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1、2014年北京科技大学化工原理概论考研真题北 京 科 技 大 学2014年硕士学位研究生入学考试试题=试题编号： 819 试题名称： 化工原理概论 适用专业： 化学工程与技术、化学工程(专业学位) 说明： 所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。=一 填空题（每空2分，15空，共30分）1. 并联管路各支管 相等。2. 请写出两种变压头流量计： 和 。3. 离心泵流量的大小取决于泵的 、 和 。4. 旋转半径， 颗粒进入离心场的切线速度，离心分离效果更好。5. 热传导特点： 。6. 流体的粘度 ，对流传热系数愈低。7. 在一单壳单管程无折流挡板的列管式换热器中，用冷却水将热流体由10
2、0冷却至40，冷却水进口温度15，出口温度30，在这种温度条件下，逆流的平均温度差为 和并流的平均温度差为 。就提高传热推动力而言，逆流 并流及其他形式流动。8. 采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数，其代价是平均温度差相应 。9. 在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质。已知液气比L/V为2.9，平衡关系可表示为Y=1.8X (X、Y为摩尔比)，吸收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为 。二 判断题，正确的在题末括号内填“”、错误的在题末括号内填“”。（每空2分，10空，共20分）1. 从物料中脱除水分的过程称为去湿。 ( )2. 静止流体中颗粒的沉降过程可分为两个阶段，起初
3、为加速段而后为等速段。 （ ）3. 换热器的平均传热系数K必须和所选择的传热面积相对应，选择的传热面积不同，总传热系数的数值不同。工程上大多以平均表面积为计算基准 ( )4. 采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数，其代价是平均温度差相应增大。 ( )5. 气体吸收可以亨利定律表示为，。难溶气体，溶解度小，E大，H小，m大。 （ ）6. 一般情况下，气相中的分子扩散系数D的范围：10-510-4m2/min ( )7. 精馏塔塔釜加热，与间接蒸汽加热相比，直接蒸汽加热需要的理论板数略有增多。 （ ）8. 相对湿度代表湿空气的不饱和程度，其数值越低，表明该空气偏离饱和程度越远，干燥能力越
4、大。 （ ）9. 闪蒸也叫简单蒸馏，是使混合液体部分汽化，并使气液两相处于平衡状态，然后将气液两相分开。 ( )10. 在相同的原料液浓度及相同釜液的条件下，简单蒸馏所得到的馏出液浓度高于平衡蒸馏，而平衡蒸馏的优点是连续操作，但其分离效果不如间歇操作的简单蒸馏。 （ ）三 计算题。（每题20分，1题，共20分）用一连续精馏装置在常压下，分离含苯41%（质量%，下同）的苯-甲苯溶液。要求塔顶产品中含苯不低于97.5%，塔底产品中含甲苯不低于98.2%，每小时处理的原料量为8570kg。操作回流比为3，试计算：（1）塔顶及塔底的产品量；（2）精馏段上升蒸汽量及回流液量。四 实验题。（每题20分，2
5、题，共40分）1. 如图，为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中测出如下一组数据：泵出口处压强表读数P2 =0. 126Mpa；泵进口处真空表读数P1=0.031MPa；泵的流量qv=10L/s； 泵的轴功率为2976W。吸入管直径d1=80mm；压出管直径d2=60mm；两测点间的垂直距离(Z2 Z1) =80mm；实验介质为20C的水。试计算在此流量下泵的压头He和泵效率。2. 有一直立的玻璃管，底端封死，内充四氯化碳。在101.3kPa，48条件下，测定四氯化碳在空气中的扩散系数，记录的时间t与距离z的关系见下表，求扩散系数。（101.3kPa，48下四氯化碳密度：1.54g/ml，饱和
6、蒸汽压为37.6kPa）可以使用下方提供的坐标纸进行图解。时间t/ks距离z/mm时间t/ks距离z/mm010 (z0)46.7409.342074.85024.930109.060五 推导题（每题20分，1题，共20分）A、B双组分气体混合物与液体溶剂接触，组分A溶解于液相，组分B不溶于液相。请推导：组分A通过静止组分B向液相传递的气相分子扩散传质速率方程。六 发散题。（每题20分，1题，共20分）我国北方的冬季漫长而寒冷，家庭防寒工作就显得十分重要。冬季家里保温最好的办法之一就是装双层窗户，最早的双层窗户如图，就是在原有的窗户外侧再加一层窗户。1. 请用化工原理的传热理论讨论这种方法的合理性。2. 结合着新材料、新技术的发展，请提出更合理的防寒窗户的设计方案，特别要指出采用技术的理论依据。（可以用画图、计算、公式推导来证明）