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2018年北京工业大学环境与能源工程学院878化工原理考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是理论板?用图解法求理论板层数时,为什么一个梯级代表一层理论板?

【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次,表示气、液两相达到一次平衡,因此代表一层理论板。

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. 吸附分离常用的吸附剂有哪些?

【答案】(1)活性炭; (2)硅胶; (3)活性氧化铝;

(4)各种活性土(如漂白土、酸性白土); (5)合成沸石和天然沸石分子筛; (6)吸附树脂。

二、计算题

4. 现欲用一离心泵将低位槽中的水送至12米高处的水塔,流量要求40mm

,

(2)若在功率

多少?泵的允许安装高度[Hg]为多少?

试求:

流量下,泵的压头

允许吸上真空高度

问该流量下的有效吸入管路总长20m

(包括局部阻力当量长度)压出管路总长40m (包括局部阻力当量长度),管径均为

(1)管路所需压头为多少?

【答案】(1)

对水池和水槽两液面列柏努利方程得:

(2)

泵的安装高度为:

已知

代入数值可以求出:

流速流向低位槽,管路中装有孔板流量计和一个截止阀,

为7.5。设系统为定态湍

求:

5. 如图所示,常温水由高位槽以已知管道为流,管路摩擦系数

的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀,包括管路进出U 形压差计中指示液均为水银,密度为

近似不变,孔板

口局部阻力损失)总和为60m , 截止阀在某一开度时的局部阻力系数

(1)管路中的质量流量及两槽液面的位差(2)阀门前后的压强差及水银压差计的读数

(3)若将阀门开大,使流速增大为原来的1.2倍,设系统仍为定态湍流,流量计的读数氏变为原来的多少倍?

(4)定性分析阀门前a 点处的压强如何变化?为什么?

设孔板流量计的孔流系数不变);

【答案】以高位槽液面为截面和截面

间列柏努利方程

质量流量(2)

(3)

低位槽液面为截面

以截面

为基准面,在截面

(4)由高位槽液面至a 点所在截面列柏努利方程,因为流量变大,流经孔板的阻力损失变大,高位槽至a 点间的直管阻力损失变大,且a 点的动能也变大了,所以a 点处的压强变小。

6. 一列管式换热器,壳程120°C

的蒸汽冷凝放热,将壳程中20°

C 的空气加热到80

°C ,若将该

换热器改为双管程,其他条件不变,设空气作完全湍流,物性随温度的变化可忽略,此时空气的出口温度为多少?

【答案】当由单管程改为双管程时,流速变为原来的2倍,传热系数发生变化。 当由单管程改为双管程时,

由于管内湍流流动,

即整理得

解得