中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套卷

PAGEPAGE102017年中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套巻一）說明：本資料為2017復試學員內(nèi)部使用，終極模擬預測押題,實戰(zhàn)檢測復試復習效果。-簡答題1?某同學進行離心泵特性曲線測定實驗，啟動泵后，出水管不出水，泵進口處真空表指示真空度很高，他分析后做出了正確判斷，排除了故障，你認為以下可能的原因中，哪一個是真正的原因？（水溫太高，真空表壞了，吸入管路堵塞，排出管路堵塞），為什么？【答案】排出管路堵塞。很高，說明水溫太高，錯；真空表壞了不會導致出水管不出水；吸入管路堵塞與泵進口處真空表指示真空度很高相矛盾，故排出管路堵塞，正確。2.蒸發(fā)器提高流體循環(huán)速度的意義有哪些？［答案］蒸發(fā)器流體循環(huán)速度提高，可增大傳熱系數(shù)，從而傳熱速率高，并可減少溶液在加熱管內(nèi)析出晶體，且可減輕傳熱表面的污垢積存。3 60oC（磚）8（）C50oC,試說明該泥坯從放入時起到完全干燥為止的溫度變（假設空氣量很大，其溫度與濕度均保持不變）。【答案】該題為恒定干燥條件，開始時，濕泥坯中含有較多的非結(jié)合水，60。C5050C50C升高（進入降速階段）；SJ熱空80oCo4?流體黏度的意義是什么？流體黏度對流體流動有什么影響？【答案】流體的黏度是衡量流體黏性大小的物理量，它的意義是相鄰流體層在單位接觸面積上，速度梯度為1時，內(nèi)摩擦力的大小。流體黏度在相同條件下，流體的黏度越大，所產(chǎn)生黏性也越大，液體阻力也越大。二計算題0?3mmQ1980kg∕∏r'?78%,試求適60【答案】設操作在斯托克斯區(qū)進行Q=I.06kg∕m3zz=2.OlXlOrPa $，則

查得60°C常壓空氣的↑8μ

(0.3×IO-3)2×(1980-1.06)X9.18×2.01XlO-5

τn∕s=4.83m/sdulp于0.3X10~3×4.83X1.06μ 故假設有誤，重新瞬。假設操作在艾侖區(qū)進行，則

76>2u,-=0.27△蔦:P>&R*=JufI7=0.27解得ul-l.70m/s核算％=27.8,假設成立。流化速度U=O.78?.=0.78×1.70m/s=1.33m/s

禽護1用離心泵將貯槽A兩個槽均敞開12m38mm包括管件閥門流量計的當量長度20mm,063IJ管壓差計讀數(shù)R54Onlni1260kg∕rτΛIXIoJpa?s60%，試求泵的軸功率，KWO摩擦系數(shù)可用下式計算：滯流時λ=64∕Re湍流時λ=O3164∕Re025【答案】對于孑廂施計，其流量計算為∕2^-^=0.63X0.785×0.022P×0.54(13600-1260)×10=O.OO2Om3/s流速為:VU= =176m/S0.785/此時的流體的雷諾數(shù)2=0.3164/Re025=0.0192I=gz+A d=10×12÷0.019× 502

1.7

=158.72J/kg有效功率為軸功率為

6?0.038 2Ne=WeKP=396.47W對A、BN=NJη=0.66KW143kPao.lkg/s5=10000WAmJ?*C)W外側(cè)污垢熱阻R=5X1Or(π√?3/w?蒸汽側(cè)的污垢熱阻和管壁熱阻可忽略不it有機液體的沸點O=559,汽化潛熱為800kJ/kg,試求：沸騰表面的溫度為多少；1【答案］(1)143kPa的飽和水蒸氣的溫度匚=1】0P，設沸騰表面的壁溫為如，則對于特定液體和加熱面，當壓強一定時，沸騰給熱系數(shù)可表示為α2=A(rw-i.)25B,?=C(rw-G)2s在定態(tài)條件下Tt—gg—q=rg.=τ-=—j--L+R.ɑi 02則有800X1000×0.1由上式可求得細=62Dc=88.2

