2018年上海市培养单位上海高等研究院818化工原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 何谓再结晶现象？
【答案】由于表面能的原因，小晶体溶解与大晶体成长会同时发生，这一现象称为再结晶现象。
2． 为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作？
【答案】逆流操作可以获得较大的平均传热温度差，对传递相同热负荷而言，需较小的传热面积，节省设备费用。此外，逆流热流体出口温度
可接近冷流体进口温度
对相同热负荷而言，对相同热负荷而
需加热剂少；同样，就冷流体而言，逆流体出口温度可接近热流体进口温度
言，需要冷却剂少，故对逆流就加热剂或冷却剂用量考虑，逆流操作费小。
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。
二、计算题
4． 在填料层高度为3m 的填料塔内，以纯S 为溶剂从组分A 质量分数为1.8%的A 、B 两组分混合液中提取A 。已知原料液的处理量为2000kg/h, 要求组分A 的萃取率不低于90%, 溶剂用量为最小用量的1.2倍，试求:
（1）溶剂的实际用量（kg/h）; （2）填料层的等板高度HETS （m ）; （3）填料层的总传质单元数据列于表中。
表分配曲线数据
【答案】（1）由分配曲线数据在X-Y 直角坐标系中绘出分配曲线，如图中曲线NBQ 所示。
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操作条件下，组分B 、S 可视为完全不互溶，其分配曲线数
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萃取剂用量最小时的操作线为
，
其斜率为
（2）操作线的斜率为
过点
作斜率为0.792
的直线交
于点
J
，
即为操作线。在操作线与分配曲
（3）由图可看出，平衡线及操作线均为直线，因此，可采用积分计算填料层的传质单元数。由图可求得平衡线方程为
操作线方程为
线之间作级梯，可得理论级数为
图
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5． 如图所示，在一液位恒定的敞口高位水槽中，液位距水管出口的垂直距离为7m ，
管路为
钢管。设总的能量损失为
试求该管路输水量为多少
图
【答案】对高位水槽和出口处列柏努利方程为:
6． 在传热面积为比热容为
的换热器中用冷却水冷却某有机溶液。已知有机溶液的流量为3800kg/h，
；冷却水的流量为5000kg/h，其进口温度为20°C ，
；
有机溶液与冷却水之间呈逆流流动。两流体的对流给热系数均为
，试求：
（1）两流体的出口温度；
（2）欲通过提高冷却水流量的方法使有机溶液的出口温度降为36°C ，冷却水流量应达到多少。（设冷却水对流给热系数与其流量的0.8次方成正比）
【答案】（1）换热器的传热系数近似用下式计算：
根据热平衡方程，确
代入上式，可得
可得
进口温度为80°C ，比热容为
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