2018年华东理工大学药学院801化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 在连续干燥器前用预热器加热空气,被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项?干燥器热效率定义为哪些项之比?
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量;
随废气放空。
干燥热效率定义为
2. 化工原理实验中使用了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?
【答案】测流量用转子流量计、测压强用U 型管压差计、压差变送器。转子流量计随流量的大小,转子可以上、下浮动。U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。压差变送器将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差,电流回归式计算出相应的压差,可测大流量下的压强差。
3. 某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管不出水,泵进口处真空表指示真空度很高,他分析后做出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因?(水温太高,真空表坏了,吸入管路堵塞,排出管路堵塞),为什么?
【答案】排出管路堵塞。
因为水温太高可能造成汽蚀,出水管不出水,但泵进口处真空表指示真空度很高,说明水温太高,错;真空表坏了不会导致出水管不出水;吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾,故排出管路堵塞,正确。
加热产品消耗的热量;
补偿设备热损失消耗的热量;
二、计算题
4. 通过连续操作单效蒸发器,将进料量为1200kg/h的溶液从20%浓缩至40%,进料液的温度为40°C ,比热容为
蒸发器的传热面积
_蒸发室的压强为0.03MPa (绝压),该压强下水的蒸发潜热
总传热系数
,试求:
(1)溶液的沸点为73.9°C 时的温度差损失;
(2)加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,并忽略损失和浓缩热时,所需要的加热蒸汽温度。已知数据如下:
压强/MPa 0.101 0.05 0.03 溶液沸点/°C 108 87.2
纯水沸点/°C 100 80.9 68.7 【答案】(1)根据所给数据,杜林曲线的斜率为
溶液的沸点为解得沸点升高量为(2)蒸发水量
蒸发器的热负荷
由
知,所需加热蒸汽温度T 为
5. 如图1所示,采用离心泵将排出管线的尺寸均为
的水从水池送至高位水槽,已知吸入管路的总长度(包
管内流体流动的摩擦因子为0.024, 其它数据如图2所示,试求:
);
括局部阻力的当量长度,下同)为50m ,出口阀半开时排出管线的总长度为270m ,吸入管线和
(1)泵入口处真空表读数是多少;
(2)管路中泵的压头、有效功率及轴功率(泵的效率可取为(3)若该泵的特性曲线可以表示为的流量和压头;
(4)定性分析出口阀由半开到全开时泵出口压力表和入口真空表的变化,并图示泵工作点的变化。
(压头H 的单位为m ,流量Q
的单位是
,)试求泵出口阀全开时(此时泵排出管线包括局部阻力损失当量长度在内的总长度为100m )
图1
【答案】(1)由已知条件可知
对水池液面和泵入口处列柏努利方程经化简为:
(2)对水池及高位槽液面列柏努利方程:
(3)对水池及高位槽两液面间列柏努利方程:
对流速与流量间的关系为:
由方程①②③可以求出:程:
当流速增大,右边式子后两项増大则真空泵读数增大。对泵出口及高位槽液面列柏努利方程:
其中对阻力损失而言,比动能可忽略不计,则当流速增大时,阻力增大即压力表读数增大。P 为原工作点,P 为调节阀门后工作点。
(4)阀门由半开到全开则其管路中流量增大,进而流速増大。对水池及泵入口处列柏努利方
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