IlO-ZW_g—55 IOoOO+5xl0"4cσw→5)ls(21

T*z—Λ

tf一XC800X1000X0.1X2=—廠，W- ?- —4_4-?χι∏-* J10θθθ^AIU55〉以試差求解上式得兒=63?59,7ζ=159.59由飽和水蒸氣壓表查得加熱蒸汽的壓強應為618kPao108iO×8IOmm42mmo1010得濾液l?905π√濾餅體積和濾液體積之比為0?1。試計算：(h);45積計\【答案】(1)此過濾機的過濾面積為：A=1O×O.81×0.81×2=13.12m2當濾框充滿時，所得濾液量為：V=10×0.812×0.042×10=2.76m3對恒壓過濾為：V2+2VV=KA2τ由題意知將已知條件代入為：1.312+2x1.31匕=3Λ12×-K6I.9052+2x1.905匕=13.I22X丄K3解得：VK=0.14m3,K=0.072m2∕h則當要求濾框充滿濾餅時的時間為2.762+2×2.76×0.14=13.122×0.072rτ=0.68(2)r+τ√+J0.68÷45∕600.193m3濾餅Zh3。當處理量FIOOkmOl/h,A0?63帽出液中溶質(zhì)A?99,A0.02,試求：塔內(nèi)第一塊理論板下降的液體組成及提懈段操作方程；0.91,分凝器的冷凝液組成為0.94,假定。［答案］已矢口：α=3,XF=O.6.F=IOOkmOI/h,R=3,XD=O.99,XW=O.02R1y=T—7-V+-~~-XD=0.75x÷0.2475R÷lR÷1分凝器相當于一塊理論板，貝M=XD=0?99（Ir 3x由相平衡方程：尸1+（匚1）廠応得心⑼y,=0.75x0÷0.2475=0.975代入相平衡方程得X嚴°?928所以第一塊板下降的液體組成為$=O?928飽和液體進料，q=lL'=L+?E=RD+gF=3D+FVt=V-(/—^)F=(/?+/)D-(J_q)F=4D_fD÷W=FD 物料寸怛：［D?X+W?X=FΛ?D 解得：D=59.8kmol/h,W=40.2kmol/hL,W提館段操作線方程:>=-^--xw=l.l68Λ-0.0034(2)第一塊板的氣相默弗里效率為：E=2 2LCJm???其中，XO=O.94,x∣=0.91??則γ?=Γ?=0?968y1=0.75x0+0.2475=0.9525代入 y,=O.75x∣+0.2475=0.93?有兩臺完全相同的單管程列管式換熱器，殼程水蒸氣冷凝加熱管程內(nèi)的空氣。若加熱蒸汽壓力不變，空氣進出口溫度（：（］）臺換熱器串聯(lián)操作及并聯(lián)操作（圖），問哪種方案生產(chǎn)能力大？相差多少倍？（由上題計算出的生產(chǎn)能力之比為M/（不計進出口損失及連接管線阻力引起的壓降）注：上圖［答案】（1）以下標“1”表示串聯(lián)，下標“2”表示并聯(lián)，也，％吩別表示串聯(lián)與并聯(lián)時空氣的質(zhì)量流量Ql=qrnSQ2一S)=‰iQ2qrn2Cp(s-“〉一‰2在Q=KA%公式中，兩種情況下A】=A2，△為=△仏，所以?= (式中S①分別表示串聯(lián)與并聯(lián)時，管內(nèi)空氣側(cè)(X值所以：；=2(芒)2借)代入式①得?=(?Γ8=(2??Γ8=2°-8(?)0'8?BP(?Γ2=2°?β也=%=24=16k<∕lk√式中：工=2入k<∕lk√式中：工=2入因為入=0.3164因為入=0.3164Reo25所以2AiA2所以如=㈣如=㈣22A2Zi從問題(1)中可知：#=2(芒)=2X16=32所以=2X32,75≡861太大，所以在生產(chǎn)上若要提高生產(chǎn)能力，常采用并聯(lián)方案。ABA.B50%飽和液體，處理量為IOOknlOi/h50kmol/hA?=0?6x+0.36?0.5,塔底用再沸器間除汽加熱，塔頂采用全凝器：試求：(I)塔底產(chǎn)品組成xW；(3(kmol/h>提館雕作線方程；α=3,0.6開第二塊實際板上升蒸氣組成塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組分含量下降(采出量D不變),試定性說明為保證產(chǎn)品質(zhì)量，應采取什么措施，同時應考慮什么問題？_XH=05F=IOOkmoVh,D=50kmol/hW=50kmoVh(1F=D+W,FXF=DXD÷Wxw,XD=O.9XW=O.1。(2)由精ts段操作線方程_y"6x+0.36得j?=0.6所以R=1?5V=(R+)D=(1.5÷1)X50=125(kmol/h)L=1.5X50―75(kmol/h)(3)LZ=L÷qF=1.5X50十100H175(kmol/h)W=V—(1一g)F=125(kmol/h)(6)增大心蒸他釜每小時產(chǎn)生的蒸氣量増大，加熱功率增大，考慮不出現(xiàn)液泛、嚴重霧沫夾帶等不正?，F(xiàn)象。=0.6X0.81卜0.36=0.84612.用水泵將水從池中同時送入A.B兩水槽，數(shù)據(jù)如圖所示。操作為穩(wěn)定過程。水池與兩水槽均為敞口，已知各管路均為粗糙管，內(nèi)徑相等，水在各管道中的流動均屬于阻力平方區(qū)，且摩擦系數(shù)入值均相等并且0至A.A至KA至C三段管路的長度與局部阻力當量長度We都相等，操作時泵提供的揚程為14m,問V√V∣為多少？圖【答案】依題意，從M界面到CC界面列出伯努利方程:同理O-O到B-B；P8Zg0

PgV其中ZO=0,Zr=8w,Po=A=0,如=U=?÷2il÷?l÷^=?÷÷?1÷∑vP82g Pg2g其中Zo=QS=5肌,PO=PB=Ouo=uβ=O∑5=∑g+Σ心"韶(0+W)又根據(jù)分支管路總管流量等于各支管流量之和得：V=V1+V2 ③代入數(shù)據(jù)，由①②⑼曇出：#=逹22017年中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套巻二）說明：本資料為2017復試學員內(nèi)部使用，終極模擬預測押題,實戰(zhàn)檢測復試復習效果。-簡答題1 P；RrEnP?Q【答案】萃取尉旨利用化合物在硏中互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另夕卜一種溶劑中。經(jīng)過反復多次萃取，將絕大部分的化合物提取出來。A溶質(zhì),B稀釋劑，S溶劑，P輔助曲線與溶解度曲線的交點①均相區(qū)，②兩相區(qū)&也聯(lián)結(jié)線，P-Q輔助曲線。什么叫精t留操作？舉例說明精f【答案】精曙操作是指利用混合物中各組分揮發(fā)能力的差異，通過液相和氣相的回流，使氣、液兩相逆向多級接觸,在熱能驅(qū)動和相平衡關(guān)系的約束下,使得易揮發(fā)組分不斷從液相往氣相中轉(zhuǎn)移,而難揮發(fā)組分卻由氣相向液相中遷移,使得混合物得到不斷分離的過程。應用：產(chǎn)品的分離提純。為什么工業(yè)換熱器的冷、熱流體的流向大多采用逆流操作？［答案］逆流操作可以獲得較大的平均傳熱溫度差，對傳遞相同熱負荷而言，需較小的傳熱面積，節(jié)省設備費用。此外，逆流熱流體出口溫度G可接近冷流體進口溫度d對相同熱負荷而言,需加熱劑少；同樣，就冷流體而言，逆流體岀口溫度U可接近熱流體進口溫度5對相同熱負荷而言，需要冷卻齊U少，故對逆流就加熱劑或冷卻劑用量考慮，逆流操作費小。1?4（其粘度與水相近），試說明泵的流量、揚程、出口壓力表的讀數(shù)和軸功率有何變化？【答案】泵的流量、揚程均不變、出口壓力表的讀數(shù)増大、軸功率增大。二計算題在一并流操作的套管換熱器中，用水冷卻柴油，水的逬出口溫度分別為15C4(ΓC,柴油從100。C冷卻至6(TC,現(xiàn)因生產(chǎn)需要將柴油出口溫度進一步降低，在不增加傳熱面積的前提下改為【答案】?SA50kgB50kg,用純?nèi)軇┹蛓Jya=H/5l?<Ae=1/3?試求選擇頤數(shù)B/O【答案】(1)選擇性系數(shù)n兒/兒I/,(?p=- =—-—=SbXAZXB?/?(2)兒兒 兒 ?

