rèn)為摩爾分?jǐn)?shù)近似等于比摩爾分?jǐn)?shù)]

五、(30分)某料液以2.5kmol/h的流率參與提餾塔的頂部，其組成為0.4(mol%，下同)，溫度為10℃，塔頂蒸汽冷凝后全部作為產(chǎn)品，不回流。已知：料液泡點(diǎn)為98℃，平均比熱容為1.6kJ/(kmolK)，汽化潛熱為350kJ/kmol，塔頂產(chǎn)品餾出率D/F為0.717，xW=0.02，料液相對(duì)揮發(fā)度α為3。塔內(nèi)物料循環(huán)遵循恒摩爾流假定。試求：(1)塔內(nèi)液氣比為多少？(2)經(jīng)第一塊理論板的汽相增濃了多少？

2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)試題

考試科目：化工原理A(允許使用計(jì)算機(jī))一、概念題(30分，每空或每選擇1.5分)

1.某液體在內(nèi)徑為do的水平管路中穩(wěn)定滾動(dòng)，其平均流速為uo，當(dāng)它以一致的體積流量通過(guò)等長(zhǎng)的內(nèi)徑為d2(d2=do/2)的管子時(shí)，則其流速為原來(lái)的_________。

(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍2.層流底層越薄_________。

(A)近壁面速度梯度越小(B)滾動(dòng)阻力越小(C)滾動(dòng)阻力越大(D)流體湍動(dòng)程度越小3.當(dāng)管路性能曲線(xiàn)寫(xiě)為H=A+BQ2時(shí)_______。

(A)A只包括單位重量流體需增加的位能

(B)A包括單位重量流體需增加的位能與靜壓能之和(C)BQ2代表管路系統(tǒng)的局部阻力損失(D)BQ2代表單位重量流體增加的動(dòng)能

4.當(dāng)兩臺(tái)規(guī)格一致的離心泵并聯(lián)時(shí)，只能說(shuō)______。

(A)在新的工作點(diǎn)處較原工作點(diǎn)處的流量增大一倍

(B)在管路中操作的并聯(lián)泵揚(yáng)程與單臺(tái)泵操作時(shí)一致，但流量增大兩倍(C)在管路中操作的并聯(lián)泵較單臺(tái)泵流量增大一倍

(D)當(dāng)揚(yáng)程一致時(shí)，并聯(lián)泵一致曲線(xiàn)上的流量是單臺(tái)泵特性曲線(xiàn)上流量的兩倍

5.回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力為5m3/h(濾液)?，F(xiàn)將轉(zhuǎn)速降低一半，其他條件不變，則其生產(chǎn)能力應(yīng)為_(kāi)___________。

(A)3.54m3/h(B)2.5m3/h(C)10m3/h(D)5m3/h

6.在板框過(guò)濾機(jī)中，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力不計(jì)，過(guò)濾時(shí)間增加一倍時(shí)，其過(guò)濾速率為原來(lái)的_________。

(A)2倍(B)1/2倍(C)1/2倍(D)4倍

7.有一套管換熱器，環(huán)隙有119.6℃蒸汽冷凝，管內(nèi)空氣從20℃被加熱到50℃，管壁溫度應(yīng)接近________。

(A)119.6℃(B)77.3℃(C)50℃(D)35℃(E)20℃

8.對(duì)在蒸汽—空氣間壁換熱過(guò)程中，為加強(qiáng)傳熱，以下方案中的______在工程上可行。(A)提高蒸汽流速(B)提高空氣流速

(C)采用過(guò)熱蒸汽以提高蒸汽溫度

(D)在蒸汽一側(cè)管壁上加裝翅片，增加冷凝面積并及時(shí)導(dǎo)走冷凝液。9.為了蒸發(fā)某種粘度隨濃度和溫度變化比較大的溶液，應(yīng)采用_____。(A)并流加料流程(B)逆流加料流程

(C)平流加料流程(D)雙效三體并流加料流程

10.與單效蒸發(fā)相比，多效蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________。

11.某精餾塔精餾段理論板數(shù)為N1層，提餾段理論板數(shù)為N2層，現(xiàn)因設(shè)備改造，使提餾段的理論板數(shù)增加，精餾段的理論板數(shù)不變，且F、xF、q、R、V等均不變，則此時(shí)______。

(A)xW減小，xD增加(B)xW減小，xD不變

(C)xW減小，xD減小(D)xW減小，xD的變化視具體狀況而定

12.精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若F、xF、xD、xW、V均為定值，將進(jìn)料熱狀態(tài)從q=1變?yōu)閝>1，設(shè)計(jì)所需理論板數(shù)_______。

(A)多(B)少(C)不變(D)判斷依據(jù)不足13.某吸收過(guò)程，已知其氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky=4×10-4kmol/(m2s)，液相傳質(zhì)分系數(shù)kx=8×10-4kmol/(m2s)，由此可知該過(guò)程為_(kāi)______。

(A)液膜控制(B)氣膜控制

(C)判斷依據(jù)不足(D)氣膜阻力和液膜阻力相差不大14.對(duì)一定的逆流操作體系，若其解吸因數(shù)S=1，則其理論板數(shù)必______氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG。15.填料塔設(shè)計(jì)時(shí)，空塔氣速一般取_____氣速的50%—80%。

16.篩板塔、泡罩塔、浮閥塔相比較，操作彈性最大的是________。17.如需將空氣減濕，應(yīng)使水溫________。

(A)高于濕球溫度(B)低于濕球溫度(C)高于露點(diǎn)(D)低于露點(diǎn)18.在等速枯燥階段中，在給定的空氣條件下，對(duì)枯燥速率正確的判斷是_______。

(A)枯燥速率隨物料種類(lèi)不同而有極大的差異(B)枯燥速率隨物料種類(lèi)不同而有較大的差異(C)各種不同物料的枯燥速率實(shí)質(zhì)上是一致的(D)不一定

19.進(jìn)行萃取操作時(shí)應(yīng)使_______。

(A)分派系數(shù)大于1(B)分派系數(shù)小于1(C)選擇性系數(shù)大于1(D)選擇性系數(shù)小于120.一般狀況下，稀釋劑B組分的分派系數(shù)k值________。

(A)大于1(B)小于1(C)等于1(D)難以判斷，都有可能

二、(30分)某型號(hào)的離心泵，在一定的轉(zhuǎn)速下，在輸送范圍內(nèi)，其揚(yáng)程與流量的關(guān)系可用H=18-6×105Q2(H單位為m，Q單位為m3/s)來(lái)表示。用該泵從貯槽將水送至高位槽。兩槽均為敞口，水面垂直距離為3m，且水面維持恒定。管路系統(tǒng)的總長(zhǎng)為20m(包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)，管徑為φ46mm×3mm，摩擦系數(shù)可取為0.02。試計(jì)算：(1)輸水量m3/h；(2)若泵的效率為65%，水的密度為1000kg/m3，離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸功率kW；(3)若將該輸送系統(tǒng)的高位槽改為密閉容器，其內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)為0.05MPa(表壓)，其它條件均不變，試分析此狀況下的輸水量與泵的揚(yáng)程、軸功率將如何變化。三、(30分)在套管換熱器中用飽和水蒸氣加熱苯液，苯在φ54mm×2mm的鋼管內(nèi)滾動(dòng)。196kPa