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2018年河北工业大学海洋科学与工程学院858化工原理(II)考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】(1)当(2)当(3)当

时,为层流区;

时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区; 时,为湍流区。

2. 什么是化工原理中的三传?试论述三传的可比拟性。

【答案】化工原理的三传:质量传递、热量传递、动量传递。 三传的类比: (1)传递本质类比

①动量传递是由于流体层之间速度不等,动量将从速度大处向速度小处传递。 ②热量传递是流体内部因温度不同,有热量从高温处向低温处传递。

③质量传递是因物质在流体内存在浓度差,物质将从浓度高处向浓度低处传递。 (2)基础定律数学模型类比 ①动量传递的牛顿粘性定律。 ②热量传递的傅立叶定律。 ③质量传递的费克扩散定律。 (3)物性系数类比 ①粘度系数。 ②导热系数。 ③分子扩散系数。

3. 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。

【答案】原因是:(1)精馏塔塔顶浓度但极限值是

如果

的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1;(2)

的提高受到塔板数即精馏塔分

也有确定的最高极限值;(3)增加回流

离能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)

比意味着増加蒸发量和冷凝量,这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。

二、计算题

4. 采用如图所示的装置来测定为

管内水的流量为

弯头的局部阻力系数,已知道AB 段的直管总长为1m ,管径

求弯头的局部阻力系数

57mmX3.5mm ,摩擦系数A 为0.03, 水箱水位恒定。测得AB

两截面测压管的水柱高差

【答案】在A 、B 两截面间列能量衡算式

式中

解得

5. 在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下:空气进入预热器的温度为15°C ,湿,,含量为0.0073kg7jC/kg绝干气焓为35kJ/kg绝干气空气进干燥器的温度为90°C , 焓为109kJ/kg绝干气,空气出干燥器温度为(按干燥产品计),试求:

(1)绝干空气的消耗量(kg 绝干气/h); (2)进预热器前风机的流量(附湿空气比容计算公式:

【答案】已知

湿含量为0.023kg7jC/kg绝干气,进干燥器物料含水量为

0.15kg7K/kg绝干料,出干燥器物料含水量为0.01kg7jC/kg绝干料,干燥器生产能力为237kg/h

);

(3)预热器加入热量(kW )(预热器热损失可忽略)。

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干气 干气 水/kg干物料

干物料/h

(1)蒸发的水量为

(2)湿空气的比容为

进预热器前风机的流量

(3)

6. 氨体积含量8%的空气-氨混合物通过填料塔用清水吸收其中的氨,操作温度为20°C

,压力为

101.3kPa ,

平衡关系可用y=0.9x

表示。当混合气的流速为

有何变化?

(1)液体流量减半(其余不变);

(2)气体处理量加倍(其余不变)。假设气相传质分系数制。

【答案】原工况时:

且吸收过程为气膜控水的流速为

时,氨的吸收率可达99.5%。问在如下新工况下,氨的吸收率为多少?推动力