00 II兒兒I-兒5解得011同理解得01Y=—

—=?='?‘'=-OlOC￡°+/?0=F=1∞r(nóng)?0O?n0 0CΛEy.+Rx.=5°解得f0Λ°=y40%(4萬300?5,單流型塔50OmmJ50mm0?75,篩板厚度3mm,篩孔按正三角形排列，孔徑6mrn,孔間距18mrno試計算：(2)塔板壓降；液沫夾帶量；降液管內(nèi)泡沬層高度。［答案】塔頂產(chǎn)品幾乎為純甲醇，故塔頂溫度等于常壓下甲醇的沸點，塔頂f留出液的物性按純甲醇計。查得甲醇的相對分子質(zhì)量為32.04g/mol,常壓沸點為64.7oC,則64.7弋、101.325kPa下氣相甲醇的密度為PM kβ∕m1=1.16kg∕m3101.325X32.04RT=8.314X(273.15÷64.7)查有機液體相對密度共線圖知64.7OC下甲醇的密度為753kg∕m3o查有機液體的表面張力共64.7OC18.3mN∕mo塔頂氣液兩相的體積流量為d= kg/sV,=(R÷HDJh=(3.5+1)X1.54/1.16m3∕s=5.97m3∕sL9=RDm∕=3.5×1.54/753m3/S=7.16X10-3m3∕s=25.77m3∕s泛點率與塔徑。由篩板塔泛點關(guān)聯(lián)圖中橫坐標根據(jù)板間足申T=500mm?查圖得C愉=0.096■則液泛氣速為==0.096×()02X 16)°'m∕s=2.40m/s泛點率取80%,以氣體流通面積為基準的凈速度U=0.8uf=0.8X2.40m/s=1.92m/s氣體流通面積A"β?=H^卅=3?11n√已知備F"査得務=A?^=0.12,則ΛAfl3?11JrΛ2AT==T→T2=0788m=3?53mD,≈(學廣=CX：?53廣m=2.12m圓整塔徑，取D=2,2m,則于D-于X2?2*H-3?802氣體流通面積Aa=AT(I—^)=3.80X(1—O.12)π√=3.34m2MO=?=HimZS==I?79m/s泛點百分率瓷=翳XK)0%S≡74.6%塔板壓降。①干板壓降。篩孑肢正三角形排列，開孔率為Ψ≈0.907(令)≡=0.907X(6/18)2X伽％.IOogoz∕孔速MO=7sδ?8m∕s=≡17?76m/s據(jù)O3/6=0.5C°=0.74,故干板壓降為O V ._1PVIU?t_ 11.16 /17.76?O V P*l^^2gC)-2X9?81*X(O74)TnPL O=0.0452m=45.2mm②堰上液層高度。ZW=0.75D=0.75X2.2m=1.65m因4/Q=25.77/1.652$=7.37,UD=O.75,查得液流收縮系數(shù)E=I.017,則堰上液層高度為h”=2.84×10~3E(Lfc∕Zw)2zi=2.84XIOTX1.017X(25.77/1.65)Sm=0.018m=18mm③液層阻力V 597U-S=A≠2Λ=3.863<(1?-2XO?12)m"=2.07m/s動能因子F.=<<.√A7=2.O7×√TΓ16=2.23據(jù)％查得充氣系數(shù)卩=0.57。據(jù)已知堰高hw=50mm,故H=/?(AW+AoW)=0.57X(50+18)?nm=3&8mm單板壓降h(=hd+h[=(45.2+38.8)Tnm=84.0mm據(jù)亨特經(jīng)驗式_5.7XIoT/σ(HT-Hj

?3t=????zι(0.5-20.0388)=T0?0368kgZkg降液管內(nèi)清液層高度Hd=A■+AOW÷Δ÷2ΣAf+Ar塔板不設進口堰，取流體流過降液管底隙的流速4=0?15m/s則降液管底隙高度L_乙_7.16X107cc"“An-Zr^-Γ65×0'.15m^0?029In=29mm降液管阻力Σ九=°?153(?)≡0?153×(E?W.029)2m=0.0034m=3.4mm液面落差A忽略不計，所以降液管內(nèi)清液層高度Hd=AWd-?o-+A+、、h+hi=(50+18+O+3.4+84.O)mm=155.4mm對甲醇-水物系，相對泡沬密度*取0.5,則降液管內(nèi)泡沫層高度Ht==牛=mm==310.8mmφU.omH=38-0.02Q,(Q單位為n?h,Hm)O輸送Φ60×3mm,60m21m3/h現(xiàn)將離IJ?81260kg∕閥門開度變λ=0.02.CQ保持不變。m試計算：將離心泵出口閥門關(guān)小后，此時滎的有效功率。(2)將離心泵出口閥門關(guān)小后，該開度下閥門的阻力系數(shù)。【答案】（I）H=38-0.02Q2A=0.02?=0.054mP=1260kg/nTLd=60mVs=21m3∕h閥門全開時：管內(nèi)液體的流速：o=7ξT=2?55n√s泵的揚程：K=38-0.02×212=29在水池截面1-1和高位槽截面2-2列伯努利方程，以水池截面為參考面，則囁+舊+g+奢薯+Σ化其中Z2，Zl.P∣>P：均為定值，IIl=II2=°當閥門減?。篟'=0.8R即(Pa-P3)Z=0.8(Pa-Pb)小孔處的流速J去嚴所以 ???L=<8?oyp≡ι?又石=W==J°左.?因此^=-=^SI=0_8!M4— ViαHc'=H,=38-0.02×18.782=30.95m則有效功率NC=PgHQ=1260X9.81X30.95X18.78=1.996kW?h^,(2He-Her=九?'其中 =(0.02×60∕0.054+10)×2.552/(2×9.81)=10.68mu,=2.28m/s

=(O-

02S=5.888+0.265/29.18-30.95=而代入上式得：

10.68-5.888-0.2655rζt=24.769?SA40:60S=200kgS/F=l,脫除溶劑后萃余液濃度魂=°?38試求萃取液量EO【答案】R=/=A=3?∕j?=戒∕??P Γ?(1—>A>/<1A)所以XF=S=200kg, =40/(40+60)=0.4XFJFxF=EoΛ+^RO4?F=EQ+R°J200X0?4「E0X0?774+R。X0?31200=Eo+R0解之得E)=42?2(kg)10L50mm2∕s,0.9ιn∕s?IOOOmr管內(nèi)徑為Ioommo1800V2000,所以流動類型為層流。由層流時的直管阻力計算式——泊謖葉方程計算原阻力：△q=32MU=32(中”“=32X5OX1(Γ6X800X1OOoX0?9pt~d2d2=1.15×IO5(Pa)=115(kPa)設流量和管徑都改變后的管路阻力為如/。

δΓF管內(nèi)徑增大1倍N"=2J=100×2=200(mm)流量增大1倍v以=創(chuàng)巴？=並.A=“qv∕(pA)qvv

.(耳qd7)

