2018年大连工业大学机械工程与自动化学院804化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。
3． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
二、计算题
4． 冬季时一定流量的冷却水进入换热器的温度为10°C ，离开换热器时的温度为70°C ，可将油从12CTC 冷却至60°C 。已知油侧的对流给热系数为
，
水侧的对流给热系数为
冷、热流体呈逆流流动，其中冷却水走管程。夏季时冷却水的进口温度升至
30°C ，热油的流量和进口温度不变，试求冷却水的流量应增加多少。假设流体在换热器内作湍流流动，管壁热阻和污垢热阻可以忽略不计。
【答案】冬季操作时，因两端温差相等，则有
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夏季操作时，设所需冷却水流量为
则据题意可得
从而
又
得到
即
由于流体在换热器内作湍流流动，故有
联立式（1）、式（2）、式（3）可求出可求得
；由式（3）可求得
假设结果基本相同，不必再试，即
；由式（1
）可求得
，与
三个未知数。设
，则由式（2）
。因的计算值与假设值相符，以上计算结果有效，
即冷却水的流量应増加116.2%。
5． 在直径为1.2m 的填料吸收塔中，拟装填
3m 高DN25塑料阶梯环填料，该填料的比表面积为
在该填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分。已知入塔混合气体的流量
为40km 〇
l/h,
溶质的含量为0.06（摩尔分数）；溶质的吸收率为95%; 操作条件下的气液平衡关系为Y=2.2X（X , Y 均为摩尔比）；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为
。试通过计算判断拟装填的填料高度能否达到分离要求。（注：填料的有效比表
面积可近似取为填料比表面积的90%）
【答案】
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因此，拟装填的填料高度能达到分离要求。
6． 某叶滤机过滤面积为试计算:
（1）同样操作条件下仅将过滤面积增大1倍
，过滤4h
后可得多少滤液； （2
）同样操作条件下过滤1h 可获多少滤液； （3）在原操作条件过滤
4h 后，
用涤时间为多少。
【答案】（1）因过滤介质阻力可忽略
，故将
因将过滤面积増大1倍，则
故
（2）将（3）对
代入恒压过滤方程，得
微分后得过滤速率方程为
将
代入上式可得过滤终了时的过滤速率为
叶滤机洗涤方式为置换洗涤，则
恒压下过滤某悬浮液，4h 后获滤液过滤介质阻力可忽略，
与滤液物性相近的洗涤液在同样压差下进行洗涤，洗
则恒压过滤方程为
代入上式，
有
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