2008 /2009学年第 2 学期 化学反应工程 课 B 卷答案
2在一定温度下，有一个一级不可逆连串液相反应A →B →R ，B 为目的产物，两步反应的活化能E 1=80kJ/mol 和E 2=120kJ/mol ，当k 1/k 2=2时，求最佳的反应时间和最大的收率值。若提高目的产物收率值反应温度应如何调节（10分）
答： 最大的收率值Y=C B /C A0=(k 1/k 2)
k2/(k2-k1)
=21/
=4
此时的最佳时间为tm=ln(k 2/k 1)/(k 2-k 1)
因为E 1=80kJ/mol 小于E 2=120kJ/mol ，若提高目的产物收率，应降低反应温度。
3、在平推流反应器中进行纯丙烷的等压常压气相裂解反应：C 3H 8 →C 2H 4+ CH 4 ,该反应在772℃等温条件下进行，丙烷消耗动力学方程为r A =kC A ，mol/,k=(h -1),体积进料量为800L/h(772℃,,当转化率为时需要多大体积的平推流反应器（10分） 解：；利用一级变容公式：
()()
εετA Af Af A x x k ?--+-=1ln 1
式中：膨胀率为1，转化率为，速率常数k=(h -1)，
代入公式得：
空时为小时，平推流反应器的体积为×800=1772L=1.772m 3 8.给出拟均相一维模型的物质衡算和热量衡算的微分方程和数值计算催化剂体积的方法与计算机框图（10分）
答：物料衡算方程：dl d r dx F t A B A A )4
)((20π
ρ= （A ）
热量衡算方程：
()()()
s
t
pm
pm
A
A
B T
T
d
c
G
Kq
c
G
H
r
dl
dT
-
-
?
-
=
4
ρ
（B）
计算催化剂体积方法是：用初始值计算入口反应速率，在取微元高度后，认为此段的速率不变，恒速下用公式（A）和（B）计算一段出口转化率和温度，连续取微元高度，前端的出口参数即为下一段的参数，计算出口转化率和温度，以此类推，最后校核转化率和温度符合与否。
第一步，用入口的温度计算入口处的反应速率。第二步，取微小步长Δl，用第一步的反应速率当Δl内的常数，用（A）和（B）方程联立计算一段出口的转化率和温度。第三步，取同样微小步长Δl，再用第一段出口的反应速率当二段Δl内的常数，用（A）和（B）方程联立计算二段出口的转化率和温度，以此类推。第四步，比较每步的出口转化率是否大于或等于要求转化率，满足时，计算结束，每步长度的和即为床高，最后的温度与最大耐温值比较应小于催化剂的最大使用温度。第五步，输出每段的反应速率、转化率和温度数值。
2008 /2009学年第 2 学期化学反应工程课 A卷答案
5.试图解说明已知动力学反应的等体积多级釜反应器的设计原理和方法（20分）
答：利用r
i =1/τ
i
C
Ai-1
-1/τ
i
C
Ai
纵坐标为反应速率线r
i
横坐标为反应物浓度C
A 两釜间的操作线，斜率为负（-1/τ
i
），从第一
釜开始向左上方作直线相交于反应速率线于一点，再从改点向横坐标做垂线交于一点，再从改点起做操作线再交反应速率线于一点，以此类推，当
斜率（流量和釜体积）确定后，到出口浓度时交点的个数就为釜数；当釜数先给定后（一般是两个或三个釜串联），试做两条斜线到出口浓度，求其斜率，就可确定给定生产能力V0时釜的体积。
6.给出确定简单反应动力学方程的方法和步骤（20分）
答：可用间歇反应器来做动力学，也可用全混釜，以间歇反应器为例。
第一步，加入初始浓度的反应物，升温搅拌，计时间，在一定时间下取样，用色谱分析样品；
第二步，做浓度与时间的曲线；
第三步，确定数学方法，积分法和微分法，可积分的整级数用积分法较好，准确，不能积分的用微分法；
第四步，对于积分法要对积分后的方程线性化，代入数据验证假设是否符合直线，否则重新假设；对于微分法要求不同时间下的浓度与时间的曲线斜率，对于速率方程取对数线性化，代入反应速率与时间数据，可直接利用直线的斜率和截距确定级数和速率常数。
2009 /2010学年第 2 学期化学反应工程课 A卷答案1、醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应器中进行，5min转化率可
达50%，问转化率75%需要增加多少时间。（10分）
答：因为，k t C
A0=x
A
/ (1- x
A
)
所以，5kC
A0
==1
k t C
A0
==3
因此，转化率75%需要时间为5/ t =1/3 ， t =15min
需增加15-5=10分
2009 /2010学年第 2 学期化学反应工程课 B答案
1、在等温操作的间歇反应器中进行一级液相反应，13分钟反应物转化了80%，若把此反应移到活塞流反应器和全混流反应器中进行，达到同样转化所需的空时和空速（10分）
