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2018年重庆理工大学化学化工学院817化工原理考研强化五套模拟题

  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. 搅拌器应具有哪两种功能?强化搅拌的工程措施有哪些?

【答案】搅拌器的两个功能:(1)总体流动;(2)强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程措施:(1)提高转速;(2)加挡板,消除打漩,增加阻力;(3)偏心安装搅拌器;(4)装导流筒。

3. 何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下

【答案】选择性系数定义如下:溶物系),

当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互

二、计算题

4. —定量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长不变,而管径减至原有的1/2, 问因摩擦阻力而产生的压降为原有的若干倍。

【答案】由摩擦阻力而产生的压降计算公式如下:

当管径发生变化时,如题意知

其中流量不变则流速变为原来的4倍,

变为原来的0.5倍,代入公式得:

5. 某三元物系的溶解度曲线及平衡联结线如图所示,用纯溶剂S 对100kg 进料进行单级萃取,液体混合物含溶质A 为30%,含溶剂S 为0(皆为质量分数),试求:

(1)萃取液可达到的最大浓度为多少?

(2)要使萃取液浓度达到最大,溶剂用量为多少?此时溶质A 的萃余率(3)要求根据解题步骤在图上作出相应的线段。

为多少?

【答案】

(1

)作图,

画切线,

得(2

)画ER 线和FS 线,作图得M 点

图中读得

(3)如图所示。

6. 板框过滤机恒压过滤某悬浮液,一个操作周期的滤液为

其中过滤需时30min ,洗涤及拆

装等共用去40min ,设滤饼不可压缩,介质阻力忽略不计。试求:(1)该机的生产能力;(2)仅将操作压力加倍,而过滤时间、辅助时间等其他条件都不变,该机生产能力将提高多少?(3)若改用真空转筒过滤机,该机旋转一周可得(1)相同?

【答案】(1)因为所以(2

)因为所以生产能力提高

(3)设转速为n (r/min),生产能力为

滤液,该机转速为多少方能维持生产能力与

7. 现有两台单壳程单管程的传热面积均为

钢管组成,壳程为流量为

以湍流方式通过管内。

的列管式空气加热器,每台加热器均由64

空气入口温度

的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热

(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,

此时空气的对流给热系数为

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)若两台换热器改为串联使用,问此时空气出口温度假定空气的物性不随温度压力而变化,视为常量,【答案】(1)换热器并联,热量衡算因为

所以

(2)换热器串联

水蒸气的总冷凝量

平均温度差为代入热量

水蒸气冷凝量

8. 常压下,湿空气在温度为20°C , 湿度为0.01kg 水气/kg绝干空气的状态下被预热至120°C 后进入等焓干燥器,废气出口湿度为0.03kg 水气/kg绝干空气,物料的含水量由20%干燥至5%(均为湿基含水量),物料的处理量为1000kg/h, 求:

(1)废气的出口温度(3)预热器的加热量【答案】已知干气,

干气

(2)绝干空气的消耗量L (kg 绝干空气/h);