2017年南京理工大学化工学院化工原理复试仿真模拟三套题
● 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． 什么叫全回流？全回流操作一般用在哪些场合？
【答案】精馏塔不进料也不出料，塔顶冷凝液全部回流，即全回流操作。全回流时，回流比为无穷大，达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车，科研实验中采用全回流操作测定板效率。
3． 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？
【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
4． 溶质渗透理论中的含义是什么？已知D , 如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
二、计算题
5． 用离心泵将水从贮槽送至高位槽中，两槽均为敞口，试判断下列几种情况下泵的流量、压头及轴功率如何变化:
（1）贮槽中水位上升； （2）将高位槽改为高压容器；
（3）改送密度大于水的其他液体，高位槽改为敞口；
（4）改送密度大于水的其他液体，高位槽为高压容器。（设管路状况不变，且流动处于阻力平方区）
【答案】上述各种情况下离心泵的特性曲线均不变，但管路特性方程发生变化。设管路特性 方程为
当管路状况不变，且流动处于阻力平方区时，曲线的陡度B 不变，现考察各种情况下曲线截距A 的变化。
（1）贮槽中水位上升时，两液面的位差减小，如图中曲线新工况1所示，工作点由M 移至随流量的增大而增大。
（2）将高位槽改为高压容器时，现如图中
曲线新工况2所示，工作点由M 移至曲线不变，
工作点不变，即下降，管路特
性曲线平行下移，故
，轴功率随流量及密度的増大而增大。
但轴功率随流体密度的增大而増大。
（4）当高位槽为高压容器时，被输送流体的密度变大，与（2）中输送水比较，
故
下降，
上升，
下降。
不变，故管路特性
（3）当高位槽为敞口时，虽然被输送液体的密度变化，但
上升，管路特性曲线平行上移，
故
上升，
下降，管路特性曲线平行下移，下降，结合泵性能，轴功率Pal
图
6． 用一小型压滤机常温下以一定的操作压力对某悬浮液进行过滤实验，测得物料特性常数k
为
现采用一台直径为lm 、长度为1.5m 的转筒真空过滤机进行常温生产，转筒
每2min 转一周，浸没度为0.35，操作真空度为80kPa ，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略. 试求：
（1）生产条件下的过滤常数K ； （2）转筒过滤机的生产能力（【答案】（1）因滤饼不可压缩，. （2）转筒真空过滤机面积
滤液/h）。
故过滤常数
转筒旋转一周其全部面积浸入液槽中的时间（即过滤时间）与操作周期、浸没度有以下关系：
则
故转筒旋转一周所得的滤液量
生产能力
7． 外径为152mm 的水平管道横穿大房间，内通171°C 饱和水蒸气。已知管外空气温度为21°C ，四周墙壁、天花板及地板温度均与室内空气温度相等，试求：
（1）管道不保温，管壁的黑度为0.55时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；
（2）管道外包以50mm 厚的保温层，使保温层的表面温度降为59°C , 保温材料外面裹一层黑度为0.3的薄铁皮，此时每米管长因辐射而造成的热损失为多少；
（3）在以上两种情况下，每米管长的总热损失为多少，总传热系数为多少。已知管壁和空气之间自然对流给热系数
【答案】（1）假设房间内除蒸汽管道外无其他物体，或所有其他物体的温度均与四周墙壁温度相等，则蒸汽管道与房间墙壁形成内包系统，且房间四周的面积与蒸汽管道表面相比大得多，
即
因此可得每米管长因辐射而造成的热损失为
（2）同理，管道外包以50mm 厚的保温层，因辐射而造成的热损失为
（3）每米管长的总热损失为对流和辐射而造成的热损失之和，即未保温时
保温后