2019年山东大学化工原理考研真题.doc

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1、2019年山东大学化工原理考研真题一、基本概念与原理（共12题，每题5分，共60分）1. 简述流体在圆管内流动时，层流与湍流的区别。2.离心泵在启动前一般要先进行哪些操作?为什么?3.在稳态流动系统中，水连续从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，细管内水的流速是粗管的几倍?说明原因。4.并流加料的多效蒸发器装置中，一般各效的总传热系数逐渐减小，而蒸发量却逐渐略有增大，试分析原因。5.名词解释液泛6.理论上，降尘室的生产能力只与什么有关?实际生产中一般用多层降尘室，为什么?7.举一例工业常用的超临界萃取流体。并说明超临界流体有何特点?8.什么是临界含水量?它的大小与哪些因素有关?对干燥时间有何影

2、响?9.传质单元数的求取常用哪三种方法?三种方法适用的场合分别是什么?10.谈谈你对双膜理论的理解。11.当两流体均为变温传热条件下，当流向既可采用逆流也可采用并流时，工业上一般选择何种流向?为什么?12.萃取过程中，选择性系数是如何定义的?它的工程意义体现在哪里?二、流体流动及传热计算（1、2题各20分，共40分）1（20分）如图所示的输水系统，当阀门全部开启时，测得泵进出口的压强差为89700Pa（忽略两测压点之间的垂直距离），输水管路内径为 50mm，管路长度（含局部阻力当量长度）为27m，摩擦系数为0.02。求（1） 求管内水的流量;（2） 从 A 点至管路出口长度（含局部阻力当量长度

3、）为10m，问A 点的压强是多少?（3） 现将泵的转速提高，测得泵进出口压强差变为93524Pa，假设泵的效率维持不变，问泵所耗功率如何变化? 2（20分）一单程列管式换热器，内有192mm钢管33根，管长1.5m。现用此换热器来冷凝某蒸汽，壳程蒸汽温度为 90，蒸汽侧的热阻、管壁热阻可忽略。管程冷却水进口温度t1=15，流量为21m3/h，对流传热系数为4384W/（m2K）。试求（1）蒸汽冷凝量为多少?（2）冷却水出口温度为多少?（3）夏季时冷却水进口温度为25，若冷却水流量不变，则蒸汽冷凝量为多少?已知冷却水比热 Cp=4180J/（kgK），黏度 =lmPa.s，密度 p=1000Kg

4、/m3，导热系数=0.6W/（mK），蒸汽汽化潜热 r=1.2106J/kg。三、传质计算题（1、2题每题 20分，3题 10分，共50分）1（20分）一连续操作的常压精馏塔分离苯-甲苯混合液体。其中甲苯含量为50%摩尔分率），流量为 860Kmol/h的混合液体于泡点状态从塔的适当位置加入。塔顶上升的蒸汽经分凝器部分冷凝，冷凝液作为回流返回塔内，未冷凝的蒸汽进入全凝器冷凝后作为馏出产品。已知，塔顶上升蒸汽中含苯 94%摩尔分率，下同），塔釜残液中苯含量不高于 5%操作条件下系统的相对挥发度为 2.5，操作回流比为2，试求（1）馏出产品的组成XD和釜底产品流量W;（2）精馏段操作线方程;（3）

5、提馏段的操作线方程。2（20分）按双膜理论，气液传质的总系数KG 式有此关系式（1）试解释式中各变量的意义，标明其常用单位。其中界面气液平衡的亨利定律可用C=Hp表示。（2）若界面也有传质阻力，一种处理方法是视溶解是一可逆反应，气相溶质通过一级反应转变为液相溶质，其反应速率为N = kiHpi-ci），并非无限大。试推导有此界面阻力时的 Kc的表达式。3（10分）在连续干燥器中湿物料的含水量由 0.05 降低到 0.005 （均为干基），湿物料的处理量为1.6kg/s，操作压强为1.103KPa。已知新鲜空气温度为20（同温下水的饱和蒸汽压为2.334KPa），相对湿度为 50?该空气被预热到125后进入干燥器，要求出干燥器的空气湿度为 0.024kgH2O/kg 绝干气。假设为理想干燥过程，预热器热损失可忽略，试求（1）绝干空气的消耗量，kg/s;（2）干燥器的热效率。