西安科技大学-真题-425化工原理07-13

共5页第1页西安科技大学2007年硕士研究生入学考试试题─────────────────────────────────科目编号：425科目名称：化工原理考生须知：1、答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。2、答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔，用铅笔、红色笔者不给分。3、答题必须写清题号，字迹要清楚，卷面要保持整洁。4、试题要随答题纸一起交回。一、填空（每题1分，共30分）1.离心泵的性能曲线通常包括()曲线、()曲线和()曲线。这些曲线表示在一定()下，输送某种特定的液体时泵的性能。2.旋风分离器是一种常用来除去气体中粉尘的离心分离设备,粉尘在旋风分离器中共受到三个力作用,分别是(),()和()。3.流体在管内作湍流流动(注：不在阻力平方区内)时，其摩擦系数λ随()和()而变。4.对于同一温度和液相浓度的稀溶液，如果总压增大一倍，则与之平衡的气相浓度的变化情况是()。5.常见的特殊精馏可分为()精馏和()精馏，一般用于()的情况。6.传导过程中，热流密度的数学表达式为()，其中负号的意义为()。7.根据过滤的机理，过滤一般可分为()和()两种，纯净水的制备一般属于()。8.板式塔气液分离操作,当气速很低时,会出现()现象,而当气速很高时,又会出现()现象。9.一空气冷却器,冷却介质为水,则其总传热系数K接近于()侧流体的传热膜系数值,热阻集中在()侧。10.蒸发过程的主要设备包括()和()。11.总压101.3KPa,温度50℃的湿空气,已知其中水蒸气的分压为4.46KPa,且共5页第2页已知30℃时,水蒸气的饱和分压为12.33KPa,则H=(),φ=()。12.平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序(),以及每层热阻的大小顺序()。R1R2R313.物料在指定空气条件下被干燥的极限，称为该空气状态下的()含水量，而()含水量是干燥过程的推动力。二、选择题（每题2分，共10分）1.板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在()时才成立。A、过滤时的压差与洗涤时的压差相同B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同C、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同D、过滤压差与洗涤压差相同，滤液粘度与洗涤液粘度相同，并且过滤面积与洗涤面积相同2.在B-S部分互溶的萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变，则萃取液浓度将()。A、增大B、减小C、不变D、不确定3.蒸汽输送管外有两层保温层，将导热系数高的置于()可使保温效果更好。A、外层B、内层C、无关D、无法说清4.降尘室的生产能力()。共5页第3页A、与沉降面积A和沉降速度ut有关B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关C、只与沉降面积有关D、只与沉降速度ut有关5.浮阀塔、泡罩塔及筛板塔三种板式塔的板效率比较()。A、浮阀塔泡罩塔筛板塔B、浮阀塔泡罩塔筛板塔C、浮阀塔泡罩塔=筛板塔D、浮阀塔=筛板塔泡罩塔三、名词解释（每题2.5分，共10分）1.液沫夹带2.气缚3.理论板4.雷诺数四、简答题（每题6分，共30分）1.画出大容积饱和沸腾曲线，标明不同阶段名称。并指出工业中常维持在哪个阶段，说明原因。2.如图所示：A、B、C三点在同一水平面上，dA=dC，dA＞dB，问：①当闸阀关闭时，A.B.C三点处的压强大小如何？②当阀门打开，高位槽水位稳定不变，A.B.C三截面处的压强、流量、流速大小又如何？3.简述气体吸收的双膜模型理论，并画出示意图。4.请用两种不同方式描述克希霍夫定律。共5页第4页5.简述多级错流萃取的流程，并与单级萃取加以比较。五、计算(共70分)1.用板框式压滤机在300KPa压强差下恒压过滤某悬浮液，要求每一操作周期得8m3滤液，过滤时间为0.5小时。已知K为7.5×10m2/s，qe为0.012m3/m2。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025，试求：①过滤面积。（5分）②若操作压强提高至600KPa，现有一台板框式过滤机，每框的尺寸为635×635×25mm，若要求每个过滤周期仍得8m3滤液，则至少需用多少个框能满足要求？又过滤时间为多少？（9分）2.将25℃水经Φ108*4mm的不锈钢管由水池打至一敞口高位桶,桶的水平面高于池面50米,已知管路总长为60米，局部阻力系数总和为16.5，已知水的流量为24m3/h,问需从系统外加入若干理论功率才能达到目的.水的密度为998Kg/m3.管路摩擦系数取0.03。（13分）3.常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，已知入塔混合物苯的摩尔分率为0.45，混合物流量为800kmol/h，现要求塔顶馏出液中苯的摩尔分率为0.95，苯的回收率不低于90％，已知泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍，物系相对挥发度α＝2.5。试求：①馏出液和釜液的流率和组成。（6分）②试用简捷法求理论板数。（10分）适用公式：+−−=+−5668.01min175.01'minRRRNNN4.填料吸收塔于常温常压下用清水逆流吸收空气中的氨，已知填料层高度为3米，入塔混合气量为580kg/m2·h，其中含氨6%，清水用量为770kg/m2·h，操作条件下平衡关系为y=0.9x，Kya∝G0.8。若要求回收率为99%。试求：①该吸收塔操作液气比。（4分）②该吸收塔气相总传质单元数和总传质单元高度。（10分）共5页第5页5.连续干燥器干燥含水量为2.5%（湿基，下同）的物料，已知湿物料流率为5000kg/h，热空气的温度为75℃，相对湿度为10%，湿物料出口含水量为0.15%，空气离开干躁器的温度为50℃，湿度为0.036kg/kg干空气。假定为理想干燥过程。75℃时，水的饱和分压为38.5Kpa。试求：①除去的水分量。（4分）②所得干产品量。（4分）③热空气的消耗量。（5分）共5页第6页西安科技大学2008年硕士研究生入学考试试题科目编号：813科目名称：化工原理（A卷）考生须知：1、答案必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上不给分。