2017年江苏科技大学934化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？
【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。
（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。
（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。
3． 欲提高填料吸收塔的回收率，应从哪些方面着手？
【答案】（1）降低操作温度或增大压力，可使吸收速率提高，使回收率提高；（2）在保证不，可使回收率发生“液泛”的前提下，适当増大气速；（3）适当增大吸收剂的用量（增大喷淋密度）；提高（但会导致操作费增大，溶液浓度x 下降）（4）喷淋液体应均匀，并保证填料被充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。
4． 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？
【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
二、计算题
5． 在标准构型搅拌槽内，搅拌黏度为搅拌强度下的搅拌功率。
【答案】标准构型的搅拌装置有
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密度为的某种液体。搅拌槽内径为1.2m 。
试求不同的
对于涡轮式搅拌器，若选择不同的强度搅拌时的叶端速度分别取
不同的强度搅拌的叶轮转速为
将三个叶端速度代入上式，求得三种搅拌强度下的转速各为
将三种搅拌强度下的转速分别代入上式，则得到各种搅拌强度下的对于低搅拌雷诺数，
对于中等强度和高强度搅拌雷诺数:6, 则输入功率为
那么
6 某逆流操作的吸收塔，用纯溶剂等温吸收某混合气体中的A 组分。混合气的处理量为60km/h，．
进塔混合气中A 组分的含量为0.05（摩尔分率），回收率为80%，相平衡关系为y=2x。填料塔的塔径为0.8米，气相体积总传质系数为最小液气比的1.25倍，试求：
（1）填料塔的有效高度H 为多少？
（2）若采用20%的吸收剂再循环，新鲜吸收剂的用量和其它入塔条件不变，则回收率为多少？ 【答案】（1）传质单元高度
最小液气比为
所以
所以传质单元数
填料层高度
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各为
则有
，根据
值查得相应的K 值分别为7.2和
该过程为气相阻力控制。设计液气比为
（2）
采用部分吸收剂再循环流程。 设实际入塔的吸收剂组成为则
解得
7． 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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