2017年宁波大学室内人工热湿环境(同等学力加试科目)之化工原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 在乙醇-水体系精馏实验中，如果增加塔的塔板数，在相同的操作条件下，是否可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇？为什么？
【答案】不可以得到99.5%（摩尔分数）的乙醇，因为：
（1）精馏实验中，在相同的操作条件下，如果增加塔的塔板数，塔顶的浓度会增大； （2）由于乙醇水体系存在恒沸物，随着塔板数的增加，塔顶的浓度会趋近恒沸组成89.4%（摩尔分数）。
2． 要提高恒速干燥阶段的干燥速率，你认为可采取哪些措施？
【答案】可采取改变气固接触方式，减小物料尺寸，提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
3． 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。
若雷诺数相同，且密度
4． 在相同管径的两条圆形管道中，同时分别流动着油和清水相近，试判断油速大还是水速大，为什么？
【答案】油速大。因为
二、计算题
5．
的苯蒸气在长3m 、外径为0.03m 的单根黄铜管表面上冷凝。钢管垂直放置，
（1）苯蒸气的冷凝给热系数；
（2）若此管改为水平放置，其冷凝给热系数又为多少； （3）若管外壁温度适当下降，则结果如何。
【答案】（1）管垂直放置时，冷凝给热系数的计算方法取决于冷凝液在管外沿壁面向下流动时的流动类型。但现在流动类型未知，故需采用试差的方法。先假设冷凝液作层流流动，则
/2°C=70°C ，冷凝液膜的定性温度为（60+80）该温度下液体苯的物性为
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管外壁的温度为60°C 。已知苯蒸气冷凝温度为80°C 。试求：
苯在饱和温度80°C 时的冷凝潜热
则有
根据计算结果检验
Re
层流的假设成立，上述计算有效。
（2）当管水平放置时，管外液膜一般都处于层流状态，则有
与垂直管的计算公式相比可得
故有
（3）若管外壁温度适当下降，在工程上通常可忽略定性温度变化对物性的影响。当管垂直放
置时，有
故冷凝给热系数减小。同理，当管水平放置时，冷凝给热系数也减小。
6． 为了减少热损失并保证安全工作，在外径为159mm 的蒸汽管道上包覆保温层。蒸汽管道外壁的温度为300°C 。保温材料为水泥珍珠岩制品，水泥珍珠岩制品的导热系数随温度的变化关系为
要求包覆保温层后外壁的温度不超过50°C ，并要求将每米长度上的热损
【答案】
保温层的平均工作温度为
代入数据可得：
于是
则保温层的厚度为：
由此得保温层的导热系数
为
失控制在300W ，则保温层的厚度为多少？
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7． 用连续干燥器干燥含水1.5%（湿基）的物料，干燥器对湿物料的处理能力
物料进口温度为25°C ; 产品出口温度为35°C , 其中含水0.2%（湿基）。绝干物料的比热为
。
1.842kJ/kg•K 。原湿空气的湿度为0.0165kg/kg，在预热器内加热到95°C 后再送入干燥器，干燥器中不再补充热量。已知空气离开干燥器时干球温度为65°C , 干燥器的热损失为586kJ/kg汽化水。试求:
（1）干燥产品流率；
（2）空气消耗速率（kg 干空气/s）。 【答案】已知
（1）干燥产品流率
（2）空气消耗速率
由于出口温度已知，因此可通过对干燥器进行热量衡算求出，
式中，L 用据题
当
时，
将上述数据代入式①得
表不
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