(丄)2=丄\2) 2所以△拆=32X乂X】OY〈啤

O.22XL°09.?44管路變動后阻力為原來的倍數(shù)：—=??=?≡0?125pf即阻力減小為原來的12.5%.=驗算雷諾數(shù):流量和管徑都改變后，/=2么J所以Re'=魚=加：=致=&=1goo雷諾數(shù)沒變，仍為1800,說明用泊謖葉方程是可以的。方法二:從方法一知：R"=Re=I800<20(X).所以流動類型為層流。由泊謖葉方程得阻力減小，為原來的12.5%βIl?密度為IlOOkgZm3&彳某種懸浮液，于53kPa的真空度下做實驗，測得過濾常數(shù)K=5.30X10→m2∕s?WIm594kg9固體密度為1500kg∕π√.?8m、長為（）9m為135（2）若轉(zhuǎn)速減為0,5r/min,其他操作情況不變，則（1）與若真空度變?yōu)镾okPa,其他操作情況不變，則（1）與（2）的結(jié)果有應化？【答案】￡=Ii=O?347則Q=3600Ax/Kn^=3600×（π×1.8×0.9）XJ5?3×10~δ×?×0.347=3.21（m3∕h）（2）求濾餅厚度。設每立方米濾液對應得到％濾餅，其中固體594kg,貝愜體占有的依積為594/1500=O.396（m3）液體占有體積（巾一0?396）m3］打濾液對應的濾漿體積為），對（1+巾濾衆(zhòng)進行物料衡算得X=0?98（m3）“矗=替"W 3.21因轉(zhuǎn)筒每轉(zhuǎn)一周得濾液量為則轉(zhuǎn)筒每轉(zhuǎn)一周得濾餅體積X=O?98X0.0535=0.05243(m3)濾餅厚度:

r

π>∏?>?9=°?01°3Crn)=1°?3(Fnm)（3）轉(zhuǎn)速變?yōu)椤?0.5r/min,則生產(chǎn)能力計算式換算得,.1X

]=2(l3]L=Q×√=ΓΠ×δT5=1?414所以I/=1.414×10.3=14.57(mm)（彳）真空度改為80kPa,有KZ=K?學=5?3X10→×f≤=8X10一6(m2∕s)△/> 53所以Q=Q展"21×T≡≡?=3.94(m'/h)L,=L?O?Lt

=10.3XIr-∣γ=12.65(mm)已知泵的特性曲線為HV2m3C量為l∏√∕min,兩敞口容器的液面高差為IOm,問當流量為∣?5m%而時，采用兩泵串聯(lián)還是并聯(lián)操作，才能滿足輸送要求？設阻力系數(shù)為常數(shù)。【答案】對兩敞口容器液面列柏努利方程為：H=Az+工其中?z=lOm,則方程又可表示為：H=10+Cr2(V:^3∕min)已知V=Iw3/min,令H=HCC=8即管路的特性曲線可表示為：H=10+8/2(/:/n3∕min)H『2H即串聯(lián)后泵的特性曲線為：H=40-4K2e此時令H=He即10+8/2=40一4/2V—1.58∕n3/min>1.5∕∏3/min即串聯(lián)兩泵可符合要求。H=20-2(—)2=20-0.5K2e2令H=He即20-0.5K2=10÷8K2可以求出V=1.08∕n3/min<1.5mi/min2017年中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套巻三)說明：本資料為2017復試學員內(nèi)部使用，終極模擬預測押題,實戰(zhàn)檢測復試復習效果。-簡答題1?化工原理實驗中使用了哪些測試流量.壓強的方法？它們各有什么特點？【答案】測流量用轉(zhuǎn)子流量計、測汗強用U型管汗差計、斥差變送器。轉(zhuǎn)子流量計隨流量的大小，轉(zhuǎn)子可以上、下浮動。U形管壓差計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、經(jīng)濟。壓差變送器將壓差轉(zhuǎn)換成直流電流，直流電流由毫安表讀得，再由已知的壓差，電流回歸式計算出相應的壓差，可測大流量下的壓強差。2.在連續(xù)干燥器前用預熱器加熱空氣，被加熱空氣所獲得的熱量Q按其去向可分為哪四項？干燥器熱效率定義為哪些項之比？【答案】被加熱空氣獲得的熱量按其去向可分為以下四項：Q的熱量；Q,1：隨廢氣放空。干燥熱效率定義為(QW+QJ/Q3?說明精t留塔塔頂產(chǎn)品組成不能無限增大的原因?！敬鸢浮吭蚴牵?1)精館塔塔頂濃度XD的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高XD，但極限值是％=F"/D,如果FX∕D>1,則ZD極限值是F1;(2)XD｛量，這在數(shù)值上還將受到塔釜及冷凝器的傳熱面積的限制。4?簡述如何通過實驗測定過濾常數(shù)?！敬鸢福?1)安裝過濾設備，配料，在叵壓測定不同時刻I的濾液量V;(2)利用q=V/A將數(shù)據(jù)整理得到〃q?q(^?τ∕?q-q)關(guān)系表；7Aτ∕?q-q將數(shù)據(jù)擬合成直線，根據(jù)直線斜率和截距求出過濾常數(shù)K、二計算題5?在列管式換熱器中用鍋爐給水冷卻原油。已知換熱器的傳熱面積為10°赤，原油的流量為8?33kg∕s,溫度要求由I50oC降到65°C；鍋爐給水的流量為9.17kg/s,其進口溫度為35°C；原油與水之間呈逆流流動。若已知換熱器的傳熱系數(shù)為250W∕(∏√?O原油的平均比熱容為216OJ∕(kg??C)β若忽略換熱器的散熱損失，試問該換熱器是否合用。若在實際操作中采用該換熱器，則原油的出口溫度將為多少？【答案】(1)平均推動力法。所要求的傳熱速率Q可由熱量衡算方程得到Qr=qMICfI(.Tλ-T2)=&33X2160X(150-65)W=I529.4XIO3W校核換熱器是否合用，取決于冷、熱流體間由傳熱速率方程決定的Q=KAMe是否大于所要求的傳熱速率Q?若QAQ,,則表明該換熱器合用。或者由Q=KA「△—,求出完成傳熱任務所必需的傳熱面積厲.若人小于給定的實際傳熱面積A,則也表示該換熱器合用。由熱量衡算方程可計算出鍋爐給水的出口溫度rI-_/1529.4×IO5_I_V17×4187

9=74.8iC"T-IiInTi一(150-74.8)-(65-35)InTi一(150-74.8)-(65-35)150—74.86€=49.2aCIn5—35Q=KA△給=250X100X49.2W=I230×IO3WVQt=I529.4×103W由于實際傳熱速率小于所要求的傳熱速率，因而，該換熱器不合用。或者計算或者計算AQt1529.4XIOS2冇C也可說明該換熱器不合用。下面計算采用該換熱器進行實際操作時，原油的出口溫度。設原油和鍋爐給水的實際出口溫度為兀乙傳熱系數(shù)不變。根據(jù)熱量衡算方程和傳熱速率方程，有Qf=J%(T∣-71>=&33X2160x(150-71〉Qr=JC小(說一Xi)=9.17X4187X(論一35)Q=KA血=250X100X(150二$訂(耳_3丸lnTΓ^35聯(lián)立上述三式，采用試差法或肖元法求解，計算結(jié)果為Q=1386×103W,Ti=739,論=71.291原油的實際出口溫度大65。0傳熱單元數(shù)法。g&S=8.33X2160W/9-17992.8W/*CqγC"=9.17X4187W/*C=38394.8W/T因而’取αθEm=如切，則P_g.2,i_&33X2160_cAqKl_g“2_9.17X4187^°*47KT^TTKA250X100,“NTUI≡^=^3X2T6δ=1?39=1—exp[NTUι(I-RI)]_-7