答：因为，k t C
A0=x
A
/ (1- x
A
)
所以，5kC
A0
==1
k t C
A0
==3
因此，转化率75%需要时间为5/ t =1/3 ， t =15min
需增加15-5=10分
2．某反应的活化能为70000J/mol，在其它条件不变时，问650℃的反应速度要比500℃时快多少（10分）
答：r
2(650)/ r
1
(500)=k
2
(600)/ k
1
(500)=exp[E(T
2
-T
1
)/RT
1
T
2
]
= exp[70000 J/mol (650-500)K/ J/mol K*500*650K2]
=倍
3、在全混釜中进行液相均相反应：
A+B→R(目的) r
R
=kmol/(m3h (4×5=20分)
2A→D r
D
=kmol/(m3h)
C
A0
=2 kmol/m3
求：（1）A转化95%所需时间;
(2)此时R的总选择性和收率；
（3）若处理量为200L/min 时反应器体积； （4）讨论浓度的变化对反应过程的影响。 解：（1）反应物A 总消耗速率 r A = r R +2r D = +
, kmol/m 3h
积分上式有：ln[C A0+ C A )/ C A + C A0)]=τ
带入数值： ln[2+×2×/ 2× +×2 )]=τ 计算得：τ =
（2）全混釜中的总选择性等于瞬时选择性，为： S= r R/ r A = +
= ×2××2× + ×（2×）2)= 收率y=×=
（3）反应体积为：
V=τ×v 0=×60×200=4752L=4.752m 3
（4）浓度降低主产物选择性提高，产量变化视浓度而定。
4.某气相一级分解反应 A → 3P ，在等温活塞流管式反应器中进行，加入原料含A50％，惰性物50％，停留时间为10分钟，系统出口的体积流量为原来的倍，求此时A 的转化率及该反应速度方程。（10分） 解：利用一级变容公式：
()()
εετA Af Af A x x k ?--+-=1ln 1
式中：膨胀因子为2，初始原料浓度，膨胀率为1，反应时间为10分钟，出口体积是原来的倍，代入公式v=v 0(1+x A )得：转化率为， 再代入上述公式得：速率常数为 ，速率方程为r A =
6某一级不可逆气固相催化反应A →R,催化剂粒度为1.2cm,在排除外扩散时，当反应物的浓度为1×10-2 mol/L 、有效扩散系数为1×10-3cm 2
/s 时反应速率为1×10-3
mol/,求有效因数与宏观速率方程。（10分） 解：催化剂特征长度L=
6
P
d =cm
由有效因数的定义：
η=宏观反应速率/无内扩散的最大反应速率 =（r A ）/ r A =（r A ）/ kvC As =1×10-3/(1×10-2kv) 解得：kv=1/(10η)
希勒模数s ?=（kv/）=2(10)(kv ） =2(10)(1/(10η）=2/(η）
假设为较强内扩散阻力
有效因数，η≈1/Фs=(η）2
解得：η=，kv=1/(10×= 宏观反应速率常数： K=ηkv=×=
宏观反应速率方程：（r A ）=
2010 /2011学年第 2 学期 化学反应工程 课 A 卷参考答案 1．醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应器中进行，5min 转化率可
达50%，问转化率75%需要增加多少时间。（10分） 答： 因为，k t C A0=x A / (1- x A )
所以，5kC A0==1
k t C
A0
==3
因此，转化率75%需要时间为5/ t =1/3 ， t =15min
需增加15-5=10分
2、乙烷热裂解的活化能为80000J/mol,问600℃时的分解速度比500℃快多少倍 (10分)
答：r
2(600)/ r
1
(500)=k
2
(600)/ k
1
(500)=exp[E(T
2
-T
1
)/RT
1
T
2
]
= exp[80000 J/mol (600-500)K/ J/mol K*500*600K
2
] =倍 4、有一个平推流管式反应器于555K、压力下
进行A→3P反应，已知进料中含30%A（摩尔分数），其余70%为惰性物料，
加料流量为s，该反应的动力学方程式为r
A
=，要求达到95%转化率，试求：(10分)
（1）所需空速为多少
（2）反应器容积
解: τ
P =VR
V0
=1
k
㏑CA0
CA
=1
k
㏑PA0
PA
=1
k
㏑A0
A
y
y
=1
k
㏑1
1A x
-
=1
0.27
㏑1
10.95
-
= S
∴V
R =τ
P·
v
=τ
P
A
A
F
C
而C
A0
=0A P
RT
=30.3
0.082555
?
