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考试科目
:
化工原理
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A
卷答案
中国石油大学（华东）
2007
年硕士学位研究生入学考试试题
考试科目
:
化工原理
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一、填空选择题
（
40
分，除特出注明外，每空一分）
1
．
（
2
分）东营当地大气压力为
761mmHg
，某设备要求在绝压
2 .5at
下操作，
则该设备的表压应
为
1.437
×
10
Pa
。
2
．
如题图所示
U
形管密闭容器，内装有密度为
600kg/m
3
的液体，两侧液面高度差为
0.25m
，则
两
侧液面上方压力差
p
2
-p
1
为
1.471
kPa
。
3
．
导致离心泵发生气蚀的主要原因是
离心泵叶轮入口冲压能
小于被输送介质操作条件下的饱和蒸气压
。
4
．
离心泵 并联的目的是为在较低扬程情况下获得较大的流量；
而离心泵串联的目的是为在较小流量
下获得较大的扬程。
因
此离心泵并联多应用于管路特性曲线较为
平缓
的管路；
离心泵串联多应用于管路特性曲线较为
陡直
。
5
．
往复式气体压缩机的压缩比增大，其容积系数将
减小
，气体出口温度降
升高
。
6
．
液体的粘度随着温度的上升而
减小
；气体的粘度随着温度的升高而
增大
。
7
．
离心泵的特性参数包括流量、
扬程
、
轴功率
和
效率
；其中
轴功率
仅随流
量的增加而增大；
效率
在流量为零时亦为零。
8
．
在重力场中发生的沉降过程，
A
不是沉降速度的影响因素。
A.
流体的流速
B.
颗粒的几何形状
C.
颗粒的大小
D.
流体物理性质
9
．
在相同的操作温度、压力下，使旋 风分离器（以下简称旋分）的处理量加倍，并且要维持原
来的分离效果，以下各种措施中
最佳的是
D
。
A.
采用原旋分直径
2
倍的旋分
B.
使旋分通体长度加倍
C.
使旋分进气口面积加倍
D.
采用两个与原旋分相同的旋分并联
10
．
（
各
< p>2分）某恒压板框压滤机操作时，在
τ
时间内过滤获得的滤饼 充满滤框；现在与过滤相
同的压差下采用与滤液性质相同的液体对滤饼进行洗涤，洗涤液
的体积是所获滤液的八分之
一，假定过滤介质阻力可以忽略不计，计算洗涤时间：①采用
横穿洗涤
τ
W
=
τ
，②采用置换
洗涤
τ
W
=
τ
/4
。
11
．
板
框式压滤机在 进行有洗涤的恒压过滤过程时，其最佳操作周期必须满足
τ
D
=
τ
w
+
τ
条件。
12
．
在
测定恒压过滤常数的实验中，
计时时刻比过滤起始时刻晚，
则 测得的恒压过滤常数将
不变
。
13
．
（
2
< p>分）在直径为1m
的圆筒形床层内装有
100kg
< p>密度为2000kg/m
3
、直径为
1mm
的球形颗
粒。若采用水（密度为
1000 kg/m
3
）作为流化介质进行稳定的散式流化，则其床层压降
应为
624.3
Pa
。
14
．
在
一维稳定平壁 导热过程中，固体壁由两层不同材质的等厚固体壁组成，分别记为
1
和
< p>2。
固体壁
1
两侧温差为
< p>Δt
1
，固体壁
2
两侧的温差为
Δ
t
2
，且
Δ
t
1
>
Δ
t
2
，则
λ
1
＜
λ
2
。
15
．
下
列叙述正确的是
C
。
A.
所有固体的导热系数都随温度上升而增大；
B.
所有液体的导热系数都随温度上升而增大；
考试科目
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化工原理
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题图
５<
/p>
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化工原理
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C.
所有气体的导热系数都随温度的上升而增大；
D.
以上全不对。
16
．
饱
和蒸汽冷凝过程中存在两种冷凝状态，
滴状
冷凝的对流传热系数＞
膜状
冷凝的
对流传热系数。工业上多采用
膜状
冷凝方式。
17
．
气
体辐射传热与固体辐射传热存在差别，以下论述不正确的是
D
。
A.
只有部分气体 参与热辐射；
B.
气体分子仅在特定波长上发生热辐射；
C.
气体辐射发生在整个容积中；
D.
