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1、2014年四川轻化工大学化工原理考研真题A卷一、选择题(每小题2分,共30分)1、锅炉压力表上读出的压强为392kPa,则锅炉内的绝对压强是()。(当地大气压为1atm)A、392kPaB、241、5kPaC、290.7kPaD、493.3kPa2、如下图所示,高位槽液位恒定,闸阀半开,d1=d2,试比较截面1和截面2的流速和压力()。A、u1=u2,p1p2B、u1u2,p1p2C、u1u2,p1=p2D、u1=u2,p1=p23、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。A、流动速度大于零B、管边不够光滑C、流体具有粘性D、速度梯度4在测速管工作时,测压孔正对流体流动方向时所测压力代表该处的
2、(),此时测速管外管前端壁面四周测压小孔所测压力代表该处的()。正确答案是()。A、动能,静压能B、动能与静压能之和,静压能C、动能,动能与静压能之和D、静压能,动能与静压能之和5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因()。A、水温太高B、真空计坏了C、吸入管路堵塞D、排出管路堵塞6、由离心泵基本方程导出的理论特性曲线(HQ曲线)形状是()。A、直线B、抛物线C、双曲线D、不确定7、叶滤机在1.2105Pa(表压)下操作时,过滤常数K=210-5m2/s;若把操
3、作压力加大到2.4105Pa(表压),则过滤常数K=()m2/s。假设滤饼不可压缩。A、210-5B、410-5C、110-5D、3.1210-58、室温下的含尘气体,需除去尘粒并升温至150后进入反应器,适宜的流程应该是()。A、先除尘后加热B、先加热后除尘C、先除尘先均可加热D、无法判断9、旋风分离器的切向进口气速不变,当其圆筒直径减小时,旋风分离器的的临界粒径()。A、增大B、减小C、不变D、无法确定10、为减少辐射散热,在高温炉门前设置隔热挡板,若挡板材料的黑度越低,则炉门的散热量将()。A、越少B、越多C、变化不大D、无法判断11、在分子传质过程中,若漂流因子1,则组分A的传质通量与
4、组分A的扩散通量JA的关系为()。A、NA=JAB、NAJAD、无法判断12、只要组分在气相的分压()液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行,直至达到一个新的平衡为止。A、大于B、等于C、小于D、无法判定13、在精馏塔中相邻两层塔板(从上往下数)上取三个样品yn、yn+1和xn,采用部分回流操作时,试判断以下哪个分析结果正确?()A、ynyn+1xnB、ynyn+1=xnC、ynxnyn+1D、yn+1ynxn14、二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起()的变化。A、平衡线B、操作线与q线C、平衡线与操作线D、平衡线与q线15、某湿物料在恒定干燥条件下干燥,其临界湿含量为0.03k
5、g(水)/kg(绝干物料)。干燥结束时,干燥产品中湿含量为0.015kg(水)/kg(绝干物料),此时干燥产品的表面温度为tS,操作条件下干燥介质的湿球温度为tw,则()。A、swB、swC、swD、无法判断s和w的关系二、简答与分析(每小题6分,共24分)1、下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流经管路,ab与cd两段长度相等,管径及管壁粗糙度均相同,某液体以一定流量流过该管路,液体在流动过程中温度可视为不变。试分析:(1)液体通过ab与cd两段的能量损失是否相等?(2)此两管段的压力差是否相等?写出表达式。(3)两U形管压差计的指示液相同,压差计两端的高度差R是否相等?2、蒸汽管的内半
6、径为r1,管外包扎r22r1的石棉保温层。若将石棉层加厚至r210r1,假设管内壁温度与保温层外缘温度不变,热损失有何变化?计算说明。3、试分析在吸收实验(用清水吸收空气和氨混合气体中的氨气)中,保持其他条件不变,适当增加水流量时,出塔气、液相组成会如何变化?4、在精馏操作中,若降低操作压力,试分析溶液的相对挥发度、馏出液组成、塔顶温度及塔底温度将如何变化?三、(16分)每小时将2104kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽(见本题附图)。反应器液面上方保持26.7103Pa的真空度,高位槽液面上方为大气压强。管道为764mm的钢管,总长为50m,已知管路摩擦系数=0.02,管线上有两个全开的闸阀
7、(闸阀=0.17)、一个孔板流量计(局部阻力系数为4)、五个标准弯头(弯头=0.75)。反应器内液面与管路出口的距离为15m。(1)判断管内的流动类型;(2)若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。已知溶液的密度为1073kg/m3,粘度为6.310-4Pas。四、(8分)用某离心泵将水池中20的清水送至表压为80kPa的密闭高位槽中,水池与高位槽液面保持恒定高度差10m,流体在管内的流动处于阻力平方区。管路系统的全部压头损失可表达为Hf=2.6105Qe2(Qe的单位为m3/s)。在操作条件下,泵的特性曲线方程为H=38-2.8105Q2(Q的单位为m3/s),试求:(1)管路特性曲线方程;(2)
8、工作点的流量和扬程。已知:水=1000kg/m3五、(16分)有一台套管换热器,管为382.5mm钢管,外管为573mm钢管,换热管总长为36m,冷热两个流体在换热器内逆流流动,水在管内流动,将管间4200kg/h的苯从65冷却到35,水温从25升温到35,现已知苯侧对流传热系数为2030W/(m2.C),水侧对流传热系数为2610W/(m2.C),苯侧垢层热阻为0.018(m2.K)/kW,苯液比热为1.80kJ/(kg.C),钢导热系数45W/(m.K)。试计算(1)该换热器传热系数;(2)水侧垢层热阻RS2;(3)换热器经清洗后,总传热系数有何变化?计算说明。六、(20分)用一精馏塔分离
9、某二元理想混合物,已知进料量为200kmol/h,其中易挥发组分的摩尔分率为0.5,进料为饱和液体,塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜用间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为2.0,精馏段操作线方程为y=0.71x+0.276,塔底产品中易挥发组分的摩尔分率为0.05,试求:(1)操作回流比及塔顶产品组成;(2)塔顶产品量;(3)精馏段上升蒸汽量及提馏段的操作线方程;(4)实际回流比是最小回流比的多少倍?(5)塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成。七、(20分)在一填料塔中,用纯溶剂等温逆流吸收混合气体中的可溶性组分A。已知混合气体的流量为1456m3/h(标准状态),入塔气体中A组分的含量为0.
10、05(摩尔分率,下同),要求吸收率达到90%。已知该塔塔径为0.8m,操作条件下的平衡关系为Y*=2.5X,气相总体积吸收系数KYa为0.045kmol/(m3.s),实际操作液气比为最小液气比的1.3倍,试求:(1)吸收剂用量;(2)出塔溶液中A组分的浓度;(3)所需填料层高度;(4)若其他操作条件不变,降低填料层高度,试定性分析出塔气体组成和塔底吸收液组成的变化情况。八、(16分)常压下以20,湿度为0.008kg/kg绝干气的新鲜空气为介质,干燥某湿物料。空气在预热器中被加热到110后进入干燥器,离开干燥器时的温度为80。每小时有1800kg、含水量为0.1的湿物料送入干燥器,干燥产品的含水量不得高于0.03(以上均为湿基含水量),若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求:(1)干燥过程除去的水分量;(2)空气离开干燥器时的湿度;(3)新鲜空气的消耗量;(4)预热器的热负荷。绝干空气比热:1.01kJ/(kg.);水蒸气比热:1.88kJ/(kg.);0下水的汽化潜热:2490kJ/kg。