2018年郑州大学化工与能源学院992化工原理(二)考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 流体黏度的意义是什么？流体黏度对流体流动有什么影响？
【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量，它的意义是相邻流体层在单位接触面积上，速度梯度为1时，内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下，流体的黏度越大，所产生黏性也越大，液体阻力也越大。
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． 按照热能供给湿物料的方式，干燥可分为几类？并分别说明各自的特点。
【答案】按加热方式不同，干燥可分为对流干燥、传导干燥和辐射干燥等几类。
（1）对流干燥是将干燥介质（气体）加热后，由干燥介质以对流传热的方式将热量传递给湿物料，传热速率快；
（2）传导干燥，是由干燥设备的壁面将热量传递给湿物料，汽化的水分再由气体带走； （3）辐射干燥主要使用红外线热源加热物料，由于物料表面干燥后红外线穿透干固体层深入物料内部较困难，因此，主要用于薄层物料的干燥。
二、计算题
4 因环保需要净化某气体混合物中的可溶组分A ，已知气体混合物中溶质A 的初始组成为0.045, ．
现在填料塔中采用纯溶剂对其进行逆流吸收，气体出口组成为0.018, 溶液出口组成为0.088 （以上组成均为摩尔分率）， 操作条件下的气液平衡关系为
（1）气相总传质单元数【答案】（1）由题意可知液气比脱吸因数传质单元数
（2） L 增大一倍，因吸收过程为气膜控制。所以而
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已知此吸收过程为气膜控制，求:
不变，
不变，所以
也不变。
（2）当液体流量增加一倍时，在气量和气液进口组成不变的情况下，气体出口组成变为多少？
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5． 如图所示为由盐矿向制盐场输卤的系统，被输送卤水的密度为压力表1的读数为为m ,
的单位为
此时卤水在管内的流动已进入阻力平方区），管路方程为
）。现因扩产需要，要求卤水输送量达到
原离心泵前串联一台型号相同的离心泵。
（不考虑导压管高度对压力表读数的影响） （1）试计算说明该方案能否满足扩产要求
； （2
）求扩产后出口阀全开时压力表2的读数。 （提示:离心泵方程的一般表达式为
）
图
【答案】（1）当出口阀全关时
，
从盐矿卤池液面0到压力表入口1之间列柏努力方程，以1面为基准面，
其中，
所以，当Q=0时，当由
所以离心泵的性能曲线为
当串联一台泵时，由于扬程是单台泵的两倍，所以 当Q=0时，当
时，即
时，
则此时离心泵的特性曲线为
那么串联一台泵后的最大流量应由（2）式和管路特性方程
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当出口阀关闭时，（式中He
的单位以上，采用的方案为在
，压力表2的读数为1100kPa ，最大输卤量为当出口阀全开时
所以A=135
时，
得出
联立而得，
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那么联立可以得出，所以串联一台泵可以满足扩产要求。
（2）从压力表2到制盐厂卤池入口3之间列柏努力方程，
其中，
得即
当
时，带入上式，推出
，
转换至管路特性方程中，应为当
时，
带回到式（3），算得
即扩产后出口阀全开时压力表2的读数为1599kPa 。
6． 绝对压强为143kPa 的饱和水蒸气通入蛇管加热器，某有机液体在蛇管外沸腾，已知每平方米加热面的蒸发量为0.1kg/s，冷凝给热系数汽化潜热为800kJ/kg
，试求：
（1）沸腾表面的温度为多少；
（2）欲将蒸发量增加1倍，
加热蒸汽的压强应为多少。 【答案】（1）143kPa 的饱和水蒸气的温度液体和加热面，当压强一定时，沸腾给热系数可表示为
在定态条件下
则有
由上式可求得
（2）当蒸发量增加1倍时
试差求解上式得
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管外侧污垢热阻
蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。
有机液体的沸点
设沸腾表面的壁温为则对于特定