?
=L=m3 V
R
=×
3
6.3/
19.8/
mol s
mol m
=3.53m3
5、用脉冲注入示踪物测得某管式反应器的停留时间分布数据：(20分) t(min) 0 5 10 15 20 25 30 35
Cs(g/L) 0 3 5 5 4 3 1 0
求: (1).密度含数E和分布含数F;
(2).平均停留时间(-t)；
(3).求无因次方差(2
θ
σ);
(4).若用该反应器进行一级不可逆液相反应，A →R,速率常数为,求非理想流动下该反应的真实转化率。
解：(1).Q’ = ∑Ci △t i = (3+5+5+4+2+1)*5 = 100 E = C i / Q’ = 0 0 F=∑Ei △t i =0
(2) t = ∑t i E （t i ）△t i =
= (5*+10*+15*+20*+25*+30*）*5 = 15 min
(3) σt 2 = ∑t 2i E(t i )△t – (t )2 = (52*+102*+152*+202*+252*+302**5
= *5-152 =
σθ2 =σt 2/ (t )2 = 225 =
(4)用多釜串联模型 σθ2 = 1/N = ∴ N = 5 k =
x A =1-1/(1+k τi )N = 1-1/(1+×15/5)5 ∴A x = %
6、有一个气固相反应A+B →C,其反应机理为A,B,C 都吸附,表面反应控速,
给出机理过程,推导出反应速度方程，给出测定反应速率常数和吸附平衡常数的实验方法和步骤。(10分) 答：
设想反应机理为：
A+σ←→A σ A σ—→C σ C σ←→C+σ
A
A A V
K P θθ=
， Kc= θc/Pc θV , θA +θc+θV =1, 速率方程：r A =k θA =k K A /(1+ K A P A +KcPc) 测定方法：
（1）先将方程线性化，变量为可求参数；
（2）将反应物或产物先固定一个，变化另一个做实验； （3）代入数值进行画图，两张1/r A---P A 和1/r A---Pc 图；
（4）求其直线的斜率和截距，1/r A---P A 图的斜率1/k, 截距1/kK A,
和1/r A---Pc 图的斜率Kc/kK A , 截距1/kK A,
(5) 求参数，由1/k 求k ，再由1/kK A 求K A ，最后由Kc/kK A 求Kc 。
7、用高和直径都为3毫米圆柱体催化剂进行甲苯脱氢催化反应A →P ，若
组分A 的有效扩散系数为0.004cm 2/s,以催化剂孔体积为基准的反应速率常数为1s -1，求催化剂的有效因数和含有内扩散阻力的宏观反应速率常数，当存在内外扩散阻力时，试给出排除外扩散的实验方法和条件以及内扩散阻力大小的实验判别方式。（10分） 解：催化剂特征长度L=6
P
d =cm
希勒模数s ?=（1/）=>2 为较强内扩散阻力 有效因数，η≈1/Фs=1/2=
宏观反应速率常数 K=ηk= s-1
当存在内外扩散阻力时，通过提高气速可排除外扩散影响，通过减小粒度可排除内扩散的响，当催化剂粒度减小到反应速率不增加时为不存在内扩散影响的最大粒度。
8、在一维固定床气固相催化反应器中，装有氧化铝负载镍球形直径为4mm 催化剂，在573K等温下进行二级不可逆反应：A→2R，宏观反应速率方程为(r
)=(催化剂)，当常压下进料体积流量为5m3/min，进料组成为40%A，A
其余为惰性气，转化率为90%时，求所需催化剂的重量。当采用一段绝热操作时请给出计算床高和温度的微分计算方法和步骤。（15分）
解：当转化反应速率定义后将第二章的二级变容过程计算公式直接应用，右侧不变，左侧的空时变为重量空时，然后计算催化剂重量。
当采用一段绝热反应器时，床层温度随床高有变化，放热反应时随床高升高，吸热反应时随床高下降。采用物料衡算和热量衡算的两个微分公式交替反复计算，从入口条件算起，当给微小床高时，可算出第一步的温度和反应速率及转化率，再取一定高度同样计算出口的温度和反应速率及转化率，最后，当计算的转化率与给定值相同时的床高和温度即为所求。
1、乙烷热裂解的活化能为100kJ/mol,问600℃时的分解速度比550℃快多
少倍 (10分)
2、醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应器中进行，5min转化率可达50%，问转化率75%需要增加多少时间。（10分）
3、在全混流反应器中进行液相均相反应：（ 15分）
A+B →R r R =3C A , kmol/m 3
h A →D r D =5C A
2
kmol/m 3
h
C A0
=2 kmol/m 3
求： （1）A 的转化率为95%所需时间；
（2）此时目的产物R 的收率；
(3)当进料量为200L/min 时，填装系数为时全混釜的体积。