2、答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔,用铅笔、红色笔者不给分。3、答题必须写清题号,字迹要清楚,卷面要保持整洁。4、试题要随答题纸一起交回。一、简答题（共50分，每题5分）1.层流与湍流的本质区别是什么？2.什么是流体流动的边界层？3.离心泵的工作点是如何确定的？有哪些调节流量的方法？4.何谓泵的“气蚀”？5.什么是颗粒的自由沉降速度？6.简述数学模型实验研究方法的主要步骤。7.多效蒸发的效数受哪些限制？8.低含量气体吸收有哪些特点？9.筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束？10.对流干燥过程的特点是什么？二、计算题（共100分，每题20分）1.某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？2.在并流换热器中，用水冷却油。水的进出口温度分别为15℃和40℃，油的进出口温度分别为150℃和100℃。现因生产任务要求油的出口温度降至80℃，设油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m，试求将此换热器的管长增至多少米才能共5页第7页满足要求？设换热器的热损失可忽略。3.在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积％），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)水溶液的出塔浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.6m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用?(注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量)。4.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。该物系的平均相对挥发度为2.5。原料液组成为0.35（易挥发组分摩尔分率，下同），饱和蒸气加料。塔顶采出率D/F为40%，且已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20，试求：（1）提馏段操作线方程：（2）若塔顶第一板下降的液相组成为0.7，求该板的气相默夫里效率Emv1。5.已知某物料在恒定空气条件下从自由含水量0.10kg/kg干料干燥至0.04kg/kg干料共需5h，问将此物料继续干燥至0.01kg/kg干料还需多少时间？（已知此干燥条件下物料的临界自由含水量Xc=0.08kg/kg干料,降速阶段的速率曲线可作为通过原点的直线处理。）共5页第8页西安科技大学2008年硕士研究生入学考试试题─────────────────────────────────科目编号：813科目名称：化工原理（B卷）考生须知：1、答案必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上不给分。2、答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔,用铅笔、红色笔者不给分。3、答题必须写清题号,字迹要清楚,卷面要保持整洁。4、试题要随答题纸一起交回。一、简答题（共50分，每题5分）1.层流与湍流的本质区别是什么？2.边界层分离的条件是什么？3.离心泵的工作点是如何确定的？有哪些调节流量的方法？4.为什么离心泵启动前应关闭出口阀，而往复泵启动前应打开出口阀？5.重力沉降室的气体处理量与哪些因素有关？6.简述数学模型实验研究方法的主要步骤。7.多效蒸发的效数受哪些限制？8.何谓轻关键组分？重关键组分？9.简述填料塔载点、泛点的概念。10.对流干燥过程的特点是什么？二、计算题（共100分，每题20分）1.水以3.77×10-3m3/s的流量流经一扩大管段。细管直径d=40mm，粗管直径D=80mm，倒U型压差计中水位差R=170mm，求水流经该扩大管段的阻力损失hf，以mH2O表示。2.在管长为1m的冷却器中，用水冷却油。已知两流体作并流流动，油由420K冷却到370K，冷却水由285K加热到310K。欲用加共5页第9页长冷却管的办法，使油出口温度降至350K。若在两种情况下油、水的流量、物性、进口温度均不变，冷却器除管长外，其他尺寸也不变。试求加长后的管长。设换热器的热损失可忽略。3.600m3/h（28℃及1.013×105Pa）的空气-氨的混合物，用水吸收其中的氨，使其含量由5%（体积）降低到0.04%。今有一填料塔，塔径D=0.5m，填料层高Z=5m，总传质系数KYa=300kmol/（m3·h），溶剂用量为最小用量的1.2倍。在此操作条件下，平衡关系Y*=1.44X，问这个塔是否适用？4.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的液相默弗里板效率Eml,1=0.6。物系的平均相对挥发度为3.0。精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试根据离开第一层板的实际液相组成计算下层板塔板上升的蒸汽组成y2。5.已知某物料在恒定空气条件下从自由含水量0.10kg/kg干料干燥至0.04kg/kg干料共需5h，问将此物料继续干燥至0.01kg/kg干料还需多少时间？（已知此干燥条件下物料的临界自由含水量Xc=0.08kg/kg干料，降速阶段的速率曲线可作为通过原点的直线处理。）共5页第10页西安科技大学2009年硕士研究生入学考试试题─────────────────────────────────科目编号：813科目名称：化工原理考生须知：5、答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。6、答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔，用铅笔、红色笔者不给分。7、答题必须写清题号，字迹要清楚，卷面要保持整洁。8、试题要随答题纸一起交回。一、填空题:（每空2分，共50分）1.测定流体流量时，随着流量增加，孔板流量计两端压差值将；若改用转子流量计,当流量增大时，转子两端的压差值将。（两空内均填入变化情况）2.精馏塔分离某二元液体混合物，已知混合物系相对挥发度α=2.5。在全回流条件下，已知xn=0.35，则yn-1=。3.萃取过程中，萃取相是指。4.某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________m2。5.离心泵的性能曲线通常包括、和曲线。这些曲线表示在一定下，输