1—exp[l.39X(1—0.47)]_€l=R∣-exp[NTUI(I-RI)]=0.47-exp[l.39χ(10.47)]=*該換熱器的實際傳熱速率為Q=C1(^)mie(Ti-A)=O.67X&33X2160X(150-35)W=1386×IO3W<1529.4XIO3WQ=ε,(ρa.rp)miβ(T1=0.67X&33x2160x(150-35)W=1386×IO3W<1529.4XIO3W上式說明該換熱器的實際傳熱速率小于所需要的傳熱速率，故不合用。Tj=TI-C(Tl-rι)=[150-0.67X(150-35)]βC=73eCtz≈tχ+R(刀一T)=[35+O.47X(150—73)]βC=71.2"C62200kgΛι20C80。?？赵贑。20%,而空氣的選出口溫度不變。α宇氣=0.023^Re°8Pr04 =0.023—[刃dL

問采用什么方法才能完成新的生產(chǎn)任務請作出定量計算（求：換熱器的根數(shù)不作變化）o???a小>>a空氣??K≈α空氣2「_「WS/Q1ι0?8O0.4—一S] Pr4在物性不變的前提下S氣=CI?- (a)Q=KAM

≈a^nπdm由題意，n為常數(shù)???將（a）式代入:IIOO-Zl【2-耳=$InIoOT2KM Km將已知數(shù)據(jù)代入100-30 1483(35-30)In= IOO-Z2

2×909×67.5J

IoCQ 2“C2-“)2x(34.1—30)I“WQ"化CPCa2-4)一35-30即蒸氣冷凝量増加了64%。此例可以幫助我們加深對控制熱阻的理解。由于原來的冷卻水出口溫度已經(jīng)很低，冷卻水流量加倍后，平均溫差即傳熱推動力增加很少,這可由G與＜2的比較看出。但因蒸氣冷凝給熱系數(shù)遠大于冷卻水的對流傳熱系數(shù)，所以管內(nèi)對流傳熱熱阻就成為整個冷凝過程的控制熱阻。冷卻水流量加倍后，管內(nèi)對流傳熱系數(shù)增大到原來的2°”=1.74倍，控制熱阻相應降低，導致總傳熱系數(shù)控制熱阻，是增大傳熱速率的一個重要途徑。20r√,每臺加熱器均由64.Φ27mm^3.5mm170。C=2054KJ/kg),空氣入口溫度"30'C,2?5kg∕s,以湍流方式通過管內(nèi)。38W/(m2?βC)SSt2WoOWO'為多少？(設空氣物性不隨溫度壓力改變，CP=IKJ/kg?UC)【答案】(1)由題意，兩臺換熱器并聯(lián)使用時，九,井=2Ai.■傳熱過程的控制熱阻在空氣側(cè)，則Ki≈6?T→T由 ，列式得“2-(JΛTL“2-(J2T-Z12Inl

Q=KiAiM

=mCp(t

-rι)τ-g代數(shù)計算得到，"93.7%由O=了加水=mCp(t2一厶)得，mCp(tI-A)=—

=0.078kg/s=219A6kg/hY(2)由題意，兩臺換熱器串聯(lián)聯(lián)使用時，uy-rlu./C.,≈α√=(-)08αz=66.16附/(m2-K)U由 InTT 得T-IJZ2=121.43OC由O=MJ=加Cp(?！慧?得，加水=mCp(L-G=0.m?g∕5=400.62Λg/hY12030弋加熱到C該氣體走管內(nèi)流量為m3,,密度為(1)估算此換熱器的傳熱系數(shù)。(2)若被加熱氣體量減少50%,持不變,估算在加熱蒸汽壓力和被加熱氣體入口溫度不變的條件下，該氣體出口溫度變?yōu)槎嗌?？【答案?1)由題意，Q=KAZnl=m2Cp2(t2-tχ)?r=*In么

=61.66OC代數(shù)得,由題意'

—m2=V2P2=5000&g/Λ=1Akg/SK=MgCpJq-")=37.840∕(∕∏2?K)AMm被加熱氣體量減少50%后，ι√=0.5uK'=0.5°*KQ'=K'AMJ=m2'CpW2整理得,rj=84.5°CtSIg=0.75x+0.2075,q(2(3q(5)當進料組成X=0.44時，精懈段操作線與提懈段操作線交點處、值為多少?F【答案］由精鐳段操作線方程y=0.75X÷0.2075由于OVqVI,.所以進料處于氣液混合狀態(tài)。把和=lλ44代入②式并聯(lián)立①、②兩式得y=0.75x÷0.2075y=-0.5X+0.66解得：Xqm3623kPaP=0.6t=30oCβ試求：(1)濕度C所需的熱IoOkg/h);(5)送入預熱器的濕空氣體積流量【答案】已知P=101?3kPa,φ=0.6,t=30*Cσ由飽和水蒸氣表查得水在30°C時的蒸氣壓幾=?25kPa(1)濕度HH=O-622F?=°?622×10??*典?旁=。?O"(kg水/kg絕干空氣〉P=φpλ=O?6X425=2?55(kPa)由水蒸氣表查得其對應的溫度S=21.4(βC)求絕熱飽和度為髦按式金=￡一(。/CH)— ①已知l=3(ΓC并算出H=0.016(kg水/kg絕干空氣)，又CH=1.01+1?88H≈1.01+1.88X0.016=1.04(kJ/kg)而7、兒、思踴的函數(shù)，皆為未知，可用試差法求解。‰=25X：,P99=3.17kPa,H45=0.622亍進；=°?622X他‘士衛(wèi)=0*02%水他絕干空氣)F=2434kJ/kg.代入式①得?s=30-(2434/1.04)X(0.02一0.01G)=20.6CC)<25(9)?？梢娝O的心偏高，由此求得*也偏高，重設如=23.7P■相應的PiiSl=2.94kPa,HM=0.622X2.94/(101.3—2.94)=0.0186(如水/k背絕干空氣),廠“=2438kj/kg.代入式①得=30-(2438/1.04)X(0?0186—0.016)=23.9(°C)兩者基本相符，可認為G=23.7(IC)O預熱器中加入的熱量Q=IOOX(I.01÷1.88×0.016)×(IOO-30)=7280(kJ/h)或2.02(kW)100×X ∕273+30 273丿送入預熱器的濕空氣體積流量

