2018年北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室819化工原理概论考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 写出三种非循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____，写出五种循环型蒸发器的名称：①_____②_____③_____④_____⑤_____。
【答案】升膜蒸发器；降膜蒸发器；刮板蒸发器；中央循环管式蒸发器；悬筐式蒸发器；外热式蒸发器；列文式蒸发器；强制循环蒸发器
2． 物料的平衡水分一定是_____水分；物料的非结合水分一定是_____水分。
【答案】结合；自由
3． 恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液黏度_____，过滤速率_____。
【答案】増加；减小
4． 单效蒸发器将F=2000kg/h
，（质量分数）的原料液浓缩到35%（质量分数），料
蒸发室压强下水的饱液沸点进料，忽略热损失。蒸发器的传热面积.
和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为_____kg/h，有效温差为_____°C 。
【答案】1428.6；46.2
二、简答题
5． 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。
6． 恒速干燥段的湿物料表面温度是什么温度？为什么？
【答案】恒速干燥段的湿物料表面温度等于干燥介质的湿球温度。恒速干燥段是表面汽化控制段，在此阶段，对流传热系数和传质系数不变，水分恒定速率汽化，汽化的是非结合水，水分由物料内部向表面输送的速度足以保证物料表面充分润湿。
7． 简述干燥中的临界含水量受哪些因素影响。
【答案】固体物料在恒速干燥阶段终了时的含水量称为临界含水量，临界含水量不但与物料本身的结构、分散程度有关，也受干燥介质（流速、温度、湿度）的影响。物料分散越细，临界含水量越低。等速干燥阶段的干燥速率越大，临界含水量越高。
三、计算题
8． 如图所示贮水槽水位保持恒定，槽底放水管内径为100mm ，距管子入口15m 处接一U 形管水银压差计，其左壁上方充满水，右壁通大气，测压点距管子出水口20m 。其间装一阐阀控制流量。
h=1410mm，（1）当阀关闭时，测得R=620mm, h=1510mm; 当阀部分开启时，测得R=420mm，
设摩擦系数入=0.02，管入口阻力系数为0.5，求水的流量。
（2）当阀全开时（全开时闸阀），U 形压差计读数是多少？
图
【答案】（1）阀关闭时，流体静止，设液面高出管中心
（2）阀部分开启，流体流动，在液面与测压点间列能量衡算式
式中（表压），
则
（3）阀全开时，在液面与管出口内侧之间列能量衡算式
式中
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在测压口与出口内侧间列能量衡算式
式中，（表压）
则
9． 用板式精馏塔在常压下分离某双组分混合溶液，塔顶采用分凝器，分凝器的冷凝液回流入塔，分凝器出来的蒸汽进入全凝器冷凝后作为塔顶产品；塔釜用间接蒸汽加热；全塔平均相对挥发度可近似取为3。当处理量 F 为进料浓度为含溶质A0.6 （摩尔分率，下同）的饱和液体，回流比为3时，塔顶馏出液中溶质A 的浓度为0.99, 塔釜采出液中溶质A 的浓度为
0.02, 试求： （1）塔内第一块理论板下降的液体组成及提馏段操作方程；
（
2）现测得塔内第一块实际板下降的液体组成为
0.91，分凝器的冷凝液组成为0.94, 求该塔内第一块实际 板的气相默弗里单板效率；假设本题符合恒摩尔流假定。
【答案】已知
：
（1）精馏段的操作线方程为：
分凝器相当于一块理论板，则
由相平衡方程：
代入相平衡方程得
饱和液体进料，q=l
物料守恒：
解得：
提馏段操作线方程：
（2）第一块板的气相默弗里效率为：
得 所以第一块板下降的液体组成为