2018年郑州轻工业学院材料与化学工程学院806化工原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 何谓蒸发设备的生产强度?
【答案】蒸发设备的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上蒸发的水量,是衡量蒸发器性能的一个重要指标。
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. 现有两台单壳程单管程的传热面积均为. 根温度
的列管式空气加热器,每台加热器均由64
钢管组成,壳程为170°C 的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热为2054kJ/kg),空气入口,流量为2.5kg/s,以揣流方式通过管内。(该传热过程的控制热阻在空气侧)。
(1)若两台换热器并联使用,通过每台换热器的空气流量均等,此时空气的对流传热系数为
:
,求空气的出口温度
及水蒸气的总冷凝量为多少?
及水蒸气的总冷凝量为多少?
。忽略热损失。 .
(2)若两台换热器串联使用,
问此时空气的出口温度假设空气的物性不随温度及压力而变化,视为常数,【答案】(1)由题意,两台换热器并联使用时,可得:传热过程的控制热阻在空气侧,则有由
,列式得:
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;
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代数计算得到,
由
得,
(2)由题意,两台换热器串联联使用时,可得:
由
得,
由
得,
5. —逆流填料塔用以吸收混合气体中的丙酮。吸收剂循环使用,入塔时含丙酮0.005(摩尔分数,下同)。入塔气体中丙酮含量为0.08,操作时的液气比为0.6,并测出塔气体中丙酮的含量为
0.0037。已知气液平衡关系为的吸收率。
(1)若液体量增加25%(气体量不变); (2)若气体量增加25%(液体量不变);
(3)若要求吸收率为97%,则应采取什么措施,试作简要分析。 参考公式:
【答案】题设条件下的吸收率为
题设条件下的气相总传质单元数为
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且为气膜阻力控制过程
,试求以下两种情况下
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式中解吸因子
求解前两个问题的基本依据是气相总传质单元数不变,即根据气膜阻
力控制,气体量不变,气相总传质单元高虔即使气体
量増加,只要增加不多,如25%, 因为
(1)液体量增加25%
①液体量増加25%时的解吸因子
②出塔气体中丙酮含量_
③液体量增加25%时的吸收率
(2)气体量増加25%
①气体量增加25%时的解吸因子
②出塔气体中丙酮含量
③气体量增加25%时的吸收率
(3)吸收率为97% ①吸收率为97%时
时
用试差法求
若设
,则方程右端=10.6, 即试差结果正确,
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其中第(1)问是
亦不变;其中第(2)问是根据
③应采取的措施是减小解吸因子,实际是增大液气比,进而增加传质推动力。