2018年华中科技大学生命科学与技术学院875化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 精馏和蒸馏的主要区别在于_____，平衡蒸馏（闪蒸）和简单蒸馏的主要区别在于_____。塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有_____。
【答案】精馏是多次部分汽化和部分冷凝的结果而蒸馏仅是一次部分气化或冷凝；平衡蒸馏的气液相产品呈平衡，简单蒸馏是渐次汽化，气液相不呈平衡；一定厚度的液层
2． 以下膜分离过程的传递机理分别为，微滤:_____，反渗透:_____，膜蒸馏:_____。
【答案】筛分模型；溶解-扩散模型；以温差引起的水蒸气压差为传质推动力的膜分离过程 【解析】膜分离过程的主要传递机理有：①溶解-扩散模型；②孔模型；③筛分模型；④优先吸附-毛细管流 动模型。溶解-扩散模型适用于渗透蒸发、气体膜分离和反渗透等；筛分模型适用于超滤、微滤等；优先吸附-毛细管流动模型适用于反渗透脱盐、渗透蒸发脱水和气体分离脱水蒸气等。
3． 流体在管内作层流流动，如流量不变，若仅增大管径，则摩擦系数变，直管阻力变_____。
【答案】大；小
【解析】若流量不变，管径增大，则雷诺数
变小，在层流时
变大。直管阻力
因为流速的变化较管径大得多，管径增大，流速变小，所以变小。
4． 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，应采取_____、_____等措施。
【答案】增大操作压力；降低温度等措施
二、计算题
5． 如图所示，从水池用离心泵向一密闭高位槽送溶液，在输送范围内，离心泵在该转速下的特性曲线方程为
（Q 单位为
H 单位为m ）。输送管路的管径为
管路
总长（包括除出口阀门以外其余局部阻力的当量长度）为60m ，离心泵出口阀门全开时输液量为21m3/h, 阻力系数为10。现将离心泵出口阀门关小，孔板流量计的U 型管压差计读数为原来的0.8倍，已知水池和高位槽液面均维持稳定，操作条件下溶液密度为内流动摩擦系数均为
试计算:
（1）将离心泵出口阀门关小后，此时荥的有效功率。 （2）将离心泵出口阀门关小后，该开度下阀门的阻力系数。
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阀门开度变化前后，管
孔板的孔流系数保持不变。
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图
【答案】⑴阀门全开时
: 管内液体的流速:泵的扬程:
在水池截面1-1和高位槽截面2-2列伯努利方程，以水池截面为参考面
，则
其中当阀门减小
:
即
小孔处的流速所以又因此
则有效功率（2）阀门全开时，
其中
而
代入上式得:
均为定值，
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6． —换热器，由38根甲苯侧的对流传热系数为
长4m 的无缝钢管组成。110°C 的饱和水蒸气走壳程，用于加热
；
。求：
甲苯，其流量为7kg/s、初温为30°C
。已估算出此时蒸汽侧的冷凝传热系数为
（1）该换热器运转初期时甲苯的出口温度；
（2）运行一年后，由于甲苯侧污垢积累，甲苯的出口温度仅能达到68°C ，此时甲苯侧的污垢热阻为多少？
（3）若要使甲苯的出口温度仍维持不低于换热器运转初期时的出口温度，加热蒸汽的饱和温度至少需达多高？已知甲苯的比热容为
【答案】（1）据题管外径
管内径
并设管壁热阻、蒸汽侧污垢热阻可忽略。
，管数n=38，管长
L=4m
由于管壁热阻、蒸汽侧污垢热阻可忽略，
对于一侧为蒸汽冷凝的传热过程，
解得
（2）此时
，
求得甲苯的污垢热阻
（3）因为
不变，所以K 不变，从而NTU 不变；又
不变，因此不变，即
解得
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