4、有一个平推流管式反应器于555K 、 压力下进行A →3P 反应，已知进料中含30%A （摩尔分数），其余70%为惰性物料，加料流量为s ，该反应的动力学方程式为r A =，要求达到95%转化率，试求： （10分）
（1）所需空时为多少 （2）反应器体积
7、试推导含有内外扩散阻力时的宏观反应速率方程，并给出宏观反应速率常数表达式，以及外扩散阻力与与总阻力之比的表达式（10分） 8、在一维固定床气固相催化反应器中，装有氧化铝负载镍球形直径为4mm 催化剂，在573K 等温下进行二级不可逆反应：A →2R ，宏观反应速率方程为(r A )=3C A 2molA/(催化剂)，当常压下进料体积流量为2m 3/min ，进料组成为50%A ，其余为惰性气，转化率为90%时，求所需催化剂的重量。（15
第六章习题 1）苯酚（C 6 H 5 OH）（A）和对甲酚（C 6 H 4 （CH 3 ）OH）（B）的饱和蒸汽压数据为： 温度 ℃ 苯酚蒸汽压 kPa 对甲酚蒸汽压 kPa 温度 ℃ 苯酚蒸汽压 kPa 对甲酚蒸汽 压 kPa 113.7 10.0 7.70 117.8 11.99 9.06 114.6 10.4 7.94 118.6 12.43 9.39 115.4 10.8 8.2 119.4 12.85 9.70 116.3 11.19 8.5 120.0 13.26 10.0 117.0 11.58 8.76 试按总压P=75mmHg（绝压）计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。 t0C p A 0kPa p B 0kPa x A x B 113.7 10.0 7.70 1.0 1.0 114.6 10.4 7.94 0.837 0.871 115.4 10.8 8.2 0.692 0.748 116.3 11.19 8.5 0.558 0.624 117.0 11.58 8.76 0.440 0.509 117.8 11.99 9.06 0.321 0.385 118.6 12.43 9.39 0.201 0.249 119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122 120.0 13.26 10.0 0.000 0.000 2）承第1题，利用各组数据，计算 ①在x=0至x=1围各点的相对挥发度α i ，取各α i 的算术平均值α，算出α对 α i 的最大相对误差。 ②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i ”关系，算出由此法得 出各组y i 值的最大相对误差。 t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0
1 例2-10 在例2-10图所示中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆如图中虚线圆，移动副及凸轮高副处的摩擦角为?，凸轮顺时针转动，作用在构件4上的工作阻力为Q 。试求该图示位置： 1． 各运动副的反力（各构件的重力和惯性力均忽略不计）； 2． 需施加于凸轮1上的驱动力矩1M ； 3 ． 机构在图示位置的机械效率η。 例2-10 解题要点： 考虑摩擦时进行机构力的分析，关键是确定运动副中总反力的方向。为了确定总反力的方向，应先分析各运动副元素之间的相对运动，并标出它们相对运动的方向；然后再进行各构件的受力分析，先从二力构件开始，在分析三力构件。 解：选取长度比例尺l μ(m/mm)作机构运动简图。 1． 确定各运动副中总反力的方向。如例2-10(a)图，根据机构的运动情况和力的平衡条件，先确定凸轮高副处的总反力12R 的方向，该力方向与接触点B 处的相对速度21B B v 的方向成090?+角。再由51R 应切于运动副A 处的摩擦圆，且对A 之矩的方向与1ω方向相反，同时与12R 组成一力偶与1M 平衡，由此定出51R 的方向；由于连杆3为二力构件，其在D ，E 两转动副受两力23R 及43R 应切于该两处摩擦圆，且大小相等方向相反并共线，可确定出23R 及43R 的作用线，也即已知32R 及34R 的方向线；总反力52R ，应切于运动副C 处的摩擦圆，且对C 之矩的方向应与25ω方向相反，同时构件2受到12R ，52R 及32R 三个力，且应汇交于一点，由此可确定出52R 的方向线；滑块4所受总反力54R 应与45v 的方向成090?+角，同时又受到34R ，54R 及Q 三个力，也应汇交于一点，由此可确定出54R 的方向线。 2． 求各运动副中总反力的大小。 分别取构件2，4为分离体，列出力平衡方程式 构件2 1232520R R R ++= 构件4 34540R R Q ++=
