2018年北京工业大学环境与能源工程学院878化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？
【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。
2． 冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°C就会结冰。
3． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；
（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。
二、计算题
4． 现有两台单壳程单管程的传热面积均为. 根温度
的列管式空气加热器，每台加热器均由64
钢管组成，壳程为170°C 的饱和水蒸气冷凝（冷凝潜热为2054kJ/kg），空气入口，流量为2.5kg/s，以揣流方式通过管内。（该传热过程的控制热阻在空气侧）。
（1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等，此时空气的对流传热系数为
：
，求空气的出口温度
及水蒸气的总冷凝量为多少？
及水蒸气的总冷凝量为多少？
。忽略热损失。 .
（2）若两台换热器串联使用，
问此时空气的出口温度假设空气的物性不随温度及压力而变化，视为常数，【答案】（1）由题意，两台换热器并联使用时，可得：传热过程的控制热阻在空气侧，则有由
，列式得：
；
代数计算得到，
由
得，
（2）由题意，两台换热器串联联使用时，可得：
由
得，
由
得，
5． 现用一板框压滤机过滤含钛白（Ti02）的水悬浮液，过滤压力为滤框尺寸为
共有40个框，已经测得过滤常数
滤饼体积与滤液体积之比
滤框充满（表压）。已知
后，在同样压力下用清水洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10，水与钛白水悬浮液的黏度可认
为近似相等。试计算：（1）框全部充满时所需过滤时间；（2）洗涤时间；（3）洗涤后卸渣、清理、重装等共需40min ，求板框压滤机的生产能力；（4）这个板框压滤机的最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。
【答案】（1）框全部充满时， 获得的滤液量过滤面积由恒压过滤方程得（2）洗涤时间 洗涤液量洗涤速率
洗涤时间
（3）生产能力
（4）最大生产能力及最大生产能力下的滤饼厚度。 由q 与式中，即当过滤时间为
数值的相对大小可近似假定，介质阻力可忽略不计，在此条件下，板框压滤机达到
时，板框压滤机生产能力达到最大。由过滤方程可得此时的滤液量
最大生产能力的条件是：
最大生产能力每个框单侧饼厚
可见框未充
满。
6． 用离心泵将贮槽A 中的液体输送到高位槽B （两个槽均敞开），两槽液面保持恒定，两液面的高度差为12m , 管路内径为38mm ，管路总长度为50m （包括管件、阀门、流量计的当量长度）。管路上安装一孔板流量计
，孔板的孔径为20mm ，流量系数为0.63，
U 管压差计读数
R 为540mm , 指示液为采，操作条件下液体密度为轴功率，KW 。
摩擦系数可用下式计算: 滞流时湍流时
粘度为
若泵的功率为
试求泵的
【答案】对于孔板流量计，其流量计算为