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1、2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题答案科目名称:化工原理(A卷RB卷)科目代码:861考试时间:3小时 满分 150 分可使用的常用工具:无 R计算器 R直尺 圆规(请在使用工具前打)一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)题号123456789101112131415参考答案BABDCBCBCAACBDB二、 填空题(共10小题,每空2分,共20分)1、 1.852、 603、 气缚4、 单向5、 (液)泛点6、 恒摩尔(物)流假定7、 0.838、 y=x (或对角线或 yn+1=xn)9、 空气(或干燥介质)的湿度、温度、速度以及与物料接触的状况都不变10、 NOG三、
2、判断题(共10小题,每小题1分,共10分)题号12345678910参考答案四、简答题(共2小题,每小题5 分,共 10 分)1、( 5分)答: 不能。 (1分)在水热空气换热系统中,若忽略管壁与污垢的热阻,则总传热系数K与传热膜系数的关系为: 式中:管壁对水的传热膜系数,W/(m2K);管壁对空气的传热膜系数,W/(m2K)由于管壁对水的传热系数较管壁对空气的传热系数大得多,即,这样总传热系数近似等于管壁对空气的传热系数: (2分)因此,本体系中空气侧的对流传热系数才是控制热阻,只有提高才能达到有效强化传热过程的目的。 (1分)增大冷却水的流速,虽能增大管壁对水的对流传热系数,但体系的总传热
3、系数K几乎不会增加,因此进一步加大冷却水的流量,不能有效降低热空气的出口温度。 (1分)2、( 5分)答:连接FS,交溶解度曲线于H、I两点;M点必位于FS上,根据确定M的位置;利用辅助线,做出过M点的两个共轭相分别为萃取相E和萃余相R; (1分)由可确定E和R;分别过E和R做水平线与纵轴的交点即为萃取相中y和萃余相中的x; (2分)连接SE并延长交纵轴于E点,连接SR并延长交纵轴于R点;则E点和R点对应的纵坐标即为萃取液和萃余液中溶质的含量;由可确定E和R(2分)五、流体流动综合计算题(20分)解: (1)以上游水槽液面为1-1截面,下游高位槽液面为2-2截面,并以上游水槽液面为基准水平面。
4、在1-1、2-2两截面间列柏努利方程式: (2分)Z1=0 Z2=10 m (3分)u1=u2=0 p1=p2 (2分) (2分)即单位质量的水所需外加功为128.13kJ/kg。 (2分) m (2分),故泵适用。 (1分)(2) (1分)当 m3/h时, m (2分) (2分) (1分)即泵的轴功率减少百分之15.1。 六、传热综合计算题(20分)解:(1)加热蒸汽消耗量:热量衡算 (2分) (1分) (2分)(2)内管中苯的流速: (2分) (1分) (1分) (1分)则以内管外表面计的传热系数为: (1分) (1分) (2分) (1分) (2分)(3)当加热蒸汽的温度降为110时,管内
5、外的对流传热系数均近似不变, (1分) (1分) (1分)即加热蒸汽的温度降为110,苯的出口温度将变为75.7。七、吸收综合计算题(20分)解:(1) (2分) (2分) 由物料衡算方程,得 (1分) (2分)(2)填料塔的气相总传质单元高度为 (2分) yb=0.05-0.80.0417=0.017 (1分)ya=0.001, (1分)ym=(yb-ya)/ln(yb/ya)=0.00565 (2分)NOG=(yb-ya)/ ym=(0.05-0.001)/0.00565=8.67 (2分)所以,填料塔填料层的高度为: (2分) (3)xa=0.001,ya*=0.0008ya=0.001,可以达到98%的吸收率。 (3分)八、精馏综合计算题(20分)解:(1)(取等号) (2分)联立以上两式可以求得 (1分)(2)泡点进料进料线与平衡线交点的横坐标 (1分) (1分) (1分) (2分)(3) (2分) (3分)(4)提馏段下降液体和上升蒸汽的摩尔流率分别为 (2分) (2分)(5)在与塔釜相邻的塔板和再沸器之间作物料衡算 (1分) (1分) (1分)第 6 页 共 6 页