101.3101.3-0.6×4.25

88(m3∕h)y=l?2χ,44X()π√∕(π√?h10g/Nπ√(Nπ√表示標準狀π√),95%15Kya=200kmoV(m3?h)0試求:(2)出塔溶液中氨的濃度；(3)填料層高度(In\PAGEPAGE55【答案】(I)M=--0^j0"3×22.4=0.0132力可N0.95X1.2=1.14y∣(l-7>=0.0132X(1-0.95)≡6.59×IoTM一力力可N0.95X1.2=1.14y∣(l-7>=0.0132X(1-0.95)≡6.59×IoTM一力?L,

1.5×1.14-1.71G=4480/22.4二200[kπ>υl∕(m2?h)JL≡1.71×200=342[kmol/(m2?h)J≡342X18/1OOO=6.16[m3∕<m2?h)](2)6=(刃一力)/(吉)=0.00733=0.733%(3)HoG=G/(KQ=200/200=Km)S=m/(L/G)=1.2/1.71=0.702Ng≡]ZMIn[(1—S〉護+SI=6.37H=H(KiNg=6.37(m)1.5%Gl-156kg/sO25P35oC0.2%1.842kJ/kg-Ko0?0165kg∕kg,95。C后再送入干燥器，干燥器中不再補充熱量。已知空氣離開干燥器時干球溫度為65oC,586kJ/kg干燥產(chǎn)品流率；(kg/SX【答案】已知Wx=0.015,w2=0.002WI0.015 ?X廠方廠匸而7"°W2如仗干物料Ar2=≈0.002kg/kg干物料1-H,2GC=Gl(I-WI)=2.56×(l-0.015)=2.52Λg干物料/sG2G2=GC(I+^2)=2.52×(1÷0.002)=2.53kg(2)

空氣消耗速率由于出口溫度已知，因此可通過對干燥器進行熱量衡算求出，“+G2cmβ1+WC^=LlI÷G2c^2÷Q1 W式中，L用Sr表不n2n0據(jù)題Il=(1.01÷l.88/)t1+2492∕∕∣=(1.01+1.88×0.0165)×95+2492×0.0165=l40kJ/kg干空氣當上2=65°C時，I2=(1.01+1.88H2)t2+2492∕∕2=65.65+2614.2/^O=(I-W2)cf+w2cw=(1-0.002)×1.842+0.002×4.187=1.8467Λ√/(kg-K)W≈Gc(Xi-X2)=2.52(0.01522-0.002)=0.0333焙水/sQl=586JF=58β×0.0333=19.5138R"g水將上述數(shù)揣弋入式①得

Hl=0.02344?∕?WPAGEPAGE582017年中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套巻四)說明：本資料為2017復試學員內(nèi)部使用，終極模擬預測押題,實戰(zhàn)檢測復試復習效果。-簡答題1?欲提高填料吸收塔的回收率，應從哪些方面著手？(1X下降(4可適當增加填料層高度。主要原因是什么？【答案】保溫效果將變差，因為水的導熱系數(shù)比空氣的導熱系數(shù)大。什么是化工原理中的三傳？試論述三傳的可比擬性。【答案】化工原理的三傳質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞。三傳的類比：()傳遞本質(zhì)類比①動量傳遞是由于流體層之間速度不等，動量將從速度大處向速度小處傳遞。②熱量傳遞是流體內(nèi)部因溫度不同，有熱量從高溫處向低溫處傳遞。③質(zhì)量傳遞是因物質(zhì)在流體內(nèi)存在濃度差，物質(zhì)將從濃度高處向濃度低處傳遞?；A定律數(shù)學模型類比①動量傳遞的牛頓粘性定律。②熱量傳遞的傅立葉定律。③質(zhì)量傳遞的費克擴散定律。物性系數(shù)類比①粘度系數(shù)。②導熱系數(shù)。③分子擴散系數(shù)。4 JA/VD【答案】選擇性系數(shù)卩定義如下：0FA"B=K?當組分B不溶解于溶劑S時(完全不互溶物系)，P=∞<二計算題IOOlnIn50mnι厚的絕緣材料AJAA=O-05WZ(Fn*?,25mm075W/(mAB170OC38°C,試求：(1_果。假設傳熱推動力保持不變?！敬鸢浮恳韵聵?表示絕緣層A的內(nèi)表面，2表示絕緣層A與B的交界面，3表示絕緣層B的外表面。()每米管長的熱損失Q=2?！獛墶?9.49.3(W/m) (2)S) 1I50+50I1δ∏)5n50

]50+50+25_0.075n50+50因系定態(tài)熱傳導，故弓"=牛=￥=A*3所以2π(170-?)

49.3=53.1(W∕τn)~~、八50+50δTθ5xn50解得S=61.3(9)兩種材料互換后每米管長的熱損失 2兀(170—38) 1 ]50+50+25[ 1[50+50θΓθ75 50+50θΓθ5 50由上面的計算可看到，一般而言，導熱系數(shù)小的材料包扎在內(nèi)層能夠獲得較好的保溫效果。擬用連續(xù)精?IOoOkmol∕hf0.40.9590%。泡點進料，泡點回流，回流比為最小回流比的22.5.試求：(2)最小回流比；寫出精憎段操作線和提懈段操作線方程；從塔頂往下數(shù)第二塊理論板下降液體的組成?！敬鸢浮?1)全塔物料衡算：rF=D+WFXF=DXD+WxwX-F××90%=DXF DJBF=IOOOkmolIh,XF=0.4,Xn=0.95代入解得：DolIh,W=62

g=1,XCf=XF=0.42.5×0.4y= =0.625qI÷0.4XD_0.95-0.625兒-心"0.625-0.49q1.44(3)/?=1.5Λmιn=1.5x1.44=2.16精館段操作線方程為R XD2.16y=X÷―—Λ+lR++qF=

1.05kmolIh,XH,=0.0644(2)泡點+F=

進 0.95料：=X+ =0.684X+0.3012」6+12」6+12.16×378.95+I0∞=1818.532kmol/hK=F F=(Z?+I)D=(2.16+1)×378.95=1197.482kmolIh所以提f留段操作線方程為LW1818.5X-62105X0.0644=1.5186X-0.03341197.4821197.48232(4)y↑≈X≈0?95,由相平衡方程"2"=0.8837D1十1.5x由精憾段操作線方程得兒=θ?9055再由相平衡方程得乙=°?79312240π√∕h?6%1398%l4m,操作壓強101.3kPa20*=0?75X,氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)Kya=160kmoV(m3?h)。試求:(1)岀塔液相濃度；(2)所需最斗層高度；(3) 0.15%^期均不變，填料層高度應怎樣變化？【答案】⑴y∣=0.06?Tl=O.98,y2=y,×(l-η)=0.06×(I-0.02)=0.0012m=0.75,X2=0.(L∕G)lBift=(j—yz)/(XIernrJ=0.75X0.98=0.735LlG=1.3(IJGItain=1.3X0.735=0.9555x1=(y∣—力)/(L/G)+J?=0.0615(2)G=(2240X101.3)/<8.314X293)=93.15(kmol/h)HoG=G∕<KyaΛ)=93.15/(160X0.785X1.42)==0.378π?×ψ1-°?78S)X11.37