南京工业大学期末考试(A)卷 课程：?化工原理?（上册） 班级：姓名：学号： 一、选择填空题：(每题5分，共20分) 1．(1) 如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa，忽略流动阻力损失，出水管管径为d，则出水管的出口速度u与有关。 （A）Ｈ（B）Ｈ、ｄ（C）ｄ （D）Ｐａ（E）Ｈ、ｄ、Ｐａ 水 (2)有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，ｕ，d1，ｌ1，ｈf1及V2，ｕ2，ｄ2，ｌ2，ｈf2。若ｄ1＝２ｄ2，ｌ1＝２ｌ2，则： 1 ①ｈf1／ｈf2＝（） （A）２（B）４（C）１／２；（D）１／４（E）１ ②当两段管路中流体均作滞流流动时，V1／V2＝（） （A）２（B）４（C）８（D）１／２（E）１ (3)转子流量计的主要特点是（） （A）恒截面、恒压差（B）变截面、变压差 （C）恒流速、恒压差（D）变流速、恒压差 2．⑴已知流体经过泵后，压力增大?P N/m2，则单位重量流体压能的增加为（）（A）?P （B）?P/ρ （C）?P/ρg （D）?P/2g ⑵离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能（） （A）泵壳和叶轮（B）叶轮（C）泵壳（D）叶轮和导轮3．（1）过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍,则___（Ａ）操作压差增大至原来的√２倍 （Ｂ）操作压差增大至原来的４倍 （Ｃ）操作压差增大至原来的２倍 （Ｄ）操作压差保持不变 （2）恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ （Ａ）增大至原来的２倍 （Ｂ）增大至原来的４倍 （Ｃ）增大至原来的√２倍 （Ｄ）增大至原来的１．５倍 4．比较下列对流给热系数的大小 空气流速为6m/s的α1，空气流速为25m/s的α2，水流速为1.2m/s的α3，水流速为2.5m/s 的α4，蒸汽膜状冷凝的α5，自大到小的顺序为：> > > > 二、填空题：(每题5分，共20分) 1．①1atm=__________kN/m2 。 ②____________________的流体称为理想流体。 ③表压与绝对压力的关系是____________________。 2．①离心泵的流量调节阀安装在离心泵的管路上，关小出口阀门后，真空表的读数，压力表的读数。（填增加、降低或不变） ②管路特性曲线的一般表达式是。 ③离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生＿＿＿＿现象。 3. 粒子沉降过程分阶段和阶段。
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳
一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表 1 表一：凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程 运动 角（o） 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角（o） 回程 运动 角（o） 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角（o） 远休 止角 （o） 近休 止角 （o） 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120
二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程0 0240 190≤ ≤?，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：
三.运动线图及凸轮s d ds -φ 线图 本题目采用Matlab 编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab 模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回程的运动方程 输入凸轮基圆偏距等基本参数 输出ds,dv,da 图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束
2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：
3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.
