2011化工原理a

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1、浙江工商大学2011年硕士研究生入学考试试卷（A）卷招生专业：食品科学、生物化工、环境工程、工程硕士（食品工程）考试科目：826化工原理总分：150分考试时间：3小时干燥蒸发换热器水流动一、填空或选择（每小题3分，共48分）：1.紧贴壁面非常薄的一层流体，该薄层内速度梯度很大，这一薄层称为流动边界层。边界层分离的必要条件是：（a）逆压梯度；（b）物面粘性的阻滞作用，这两个因素缺一不可。2.在右图所示的输水系统中，阀A、B和C全开时，各管路的流速分别为uA、uB和uC，现将B阀部分关小，则各管路流速的变化应为___B___。A． uA不变，uB变小，uC变小B． uA变大

2、，uB变小，uC不变C． uA变大，uB变小，uC变小D． uA变小，uB变小，uC变小3.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的4倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的0.5倍。4.常温下，血液的运动黏度是水的5倍，若欲用水在内径为1cm的管道中模拟血液在内径为6mm的血管内以15cm/s流速流动的动力学情况，水的流速应取1.8cm/s。5.工业操作中，板框压滤机一个完整的操作周期所包括的总时间分别为___过滤时间____时间、_洗涤___时间与___一个操作循环内的卸渣、清理、装合等辅助操作____时间之和。6.右图为文

3、献中用到的一种常用换热设备，请你写出该换热设备名称为U形管换热器。4答案写在答题纸上第页（共3页）1.在恒压过滤中，对于不可压缩滤饼，忽略介质阻力，若其它情况不变，过滤面积增大一倍，则同一时刻所得的滤液量为原来的（B）。A、4倍，B、2倍C、0.5倍D、1.5倍。2.用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料，要求热流体的进、出口温度保持一定。现由于某种原因，热流体的出口温度升高，为保证完成生产任务，采用提高冷却水流量的办法。则与原工况相比，以下各参数的变化趋势是：换热器的传热速率Q_增大，总传热系数K__增大____，对数平均温度差Δtm__变小______。P235页3

4、.吸收计算中，表示设备（填料）性能好坏的一个量是通量；表示分离任务难易程度的一个量是分离效率。4.某蒸馏过程中，进出塔物料量不变，进料状况不变，由于某种原因导致冷却水用量减少，对产品质量的影响如何：塔顶浓度xD减小，塔底浓度xW增大。5.某降尘室（长L、高H、宽B）能将流量qV(m3/s)的含尘气流中直径为dμm的粒子全部沉降下来，今想将2qV(m3/s)的相同含尘气流进行同样效果的除尘，在保持其他尺寸不变的情况下，单方面地按如下______方式改选设备。A.将高度H增加1倍B.将高度H减小到原来的0.5倍。C.将长度L增加1倍D.将长度L减小到原来的0.5倍6.当分离

5、要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离，分离所需的总理论板数。7.塔板负荷性能图主要由液体流量上限线、、、和液体流量下限线等5条线构成的。8.萃取操作中，若稀释剂B与萃取剂S的互溶度越小，则选择性系数β_______，得到的萃取液组成___________。9.蒸发装置中，效数越多，温度差损失（）。A.越少；B.越大；C.不变；D：不能确定10.将不饱和空气在间壁式换热器中由t1加热至t2，则其湿球温度，露点温度，相对湿度。4答案写在答题纸上第页（共3页）二、（25分）现一个工段要求用一台IS型清水泵将水池中的水(

6、操作温度下的密度为1000kg/m3)送至一表压为62kPa的吸收塔塔顶，其流程如下图所示。已知清水泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，下同）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度200m（含出口阻力损失），全部管路均用φ108×4mm的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为0.025，其它数据如图所示。试求：（1）当离心泵入口处真空表读数为25kPa时，管内水的流量为多少m3/s；（10分）此题目运用伯努利方程：g.z1＋　u12/2+p1/ρ=g.z2＋　u22/2+p2/ρ+Σhf式中z1=0z2=1.5mΣhf=60*gu1=0求U2U2=500m

7、/s所以流量=U2*S=15.7m3/s（2）泵的压头H为多少？若离心泵的效率为80%，泵的轴功率为多少Pa；（10分）（3）泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程。（5分）三、（27分）现工艺要求利用饱和水蒸气加热甲苯溶液，所采用换热器由38根φ25×2.5mm、长4m的无缝钢管组成，采用的方案为110℃的饱和水蒸气走壳程，其流量为7kg/s、初始温度为30℃。已通过试验测得蒸汽侧的冷凝传热系数为104W/(m2.K)，甲苯侧的对流传热系数为1090W/(m2.K)。试求：（1）该换热器运转初期时甲苯的出口温度；（10分）（2）一年后，由于