2023年北京工业大学878化工原理真题解析.docx

北京工业大学 2023 年争论生入学考试试题878 化工原理一、名词解释1、饱和蒸汽【陈 9】【答案】未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽，饱和蒸汽实在一个大气压下，温度为 100 度的蒸汽，温度不能再上升，是饱和状态下的蒸汽。饱和蒸汽由气体分子之间的热运动现象造成的。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽。它是无色、无味、不能燃烧又无腐蚀性的气体。饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应，二者之间只有一个独立变量。2、质量事故【答案】质量事故就是一个物体不能满足要求和使用程度，而造成经济损失， 人员伤亡，或者其他损失的意外状况。国家现行对工程质量事故按造成损失严峻程度划分为：一般质量问题、一般质量事故和重大质量事故。3、溶解度【陈 8】【答案】在确定温度和压强下，气体在确定量溶剂中溶解的最高量称为气体的溶解度。常用定温下 1 体积溶剂中所溶解的最多体积数来表示。4、精馏【陈 9】【答案】精馏是利用混合物各组分挥发度不同而将各组分加以分别的一种分别 过程。依据操作方式，精馏可分为连续精馏和间歇精馏；依据混合物的组分数， 可分为二元精馏和多元精馏。5、有机化合物【答案】有机物是含碳化合物一氧化碳、二氧化碳、碳酸等氧化物除外或碳氢化合物及衍生物的总称。有机物是生命产生的物质根底。二、填空题【陈 1】1【答案】201.33；48【解析】表压力=确定压力-大气压力，真空度=大气压力-确定压力。【陈 2】2【答案】压头-流量曲线；轴功率-流量曲线；效率-流量曲线【解析】离心泵的主要性能参数是流量、压头、轴功率和效率，其间的关系由试验测得。【陈 2】3【答案】气缚；气蚀【解析】离心泵启动时，假设泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压缺乏以将贮槽内的押液体吸入泵内， 虽启动离心泵液不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸力气， 所以启动前必需向壳内灌满液体。含气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡就急剧分散或裂开。因气泡的消逝产生局部真空，此时四周的液体以极高的速度流向原气泡占据的空间，产生了极大的局部冲击压力。在这种巨大冲击力的反复作用下，导致泵壳和叶轮被损坏，这种现象称为气蚀。【陈 5】4【答案】加速；等速；等速；流体【解析】静止流体中颗粒的沉降过程可以分为两个阶段，起初为加速段，而后为等速段。等速阶段 中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度。由于这个速度是加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称终端速度。【陈 6】5【答案】最小【解析】在热传导中温度差和热阻是成正比的。对于多层平壁热传导，哪一层的热阻越大，则通过该层的温度差也越大。【陈 9】6【答案】5；0.6【解析】在实际生产中，参与精馏塔中的原料有 5 种热状况：温度低于泡点的冷液体；泡点下的饱和液体 ；温度介于泡点和露点之间的气液混合物 ；露点下的饱和蒸汽； 温度高于露点的过热蒸汽。气液混合进料热状况下， 热状况参数正好等于进料中的液相分率。【陈 8】7【答案】不变；削减【陈 14】8【答案】空气的湿球温度【解析】在恒速枯燥阶段中，固体物料的外表格外潮湿，其状况与湿球温度计的湿棉布外表的状况类似。因此当湿物料在恒定枯燥条件下进展枯燥时，物料外表的温度等于空气的湿球温度。【陈 11】9【答案】小；大；大【解析】稀释剂与萃取剂互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高组成较高。互溶度越小，越有利于分别。选择性系数越大，越有利于组分的分别。三、计算题1解：1阀门 3/4 开度时管路的流量；在贮槽液面 0-0与真空表所在截面 1-1间列柏努利方程。以 0-0截面为基准水平面，有：u 2pu 2pågz + 0+0= gz +1+ 1 +h02r12rf ，0-1其中，å h= (lål + ål2u)1= 0.02 ´ 20 ´u 2= 0.204u 2f ，0-1d20.12 ´ 9.8111z0=0,u0=0,p0=0,z1=3m,p1= -42700pap代入上式，得：u1=2.3m/s, Q =(2)压强表读数；d 2u = 65m3 / h4在压力表所在截面 2-2与容器液面 3-3间列柏努利方程。仍以 0-0截面为基准水平面，有：u 2pu 2pågz+2+2 = gz + 3+ 3 +h22r32rf ，2-32.32p1.5´1051002.323.5 +2= 16 + 0.02´´2g1000g1000g0.12 ´ 9.81解得，p2=3.23×105pa (3)泵的压头；在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得：H = (z- z ) +p- p21 + H21r gf= 0.5 + 3.23´105 + 0.427 ´105 + 01000 ´ 9.81（4） 泵的有效功率Ne = 37.8mHQr = 37.8 ´ 65 ´1000 = 6.687kw 1023600 ´102故 =Ne/N=66.87%（5） 假设离心泵运行一年后觉察有气缚现象，缘由是进口管有泄露。2解：1换热器使用时传热速率Q = w c(tc pc2- t ) = 2.5´ 4.187´103 ´(30 - 20) = 1.047´102W1对数平均推动力Dt=t- t21=30 - 20= 54.8总传热系数mln T - t1T - t2ln 80 - 2080 - 30Q1.047 ´105()K= 116W / m2 ×总热阻0A Dt0m16.5´ 54.811()R =K0(2)换热器使用一段时间后= 8.62 ´10-3116m2 × / W传热速率Q¢ = w c(t ¢- t ¢) = 2.5´ 4.187 ´103 ´(26 - 20) = 62.8Wc pc21对数平均推动力t ¢ - t26 - 20Dt=21= 56.9mlnT - t1ln 80 - 20总传热系数T - t ¢280 - 26¢ Q¢62.8 ´103()K= 66.9W / m2 ×0A Dt0¢16.5 ´ 56.9m总热阻11()3水垢层热阻 RsidR¢ =K ¢0=66.9= 1.49´10-2m2 × / WR ´0 = R¢ - R = 1.49 ´10-2 - 8.62 ´10-3 = 6.28´10-3sidisi故 R =0.00502 (m2)/W3解：（1） 由精馏段操作线方程可得R/(R+1)=0.630，xD/(R+1)=0.361解得回流比 R=1.7，塔顶产品组成 xD=0.975（2） 由F ¢FL= 1.805F¢ - FWWx= 0.00966F ¢ - FwLW，解得：xw=0.0120（3） 联立精馏段操作线方程和提馏段操作线方程： y=0.630x+0.361，y= 1.805x+0.00966解得：x=0.315 四、公式推导题1解：1D、W 分析由公式分析可得 D=V/(R+1)，V=V+(1-q)F，由于 V、q、F 不变，所以V 不变。由于 R 增大，所以 D 减小。W=F-D，F 不变，所以 W 增大。2x ，x 分析DW由于 L/V 增大、L/V增大，N1不变、N2不变，所以精馏段的分别力气提高、提馏段的分别力气下降，结合 xF不变，可得 xD增大，xW增大。