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2018年北京市培养单位国家纳米科学中心818化工原理[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、简答题

1. 为什么说全回流时,所需的理论板数最少?

【答案】全回流时,操作线与y-x 图的对角线相重合,此时的操作线偏离平衡线最远,即传质推动力最大,故要达到一定的分离要求时,其所需的理论板数最少。

2. 原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.4的某溶液(其粘度与水相近),若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化?

【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。

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. 空气中含有直径

的油滴,油的相对密度为0.9,空气温度为20°C , 若允许在降尘室中沉

油的密度

降lmin ,降尘室的高度为多少?计算中可忽略开始时油滴加速沉降时的时间,并认为油滴是在静止空气中沉降。(已知20°C 时,空气的粘度

【答案】颗粒的运动处在层流区,则斯托克斯公式:

则假设成立。.

5.

为测量直径由计,

指示液为

的突然扩大的局部阻力系数,在扩大两侧装一U 形压差当水的流量为

时,压差计读数R 为165mm ,

如图所示。忽略两测压口间的直管阻力,试求局部阻力系数。

【答案】在两测压口截面间列能量衡算式

取等压面a-b ,则

理论值相对误差 6. 氯仿

和四氯化碳

的混合物在一连续精馏塔中分离。馏出液中氯仿的浓度为0.95

回流比R=2。求:

(摩尔分数),馏出液流量为

50kmol/h,平均相对挥发度

(1)塔顶第二块塔板上升的气相组成;

(2)精馏段各板上升蒸气量V 及下降液体量L (以kmol/h表示)。氯仿与四氯化碳混合液可认为是理想溶液。

【答案】(1)由题知,由相平衡方程即

由精馏段操作线方程,则

(2)V=L+D,L/D=R,V=(R+l)D 所以 7.

的铝合金管(导热系数按钢管选取,为如图所示。

(1)已知管内壁温度为-105°C ,软木外侧温度为5

°C ,求每米管长所损失的冷量。 (2)若将两保温材料互换,

互换后假设石棉外侧的温度仍为5°C

不变,

则此时每米管长上损失的冷量为多少?

(3)以(1)为前提,两保温材料互换后,石棉外侧的实际温度为多少?此时每米管长上损失的冷量又如何?设互换前后空气与保温材料之间的给热系数不变,并设大气温度为20°C 。

外包一层厚30mm 的

石棉后,又包一层30mm 的软木。石棉和软木的导热系数分别为

【答案】(1)对于三层圆筒壁

则每米管长上所损失的冷量为

(2)石棉和软木互换后,所损失的冷量为