重慶理工大學-2016-年攻讀碩士學位研究生入學考試試題化工原理

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重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 1 頁重慶理工大學 2016 年攻讀碩士學位研究生入學考試試題學院名稱：化學化工學院 學科、專業(yè)名稱：材料化學工程、化學工程考試科目（代碼）：化工原理(807)A 卷 （試題共 6 頁）注意：1.所有試題的答案均寫在專用的答題紙上，寫在試題紙上一律無效。2.試題附在考卷內交回。一、單選題（每題 1 分，10 題，共 10 分）1．滯流內層越薄，則以下結論是正確的（ ） 。A．近壁面處速度梯度越??； B.流體湍動程度越低；C．流動阻力越小； D.流動阻力越大；2．安裝在管路中的離心泵，為了降低流量，將離心泵的出口閥關小，則離心泵特性曲線和管路特性曲線將有（ ） 。A. 泵特性曲線改變 B. 兩特性曲線都不變C. 兩特性曲線都改變 D. 管路特性曲線改變3.有一套換熱器，環(huán)隙中有 119.6℃的蒸汽冷凝，管內的空氣從 20℃被加熱到 50℃，管壁溫度應接近（ ） 。A．20℃ B.50℃ C.77.3℃ D.119.6℃4.旋風分離器的總的分離效率是指（ ） 。A．顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率B．顆粒群中最小粒子的分離效率C. 不同粒級（直徑范圍）粒子分離效率之和D．全部顆粒中被分離下來的部分所占的質量分率5.某二元理想混合物，其中 A 為易揮發(fā)組分，液相組成 =0.5 時，相應的Ax泡點溫度為 ；氣相組成 =0.5 時，相應的露點溫度為 ，則 與 的大1ty2t12t重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 2 頁小關系為（ ） 。A. ＞ B.＜ C. = D.不確定6.精餾中引入回流，下降的液相與上升汽相發(fā)生傳質, 使上升的汽相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當的說法是（ ） 。A.液相中易揮發(fā)組分進入汽相；B.汽相中難揮發(fā)組分進入液相；C.液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時進入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；D.液相中易揮發(fā)組分進入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進入液相的現象同時發(fā)生。7.通常所討論的吸收操作中，當吸收劑用量趨于最小用量時，則下列哪種情況正確（ ） 。A．回收率趨于最高 B.吸收推動力趨于最大C．操作最為經濟 D.填料層高度趨于無窮大8.已知濕空氣的下列哪兩個參數，利用 或 圖，可以查得其他未tH?I知參數（ ） 。A.（t w， t） B.（t d， H） C.（P v， H） D.（I, t w）9.濕空氣通過換熱器預熱時，該過程的經歷為（ ） 。A.等焓過程 B.等相對濕度過程 C.等容過程 D.等濕度過程10.二元溶液連續(xù)精餾計算中，進料熱狀況變化將引起（ ） 。A.平衡線 B. 平衡線和 q 線 C.平衡線和操作線 D. 操作線和 q 線二、填空題（每題 2 分，5 題，共 10 分。若一題有 2 空，每空 1 分）1．用倒 U 形壓差計測量水流經管路中兩截面的壓力差，指示劑為空氣，重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 3 頁現將指示劑改為油，若流向不變，則 R（ ） 。2．在對篩板塔進行流體力學校核計算時，如發(fā)現單板壓降偏大，則可通過改變（ ） （任舉一種）等結構參數的方法，使之減小。3．用孔板流量計測量流體流量時，隨流量的增加，孔板前后的壓差值將（ ） ；若改用轉子流量計，則轉子前后的壓差值將（ ） 。4．在下列各因素：濾液的粘度；濾漿的濃度；濾餅的壓縮性指數；過濾面積；濾餅層的空隙率；濾餅層的厚度，其中，與過濾常數 K 無關的是（ ）和（ ） 。5.某精餾塔精餾段內相鄰兩層理論板，離開上層板的汽相露點溫度為 t1，液相泡點溫度為 t2；離開下層板的汽相露點溫度為 t3，液相的泡點溫度為t4，試按從大到小的順序將以上四個溫度排列（ ） 。三、問答題（每題 6 分，5 題，共 30 分）1、有一并聯管路如圖所示，兩段管路的流量、流速、管徑、管長以及流動阻力損失分別為 以及????1(1)ud1LfV、 、 、 、 h若 ，則：??22ud2f、 、 、 、 。 =d(2)L(2)，（1）h(f1)/h(f2)= 。 （2 分）A. 2 B.4 C.1/2 D.1/4 E.1（2）當管路中流體均做層流流動時，V(1)/V(2)= 。 （2 分）A.2 B.4 C.8 D.1/2 E.1（3）當兩段管路中流體均作湍流流動時，并取 λ(1)＝λ(2)，則Ｖ(1)/Ｖ(2)= 。 （2 分）A. 2；　　B. 4;　　C. 8;　　　D. 1/2;　　E. 1/4重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 4 頁2、在熱傳導中，管外絕熱層材料包的越厚，熱損失越少，對嗎？（3 分）為什么？（3 分）3、如圖所示，有一敞口高位槽，由管線與密閉的低位水槽相連接，在什么條件下，水由高位槽向低位槽流動？（3 分）為什么？（3 分）4、影響重力沉降速度的主要因素是什么？（3 分）為了增大沉降速度以提高除塵器的生產能力，你認為可以采取什么措施？（3 分）5、當解吸因素為 1 時，如何求傳質單元數？四、計算題（共 6 題，共 100 分）1、 （15 分）如圖所示，用泵將水由低位槽達到高位槽（均敞口，且液面保持不變） 。已知兩槽液面距離為 20m，管路全部主力損失為 5m 水柱，泵出口管路內徑為 50mm，其上裝有 U 形管壓力計，AB 長為 6m，壓力計指示液為汞，其讀數 R 為 40mm，R’為 1200mm，H 為 1m，設摩擦系數為0.02，求：（1）泵所需的外加功（J/kg）; （5 分）（2）管路流速（m/s）;（ 5 分）（3）A 截面壓力（MPa） 。 （5 分）重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 5 頁2、 （15 分）用離心泵將水送至 10m 高的高位槽處（如圖所示） ，輸送量V=30 ，管路總長 l=150m（包括局部阻力的當量長度） ，管子尺寸均3/mh為 Φ114mm×4mm，取摩擦阻力系數 =0.02，試問：?（1）如果選用的離心泵的特性曲線方程為： 。式中 V240.15H??的單位為 ，H 的單位為 m，該泵是否適用？(9 分)3/（2）該泵正常運轉后，管路實際流量是多少 ?(6 分 )3/h3、 （20 分）一套管換熱器，外管為 Φ83mm×3.5mm，內管為Φ57mm×3.5mm 的鋼管，有效長度為 60m。套管用 120℃的飽和水蒸汽冷凝來加熱內管中的油。蒸汽冷凝潛熱為 2205 ，油的流量/kJg7200 ，密度為 810 。比熱容為 2.2 ，進口溫度為/kgh3/kg()?℃重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 6 頁30℃，出口溫度為 80℃。試求：（1）蒸汽的用量；（7 分）（2）傳熱系數；（7 分）（3）如油的流量和加熱溫度不變，加熱蒸汽壓力不變，現將內管直徑改為 Φ47mm×3.5mm 的鋼管，求管長為多少？管內油的流動類型為湍流，可忽略管壁熱阻和蒸汽側熱阻。 （6 分）4、 （15 分）連續(xù)精餾塔分離二元理想混合溶液，已知某塔板的氣、液組成分別為 0.83 和 0.69，相鄰上層塔板的液相組成為 0.77，而相鄰下層塔板的氣相組成為 0.78（以上均為輕組分 A 的摩爾分數，下同） 。塔頂為泡點回流。進料為飽和液體，其組成為 0.46。若已知塔頂與塔底產量比為 2/3。試求：（1）精餾段操作線方程；（7 分）（2）提餾段操作線方程。 （8 分）5、 （20 分）在常壓逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空氣中某溶質 A，進塔氣體中溶質 A 的含量為 8%（體積%） ，吸收率為 98%，操作條件下的平衡關系為 y=2.5x，吸收劑用量為最小用量的 1.2 倍， 試求：（1）水溶液的出塔濃度。 （7 分）（2）所需氣相總傳質單元數。 （7 分）（3）若氣相總傳質單元高度為 0.6m，現有一填料層高度為 6m 的塔高，問該塔是否合用。 （6 分）6、 （15 分）在常壓連續(xù)干燥器中，將處理量為 0.417kg/s 的濕物料自含水量為 47%干燥到 5%（均為濕基） ，采用廢氣循環(huán)操作，新鮮空氣與廢氣混合后經預熱器加熱，再送入干燥器。循環(huán)比（廢氣中絕干空氣質量與混合氣中絕干空氣質量之比）為 0.8，新鮮空氣的濕度 H0 為 0.0116kg 水/kg 絕干氣，溫度為 22℃，廢氣的濕度 H2 為 0.0789kg 水/kg 絕干氣，溫度為52℃，假設干燥過程為絕熱過程，預熱器損失可以忽略不計，試計算干燥過程的耗熱量。 （12 分）并在 H-I 圖上定性繪制出濕空氣的狀態(tài)變化過程。（3 分）已知：絕干空氣的比熱為 1.01kJ/(kg·℃)，水蒸氣的比熱為 1.88kJ/(kg·℃)，重慶理工大學碩士研究生試題專用紙第 7 頁0℃時水蒸氣的潛熱為 2490kJ/kg。