2018年北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室819化工原理概论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度T ，湿球温度是_____。
【答案】
对于饱和空气 【解析】对于不饱和空气
2． 采用错流和折流不能提高换热器的传热效率，但可以使换热器_____。
【答案】结构紧凑、合理
3． —般来说，温度降低，互溶度将_____，萃取分离的效果_____。
【答案】变小；变好
4． 以下两种蒸馏方式，当在原料液组成一定且得到的液相分率也相同时，则平衡蒸馏的塔顶产品组成比简单蒸馏的组成_____，其原因为_____。
【答案】小，因为简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成成平衡的，而平衡蒸馏的气相组成只能与最终 较低的液相组成平衡。
【解析】若气化率相同，简单蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分离效果。若要求两种蒸馏保持相同的分离程度， 则简单蒸馏的气化率较平衡蒸馏时的大。
和露点
间的关系
二、简答题
5． 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？
【答案】进入降尘室的含尘气体温度升高，降尘室出口气体的含尘量增加。因为： （1）黏度变大、沉降速度变慢、沉降时间增加；
（2）密度减小、气体质量不变则体积流量増加，停留时间减少。
6． 冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°C就会结冰。
7． 简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理，用途和特点。
【答案】（1）萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
（2）吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有：①制取产品；②分离混合气体；③气体净化等。
（3）精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气液两相逆向多级接触，在 热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁 移，使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
（4）比较：①吸收和萃取一般不需要外部能量，精馏需要加热和冷凝；
②吸收和萃取都引入第三种物质，普通精馏不引入第三种物质，有些特殊精馏引入第三种物质；
③吸收一般为气液，气固，液固相间的操作，萃取多为液液相间的操作。
三、计算题
8． 某流体通过内径为100mm
圆管时的流传热系数为
，此时的对流传热系数关联式为
，
流体流动的雷诺数
。今拟改用周长与圆
管相同、高与宽之比为1:3的矩形扁管，而保持流速不变，试问对流传热系数有何变化？
【答案】由对流传热系数的计算公式：当物性不变时1
求扁管的当量直径de :
设a 、b , 分别为矩形截面的宽与长由题意
解之
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设分别为圆管与扁管的对流传热系数，则
对流传热系数由原来的，增至现在的
运动黏度为
。
流速为
管
9
． 原油在圆形直管中流动。已知原油的密度为
【答案】方法一
:先判定流型
长为1000m
, 管内径为100mm 。现将流量和管内径都扩大
1倍
，则管路阻力为原来的多少倍？
，所以流动类型为层流。
由层流时的直管阻力计算式一一泊谡叶方程计算原阻力:
设流量和管径都改变后的管路阻力为管内径增大1倍
流量增大1倍
所以
管路变动后阻力为原来的倍数:
即阻力减小为原来的所以
雷诺数没变，仍为1800, 说明用泊谡叶方程是可以的。 方法二:从方法一知:由泊谡叶方程得
=
验算雷诺数:流量和管径都改变后，
所以流动类型为层流。