0?0β+0.785]0.0012iv∞=?ln[(l"?)S÷≡t+?]所以H=HQG?NoG=0.378×11.37=4.30(m)I(3)(L∕G)z^z)/(?一必)=(0.0675_λX=Iπ?×ln[°-°?765)×0°證芒。鳥貿(mào)0??h+0?765]=曲22Fr=HOG?N￡=0378X22.22=8.40(m4.lmo8.采用精t∣=12()kmol∕h?已知易揮發(fā)組分含≡XF=O.35(摩爾分率，下同)，加料熱狀態(tài)q=l?0&塔頂設全凝器，在泡點溫度下回流，回流比R=3?0。塔釜通入飽和蒸汽直接加熱，其量為S。懾出液XD=O.85,設塔內(nèi)物流量符合恒摩爾流假設。0.9時，塔底產(chǎn)品量WXw;、XF、XAXW>R及qFxl. 120×0.35.1A-IInD=-_-η= ×0.9=44.47knιolhXD 0.85^=V*=(/?+∣)D÷(/Z-I)F=4.0x44.47+(1.08-l)×12O=187.48ten∕∕ΛW=F+S—Q=120+187.48-44.47=263.01knwl/hFXF-DXn120X0.35-44.47X0.85Λcr*= ^=^ =l∕.?√Iz/W W

263.01D=SFθMXf)—XW0.85—0.01597W=F-D=120-48.05=71.95kmol/hV,=(^+I)D+(<∕-l)F=4.0x4&05+(1.08-1)×120=201^kJnoIIhL,=RD+qF≈3.0×48.05+1.08×I20=273.75kmol/h提饋段操作線方程工況下降塵室除塵效率和總除塵效率將如何變化？(2\【答案】(1)對降塵室層流時:gd#Pp?P)Ul^18“氣體流量增加(其余不降塵室能除去的顆粒最小直徑變大，降塵室對旋風分離器由:知氣體流量增加，Ui增加，de減小，總除塵效率增加。除去的顆粒最小直徑變大，降塵室效率及總除塵效率均下降。?現(xiàn)有一逆流操作的填料吸收塔，塔徑為1.2m,用清水脫除原料氣中的甲醇，2000r√∕h?0&A.BA點.XA=0?°216B

yA=0.05yB=0.02484取樣點A、B間填料層高度Az=1.14m,并已知》填料層高度相當一塊理論板，如果全塔性能近似相同，試求：(1)塔操作氣液比及水的用量；Kya；98%,該塔內(nèi)的填料層高度至少應有多高？(4舉二例說明?！敬鸢浮?1)在A、B兩截面間作物料衡算得厶E一心)=G(兒-yB)所以L_兒一兒_0.05-0.02484L=2.2464G=2.2464× =200.6kmolIh22.4

=2.2464=3610.3kg/hANg為A、B,故“力≡利用平均推動力法三求AWOG，低濃氣體吸收過程，所以可認為滿足歸噸?己知AZ填料層高度相當一塊理

XBU.U241H…yn=mx.,m= = =1.15XX0.0216AyA=—mx4=0.05—?.15×0.0216=0.02516△兒=兒-叫=0.02484-1.15×0.0104=0.012880.02516GKa= Hg-0.01288 =0.018340.02516In0.01288所以NNOQ

兒-yBz

0.05-0.02484^37190.01834HOG .8309mΔTV67c

1.3719GBHOC2000"?A)π2—×

IIK

=78.98kmol/(m7/22.4GB= S4所以7898=95.06kmol/(m3h)0.830998%Llyo=yb(-η)=0.08×(1-98%)=0.∞16yh~ya 0.080.0016X=：—：?心= =0.03496LIG 2.2464yh-mxh=0.08-1.15×0.0349=0.03987-mx≈0.0016所需i≡斗層高度加h=H N =0.8309X6.588=5.47加OG oG長期運行后，效率下降，可能是填料破碎或局部堵塞造成氣液相分布不均，導致效率下降。液體分布器損壞或堵塞，可造成液相初步分布不均勻，使得填料層傳質(zhì)效率下降。0.03987-0.0016=O^IIqq0.03987InO.∞I6NO 0.080.0016.=&,SgC 0.01190.用一板框過濾機，對某種懸浮液進行恒壓過濾，過濾時間為20min,得到濾20n√,15min（1）試求該機的生產(chǎn)能力，以In/hi20%,拆裝時間不變，試求該機的生產(chǎn)能力【答案］⑴"=°,r=*h?=T【答案］⑴"=°,r=*h?=ThtQ=一~-一》=34.3(ms濾液/2I r為多少（m'濾液/h）?(2)介質(zhì)阻力忽略不計，貝Dre=0,V2=KA2τ^>KA2=400/(1/3)=1200(m6∕h)過濾壓力增加20%,過濾面積、濾液量不變，K=2b?ρ'Ss=O,怡不變=1?2?p=>K=1?2KV2=K,A2τ=1.2X1200×√=400=>√=0.2778(h)r?=0.25(h)生產(chǎn)能力200.25200.250.2778+0+=37.89(m3濾液/h)5m管徑為5（）mnιo當泵岀口管路中閥門全幵（ζ=0.17）時，泵入口管中真空表讀數(shù)為池6嵌,泵岀口管中壓力表讀數(shù)為155.9kPaV已知該泵的特性曲線方程兒=23.1-1.43XIoSqB（式中He的單位為in;9￥的單位為∣n3/S）O試求（1）閥門全開時泵的有效功率；（2）當閥門關(guān)?。?80）時，其他條件不變，流動狀態(tài)均處在阻力平方區(qū)，則泵的流量為多少？真空表接口管截面至壓力表接口管截面列機械能衡算式，并且忽略此間入口管與出口管管段的流體阻力損失。

?2一Pl (155.9÷52.6)×IO31 =21.3(m)He=000X9.81He=將?=21.3m代入泵的特性曲線方程式，求取q、「9V=√T???=0-35X102<m3ZS)管內(nèi)流速Q(mào)V=0?35X10-2 =1.78(m/s) YdZ_0?785X0.0502有效功率Pe=HeqVPg=21.3X0.35X102×1000X9.81=731.3(W)(2)閥門全開時，列岀管路特性曲線方程式He=3+(/+嚴+F)舊代入數(shù)據(jù)21.3=5W+Σ>)“,/L1?782÷H