气体的吸收率仅与自身温度有关。
18
．
气
体吸收过程是
气体解吸
过程的逆过程；
一般情况前者操作温度
小于
后 者；前者操作压力
大于
后者（
“大于”
、
“等于”
“小于”
）
。
19
．
（
2
< p>分）逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气体中的溶质。若原料气中
第
20
题图
Y
b
=3%
（摩尔比，下同）
，相平衡关系为
Y*=2X
；液气比为
1
时的最大吸收率为
50
%
。
20
．
（
2
< p>分）如图所示，X
和
Y
两点中，溶质和稀释剂 量的比值关系为：
?
二、简答和实验题（每题
1 5
分，共计
30
分）
1
．
试用控制热阻的概念设计一套传热 实验装置用于测定空气在圆直管内强制对流传热系数的准
数关联式
Nu
?
a
Re
中的系数
a
和
m
。
要求：
1)
画出实验装置的简图；
2)
列出主要设备名称；
3)
实验中应测定的数据；
4)
必要的数据处理过程。
答：
1
）如图：
2
）蒸汽发生器、套管换热器、
温度计
3
支、压力表、针阀、减压
阀、孔板流量计、
U
型管压差 计、鼓风机。
3
）蒸汽的温度及压力
T
、
P
；空气进出口温度
t
1
、
t
2
；流量计压差
计读数
R
1
；流量计前压差
R
2
；大气压力
P
o
；
4
）定性温度：
t
m
?
m
?
A
?
?
< br>A
?
?
<
?
?
。
B
< br>?
?
X
?
B
?
Y
t
1
?
t
2
，用于查取空气的物性参
数；
热负荷：
Q
?
W< /p>
2
C
P
2
?
t
2
?
t< /p>
1
?
；
2
空气质量流量：
W
2
?
?
2
?
2
；
体积流量：
V
2
?
C
0
?
A
0
2
?
?
0
?
?
2
?
gR
1
?
2
入口处空气密度：
?
2
?
?
P
0<
/p>
?
P
2
?
M
Rt
1
；
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化工原理
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传热温差：
?
t
1
?
T
?
t
< br>1
?
t
2
?
T
?
t
< br>2
?
t
m
?
?
t
1
?
?
t
2
；
?
t
l
n
1
?
t
2
总传热系数：
K
i
?
Q
Q
；空气一侧为控制性热阻：<
/p>
?
i
?
K
i
；
?
A<
/p>
i
?
?
t
m
?
d
i
l<
/p>
?
?
t
m
d
i
m
管内空气强制对流准数关系：
Nu
?
C
?
R
e
Nu
?
?
i
?
?
<
/p>
R
e
?
d
i
u
i
?
i
?
i
?
d
i
G
i
?
i
?
d
i
W
2
4
W
< p>2
在双对数坐标纸上作图求得常数
C
、
m
。
?
< br>2
?
d
i
?
i
?
d
i
?
i
4
2
．
恒摩尔流假定的内容和其成立的条件；试简述该假定对平衡级法解 决传质问题的贡献。
内容：
①恒摩尔汽化：在精馏塔内的精馏段，每层板上升蒸汽摩尔流量都是相等的，在提流段内也是一
< br>样的。但是两段内上升蒸汽的摩尔流量却不一定相等；
②恒摩尔
溢流：精馏塔操作时，在塔内精馏段，每层塔板下降的液体的摩尔流量都是相等的，在
提
流段内也是如此。但全塔内每层塔板下降的液体的摩尔流量却不一定相等；
成立条件：
①各组分的摩尔汽化潜热相等或相近；
②汽、液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略不计；
贡献：恒摩尔流假定认为在相邻进出口之间的塔段不同部位液体流量相同，其体流量也相同大大
简化了以平衡级为基础的传质过程的计算；
在计算过
程中不必再将过多精力关注热量衡算过程，去寻找不同部位气液流量之间的关系。
三、
（
20
分）如图所示，用离心泵将密度
< p>ρ=900kg/m
3
的液体由一液面维持恒定的敞口储罐
G
输送
至容器
K
中，
容器
K
液面上的压强为
150kPa
（
表压）
，
各管段的内径
d
、
摩擦因数
λ
及总管长
（
l+
∑
l
）
（包括直管长度及所有管件、
阀件的当量长度）如下表：
AE
管段
FB
管段
d (mm)
60
50
λ
0.02
0.02
l+
∑
l (m)
90
30
在支路
2
中 阀门前后接一个水银Ｕ型管压
差计，此阀门的局部阻力系数
ζ=4.1< /p>
，支路
2
中的流量为
4.68
m
/h
。计算时可忽略
A
、
B< /p>
处
的局部阻力及二支路进、出口处的局部阻力。
试
求：
⑴水银Ｕ型管压差计读数
R
，
mm
；
第三题图
3
支路
1
40
0.03
36
支路
2
30
0.03
45
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化工原理
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