2017年河南理工大学物理化学学院998化工原理[专业硕士]考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 在吸收过程中，若L 增大，m 减小，则吸收因数A 将_____，出塔气体将_____，传质单元
数将_____
【答案】増大；减小；减小
2． 悬浮在静止流体中的固体微粒作重力匀速沉降运动时会受到_____三个力的平衡作用；作离心沉降运动时会受到三个力的平衡作用_____。
【答案】重力，浮力，阻力；惯性离心力，向心力，阻力
【解析】①将表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体介质中，如果颗粒的密度大于流体的密度，则颗粒将在流体中降落。颗粒受到3个力的作用，即重力、浮力和阻力。对一定的流体和颗粒，重力和浮力是恒定的，而阻力却随颗粒的降落速度而变。②当流体带着颗粒旋转时，如果颗粒的密度大于流体的密度，则惯性离心力将会使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心。与颗粒在重力场中受到3个作用力相似，惯性离心力场中颗粒在径向上也受到3个力的作用，即惯性离心力、向心力（与重力场中的浮力相当，其方向为沿半径指向旋转中心）和阻力（与颗粒径向运动方向相反，其方向为沿半径指向中心）。
3． 双组分液液萃取分离时，根据相律，其自由度为_____，当两相平衡时，组成占有一个自由度，则_____和_____可自由选择。
【答案】3; 温度；压力
4． 颗粒的重力沉降和离心分离均借助于颗粒与流体之间的_____才能实现分离过程；含颗粒流体进入旋风分离器时，切向进入方式的分离效果径向进入_____。
【答案】密度差；大于
【解析】沉降分离的原理:在外力场的作用下，利用分散相和连续相之间的密度差，使之发生相对运动而实现非均相混合物的分离；切向速度越大，越大，分离效果越好。
5． 为了使蒸发器更适合用于蒸发黏度较大、易结晶或结垢严重的溶液，并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数，常采用_____蒸发和_____蒸发。
【答案】列文；强制
6． 密度为
则的球型颗粒在斯托克斯区沉降，
颗粒在水中和空气中的沉降速度分别为，
=_____。 【答案】
7． 用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，已知在转速为1rpm 时的生产能力为4.8m3/h, 现要将生产能力提高20%，若过滤介质阻力可忽略不计，则转速应改为_____，或将转筒的浸没角增为原来的_____倍。
【答案】1.44rpm ; 1.44倍
【解析】转筒真空过滤机的生产能力
8． 列管换热器设计时，流体流动通道选择原则有:有腐蚀性和易结垢的流体宜走_____程；粘度大或流量较小的流体宜走_____程；当两流体温差较大时，给热系数大的宜走_____程。
【答案】管程；壳程；壳程
【解析】换热器设计时，不洁净和易结垢的流体宜走管程，因为管内清洗比较方便；黏度大的液体或流量较小的流体宜走壳程，因流体在壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低的Re 值下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
二、简答题
9． 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时，换热器内部将出现很大的热应力（管子和壳体
，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱，列管换热器要考虑热补偿，热补偿热胀冷缩程度不同）
的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
10．简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。
【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性；
（2）加快吸收速度，从而减小设备容积；
（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；
（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。
11．简述如何通过实验测定过滤常数。
【答案】（1）安装过滤设备，配料，在恒压测定不同时刻的滤液量V ;
（2）利用（3）用
将数据整理得到关系表； ； 数据作图（或数据拟合）（4）将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
12．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。
13．过滤常数K 与哪些因素有关？
【答案】滤饼性质
14．溶质渗透理论中的滤浆性质含义是什么？已知D , 推动力如何表达？ 温度等。
【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 ,
15．有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。
16．—包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？
【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。
17．简述填料塔等板高度HETP 的概念。
【答案】HETP 表示分离能力和一块理论板相当的填料层高度。
18．简述以雷诺数（Re ）作为判据对流体流型的三种分类类型。
【答案】（1）当
（2）当
（3）当
时，为层流区； 时，有时出现层流，有时出现湍流，依赖于环境，为过渡区； 时，为湍流区。
三、计算题
19．某连续干燥器干燥含水1.5%（湿基，下同）的物料9200k^h, 物料的进口温度为25°C ，出口温度为34°C , 产品含水量为0.2%, 产品比热容为1.84kJ/（kg*K），空气以干球温度25°C 、湿球温度23°C 进入预热器加热至95°C 后，送入干燥器，空气离开干燥器时的干球温度是65°C ，预热器使用145°C 饱和蒸汽作为加热热源，中间补充加热耗用145°C 饱和蒸汽117kg/h，干燥器的散热损失为370kJ/kg7K，试求:
（1）干燥器的生产能力；
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