―—÷0.17j×2χ98ιλ(∕÷∑Ze)=5.03當閥門關(guān)小

列出管路的特性曲線方程式，并將已知6泵特性曲e6

值代入，得務 ￥2小了。聯(lián)立式①，式②，解得Qu=0?27Xlθ-2(m3∕s)78PAGEPAGE792017年中南林業(yè)科技大學材料科學與工程學院f56化工基礎復試實戰(zhàn)預測五套巻五)說明：本資料為2017效果。-簡答題1?攪拌器應具有哪兩種功能？強化攪拌的工程措施有哪些？(199.5%【答案】不可以得到99.5%(摩爾分數(shù))的乙醇，因為：會增大；89.4%L2‰刮著風，潮濕的衣≡西在外面有沒有可能會結(jié)冰？為什么？［答案］可能會結(jié)冰，因為潮濕的衣≡±溫度為空氣的濕球溫度，當濕球溫度低于0。C就會結(jié)冰。變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？原因何在？因為：黏度變大、沉降速度變慢、沉降時間增加；二計算題12Omm23Omm厚的某種建筑材料砌成的。兩種刪的導熱系數(shù)均為未知。已測得爐內(nèi)壁溫度為800V113OCo50mm?A2W/(ZC800C686°C,405C石棉外側(cè)溫度為77原來兩種刪的導熱系數(shù)。計算時忽略溫度改變對材料導熱系數(shù)的影響?！敬鸢浮苛頠/A為包扌佑棉前靦失,、Q7A為包扎石棉后的熱損失。"為爐內(nèi)壁溫度，S為包扎石棉前爐外壁溫度石為包扎石棉后爐外壁溫度；右及&分別為耐火材料與建筑材料的導熱系數(shù)。包扎石棉后熱損失比原來減少的百分數(shù)包扎石棉前熱損失包扎石棉后熱損失

Q_ZI一"A一?Q=S一S?l入2G—t‘心.S2 ?-G—t‘心.S2 ?-+-的百分數(shù)

=^O5=Q_Q^l在用來輸送C的乙酉拿儲液罐與Q_Q^知8清水的密度和2)AA 0.0 I?v乙醇的密度和蒸汽壓分別Q v

1r?

rlx?/f9Γ'、為”=8OOkg∕3Za進口處的流速A 2_Ag-Q 12m液柱(乙醇)，計算此泵的允許安裝高度。同動=j7381[W∕0n?ai同動=j7381[W∕0n?ai

兩種材料表面溫度變化非對多層平壁的導熱，解題的關(guān)鍵是準確地找出傳熱推動力與熱阻的對應關(guān)的允許吸上真空高度進行校正：系。在熱阻不變的Hs=比_( —_牟)_(車IOOogPgPgIOoOg有題目中已知條件可知：1.O13×1O51.013×l055.85Xl(P2.335χlθ'CCrH=6-( )-( )=8.03mIOOOXIO 800×l0800×10IOooxIO由泵的安裝高度計算式可知：22=8.0322×10=5.83mL890kg∕π?.L°?32Par的油，油的深度L=80C∏1,現(xiàn)將密度為P,,=265Okg/叭wg√p=5mm的石英球粒投入容器中，每隔3s投一個，試求：若油靜止，則容器內(nèi)最多有多少個石英球同時向下沉降；u=0.05m/s【答案】（1）當油靜止時，忽略沉降過程的加速度段，可認為顆粒運動為勻速運動。假設沉降發(fā)生在斯托克斯區(qū)，則d；(Pp-PM=(5X1()7嚴X(2650—890)X9.8118μ 18X0.32

m/s=0.0749m/s由此可知第一個石英球落到容器底部所需時間為r=L=?0×L02S=IO7sUX0.0749此時容器內(nèi)共有球守+1=（畔）+1=3.6+1=4.6個取整數(shù)為4個。（2）當油以U=O05m/s向上運動時，由于顆粒和油的性質(zhì)均不變，故沉降速度（顆粒與油之間的相對運動速度）仍為⑷=O?O749m/s。而絕對速度為Ut—W=（0.0749—0.05）m∕s=0.0249m/s由此可得，第一個石英球落到容器底部所需時間為_，Lr=

80XIO"2 “、=0：07T9-O5S=32*此時容器中共有球y÷l=2yi÷l=Io.7+1=11.7故此時容器內(nèi)最多有11個石英球同時沉降。為H=25.7-7.36×10→?（Hm;qv13m90m90（全開的閘閥（當量長度為0.6m）1個底閥（當量長度為283m）,管子采用Φ114mιn×4∏Hn的鋼管，估計摩擦系數(shù)為0?03。（1）閘閥全開時，管路中實際流量為多少?h）?60m3∕h.閘閥的阻力系數(shù)、泵的有效功率為多少？【答案】(1)水池液面1-1'與管出口截面2?2‘間的管路特性方程為H-=("+驚)+箸十Hf.zΛ1∕2諺JJ2式中，?z=?,?∕>-o,-=—=—f.1-24QVM=^360zzc1π2<∕4g'3600?

3 (Qy\d

(購單位為m/h),代人上式得He=Z2+(A將τ?=13m,λ=0.03,1=9Oni?d=(X106m,另2.=5?3+06+2&3=34.2式①得H.=13+(0.03X??g+l)Xχ2χ01^χ-X?f=13+1.827×IO-3g2而泵的特性曲線方程為：H=25.7-7.36×IoT品泵工作耳=H,聯(lián)立求解式②、式③得：qv=70.4(m3∕h)He=H=22.05(m)H=25.7-7.36×IoT品(2)為使流量由4=70.4n√∕h變?yōu)?0∏√∕h,需關(guān)小閘閥。閘閥關(guān)小后，泵特性曲線方程式③不變’由此可以求岀新的工作點。將 叭=60m,∕h 代 入 式彳尋：H‘=25.7-7.36XIoTX602=23.05(m),QV=60mVh.H'-23?05m就H特性方程，該方程仍可用式①表示將，qv≈60m3/h?H：=H'=23.05m,z2=13m,入=0.03,Z=90m,d=0.106m,∑Ze=5?3+化+28?3=33.6+J代入式①：

+】)X宀°.i加沖T×(sSof泵的有效功率為：泵的有效功率為：P；=H,pq,vg_23.05×1000×60×9.81360在填料塔中用純吸收劑逆流吸收某氣體混合物中的可溶組分AA組成為0.06(摩爾分率下同1通過吸收后氣體的出口組成為0.005,吸收后溶液的組成為0.095