2017年昆明理工大学F001化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 将60°C 的湿泥坯（砖）放入80°C 的热空气流中干燥，空气的湿球温度为50°C ，试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化（假设空气量很大，其温度与湿度均保持不变）。
【答案】该题为恒定干燥条件，开始时，湿泥坯中含有较多的非结合水，这部分非结合水先被干燥，温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C; 然后泥坯表面维持50°C被干燥，此过程为恒；完全干燥时，达到平衡含水量，泥定干燥阶段；然后温度会由50°C不断升高（进入降速阶段）坯的温度达到热空气流的温度80°C。
2． 何谓萃取操作的选择性系数？什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:
，溶物系）
3． 蒸发器提高流体循环速度的意义有哪些？
【答案】蒸发器流体循环速度提高，可增大传热系数，从而传热速率高，并可减少溶液在加热管内析出晶体，且可减轻传热表面的污垢积存。
4． 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。
当组分B 不溶解于溶剂S 时（完全不互
二、计算题
5． 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：
；
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，
6． 将流量为2200kg/h的空气在蒸汽预热器内从20°C 加热到80°C 。空在管内作揣流流动，116°C 的饱和蒸汽在管外冷凝。现因工况变动需将空气的流量增加20%，而空气的进、出口温度不变。问采用什么方法才能完成新的生产任务？请作出定量计算（要求：换热器的根数不作变化）。
【答案】
又管壁较薄可忽略其热阻
在物性不变的前提下
由题意，n 为常数
将（a ）式代入：
（a ）、（b ）二式中
均为比例系数。
设“1”，“2”分别代表工况改变前后的情况，由（b ）式：
比较二式得
将已知数据代入
增加冷凝量为
即蒸气冷凝量増加了64%。此例可以帮助我们加深对控制热阻的理解。
由于原来的冷却水出口温度已经很低，冷却水流量加倍后，平均温差即传热推动力增加很少，这可由
的比较看出。但因蒸气冷凝给热系数远大于冷却水的对流传热系数，所以管内对流倍，控制热阻相应降低，导致总传热系数几乎以与管内对流传热系数相同的幅度増
大，结果使冷凝液大量増加，由此可见，降低控制热阻，是增大传热速率的一个重要途径。
7． 有一单管程列管换热器，传热面积为
（按外表面积计），共有
传热热阻就成为整个冷凝过程的控制热阻。冷却水流量加倍后，
管内对流传热系数增大到原来的
的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温度分别为90°C 和50°C ，冷却水的进、出口温度分别是25°C 和40°C 。
已知石油产品的比热容为2.8KJ/kg，水的有关物性分别为：