第六章习题 1）苯酚（C6H5OH）（A）和对甲酚（C6H4（CH3）OH）（B）的饱和蒸汽压数据为： 温度 ℃苯酚蒸汽压 kPa 对甲酚蒸汽压 kPa 温度 ℃ 苯酚蒸汽压 kPa 对甲酚蒸汽 压 kPa 试按总压P=75mmHg（绝压）计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。 t0C p A0kPa p B0kPa x A x B 2）承第1题，利用各组数据，计算 ①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi，取各αi的算术平均值α，算出α对αi的最大相对误差。 ②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系，算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。 t0C
t0C x i0 y i0最大误差= 3）已知乙苯（A）与苯乙烯（B）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得： 式中p0的单位是mmHg，T的单位是K。 问：总压为60mmHg（绝压）时，A与B的沸点各为多少℃在上述总压和65℃时，该物系可视为理想物系。此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率
4）苯（A）和甲苯（B）混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为 式中p0的单位是mmHg，t的单位是℃。 试计算总压为850mmHg（绝压）下含苯25%（摩尔百分率）的该物系混合液的泡点。 5）试计算总压为760mmHg（绝压）下，含苯、甲苯（摩尔分率）的混合蒸汽的露点。若令该二元物系降温至露点以下3℃，求平衡的汽、液相摩尔之比。
6）有一苯（A）、甲苯（B）、空气（C）的混合气体，其中空气占2%，苯与甲苯浓度相等（均指摩尔百分数），气体压强为760mmHg（绝压）。若维持压强不变，令此三元物系降温至95℃，求所得平衡汽相的组成。A、B组分均服 从拉乌尔定律。已知95℃时，。 设X A 算得的X‘A 7）常压下将含苯（A）60%，甲苯（B）40%（均指摩尔百分数）的混合液闪蒸（即平衡蒸馏），得平衡汽、液相，汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率（1-q）为。物系相对挥发度α=，试求：闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。
一、选择题（每题2分，共20分） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（）上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（）。 A．大于1B．小于1C．等于1D．等于2 3、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（）是否与连杆共线。 A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级：1208103 完成者：xxxxxxx 学号：11208103xx 指导教师：林琳 设计时间：2014.5.2
工业大学 凸轮设计 、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程（0 5） 6 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件h 50mm ，05带入正弦 6 加速度运动规律的升程段方程式中得： 6 1 12 S 50 sin ； 5 2 5
cos 5 144 12 12 a sin 5 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ 5 ） 6 s h 50mm ； v a 0 ； 3、凸轮推杆回程运动方程（ 14 ） 9 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件 h 50mm ， '0 5 9 6 带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： 14 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（ 14 2 ） 9 s v a 0； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用 matlab 绘制出位移、速度、加速度线图 ①位移线图 编程如下： %用 t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi; s=0; 60 12 cos 9 ( 5 ）； v 45 9 1 sin a -81 29 1 cos 25
第四章习题 1）用平板法测定材料的导热系数，其主要部件为被测材料构成的平板，其一侧用电热器加热，另一侧用冷水将热量移走，同时板的两侧用热电偶测量其表面温度。设平板的导热面积为0.03m2，厚度为0.01m。测量数据如下： 电热器材料的表面温度℃ 安培数 A 伏特数V 高温面低温面 2.8 2.3 140 115 300 200 100 50 试求：①该材料的平均导热系数。②如该材料导热系数与温度的关系为线性： ，则λ 和a值为多 少？ 2）通过三层平壁热传导中，若测得各面的温度t 1、t 2 、t 3 和t 4 分别为500℃、 400℃、200℃和100℃，试求合平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。 3）某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成，它们的导热系数分别为1.2W/(m·℃)，0.16 W/(m·℃)和0。92 W/(m·℃)，耐火砖和绝热转厚度都是0.5m，普通砖厚度为0.25m。已知炉壁温为1000℃，外壁温度为55℃，设各层砖间接触良好，求每平方米炉壁散热速率。
