2017年南京大学2401化学实验理论复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 在连续干燥器前用预热器加热空气，被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项？干燥器热效率定义为哪些项之比？
【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:
汽化水分消耗的热量；
随废气放空。
干燥热效率定义为
2． 欲提高填料吸收塔的回收率，应从哪些方面着手？
【答案】（1）降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）在保证不，可使回收率发生“液泛”的前提下，适当増大气速；（3）适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度）；提高（但会导致操作费增大，溶液浓度x 下降）（4）喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。
3． 溶质渗透理论中的含义是什么？已知D ,
加热产品消耗的热量；
补偿设备热损失消耗的热量；
如何表达？
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间，即每隔时间，液体发生一次完全的混合。己知D ,
4． 过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质
滤浆性质
推动力
温度等。
二、计算题
5． 在一单程列管换热器内，壳程浸入100°C 的饱和水蒸气，将管内湍流流动的空气从10°C 加热至60°C ，且饱和水蒸汽冷凝成同温度的水。若空气流量及空气进口温度不变，饱和蒸汽和冷凝水温度也不变，仅将原换热器改为双管程；问：此时空气的出口温度为多少？饱和蒸汽流量变化如何？（计算中忽略壁阻、垢阻及设备的热损失）
【答案】由题意，
当改为双管程时，湍流流动时，
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故整理得
将单程列管式换热器转化成多管程时，要注意对传热系数的影响。
解得又因为：
即饱和蒸汽流量变为原来的1.36倍。
6． 实验室内有一循环输水管路，如图所示，其中安装一台离心泵，在操作范围内该泵的特性方程可表示为0.02。试求:
（1）管路中水的循环量；
（2）泵入口处真空表及出口处压力表读数（MPa ）;
（3）分析说明，当阀门关小时，泵入口真空表及出口压力表读数、管路总能量损失及泵的轴功率如何变化。
（式中
的单位为
H 的单位为m ）。泵吸入管路长10m , 压
摩擦系数可取为
出管路长50m （均包括所有局部阻力的当量长度）。管径均为
图
【答案】（1）对于循环系统，离心泵提供的压头全部用于克服管路的压头损失，故管路特性方程
泵特性方程
由式（1）和式（2）联立解得
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故管路中水的循环量为有
（2）以水面为1截面，泵入口处为2截面，且以1截面为基准面，在两截面间列伯努利方程，
其中
则
即离心泵入口处真空表的读数为0.0513MPa 。
以泵出口处为3截面，在2与3截面间列伯努利方程，并忽略两截面的位压头差及压头损失。
简化有
所以
即离心泵出口处压力表的读数为泵的轴功率减小。具体分析如下。
阀门关小时，管路局部阻力增大，工作点由M 变为增大，故泵出口处的减小而减小。
，流量减少，压头增加。由式（见图）
，压头升高，同时内（3）可知，当流速减小时，泵入口处增大，真空表读数减小；根据式（4）
增大，即压力表读数增大；循环管路，离心泵提供的压头全部用于克服管路
的阻力，因此管路的总能量随压头的增加而增加；由离心泵的特性曲线可知，泵的轴功率随流量
（3）当阀门关小时，泵入口真空表读数减小，出口压力表读数增大，管路总能量损失增大，
图
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