4）在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。绝热层的导热系数为0.08 W/(m·℃)，已知蒸汽管外壁150℃，要求绝热层外壁温度在50℃以下，且每米管长的热损失不应超过150W/m，试求绝热层厚度。 5）Φ38×2.5mm的钢管用作蒸汽管。为了减少热损失，在管外保温。 50第一层是mm厚的氧化锌粉，其平均导热系数为0.07 W/(m·℃)；第二层是10mm 厚的石棉层，其平均导热系数为0.15 W/(m·℃)。若管壁温度为180℃，石棉层外表面温度为35℃，试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度？ 解：①r0 = 16.5mm = 0.0165m ，r1 =19mm = 0.019 m r2= r1＋ 1 = 0.019＋0.05 = 0.069 m r3= r2＋2= 0.069＋0.01 = 0.079 m 0= 45 W/(m·℃) W/m ②即 ∴t2= 41.8 ℃ 6）通过空心球壁导热的热流量Q的计算式为：，其中 ，A 1、A 2 分别为球壁的、外表面积，试推导此式。
南京工业大学考试试题 2005级生物化学期中考试试题 一、填空题（每空1分） 1、鉴别醛糖、酮糖、核糖、糖原和淀粉可采用、和反应进行鉴别。 2、胆固醇在体内可转变为哪些活性物质______ 、____ 和______ 。 3、绝大多数水溶性维生素作为酶的辅酶或辅基成分，在物质代谢中起重要作用。泛酸的活性形式为，是酶的辅酶；维生素B6的活性形式 为，是酶的辅酶；烟酰胺（Vit PP）的活性形式为和，核黄素（Vit B2）的活性形式为和，均可作为酶的辅酶；维生素D的活性形式为，主要功能是。 4、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是____ __，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如_____ ，_____ 和_____ 也起一定作用。 5、tRNA分子的3’—末端的结构是____ 。 6、DNA变性后，紫外吸收______，粘度______、浮力密度______，生物活性将______。 7、在20种氨基酸中，酸性氨基酸有_________和________两种，具有羟基的氨
基酸是________和_________，能形成二硫键的氨基酸是__________。 8、氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成______色化合物，而________与茚三酮反应生成黄色化合物。 9、今有A、B、C三种蛋白质，它们的等电点分别为8.0、4.5和10.0,当在pH 8.0缓冲液中，它们在电场中电泳的情况为：甲___ __，乙___ __，丙 _____ __。 10、影响酶促反应速度的因素有____ 、____ _、___ __、___ _和 ___ _等。 二、名词解释（每题5分） 1、第二信使学说 2、增色效应与减色效应 3、蛋白质变性与沉淀 4、玻耳（Bohr）效应 5、酶的活性中心 三、问答题：（每题8分，第4题10 分） 1、写出磷脂酰甘油的通式，并指出4种磷脂酶的作用位点。 2、简述蛋白质的各级结构及主要作用力。 3、以葡萄糖为例，解释单糖溶液的变旋现象。 4、DNA双螺旋结构与蛋白质α-螺旋结构各有何特点？
一.填空题（本大题共7小题，每空1分， 共15分） 1. 按照两连架杆可否作整周回转，平面连杆机构分为 、 和 。 2. 平面连杆机构的 角越大，机构的传力性能越好。 3. 运动副按接触形式的不同，分为 和 。 4．直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 和 分别相等。 5. 凸轮从动件按其端部的形状可分为 从动件、 从动件和 从动件动件。 6. 机构具有确定运动的条件是： 。 7．通过将铰链四杆机构的转动副之一转化为移动副时，则可得到具有移动副的 机构、 机构、摇块机构和 机构。 二．选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 1. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 传动。 A ．直齿圆柱齿轮 B ．斜齿圆柱齿轮 C ．直齿锥齿轮 D ．蜗杆蜗轮 2. 我国标准规定，对于标准直齿圆柱齿轮，其ha*= 。 A ．1 B ．0.25 C ．0.2 D ．0.8 3. 在机械传动中，若要得到大的传动比，则应采用 传动。 A. 圆锥齿轮 B. 圆柱齿轮 C. 蜗杆 D. 螺旋齿轮 4. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角为 。 A ．0° B ．90° C ．45° D ．15° 5. 一般情况凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的 机构。 A ．转动副 B ．移动副 C ．高副 D ．空间副 6. 齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。 A ．齿顶圆 B ．分度圆 C ．基圆 D ．齿根圆 7. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径 理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。 A ．必须小于 B ．必须大于 C ．可以等于 D ．与构件尺寸无关 8. 渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为 。 A.p p p n b <= B.p p p n b << C.p p p n b >> D. p p p n b => 9. 轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是 。 Ａ．棘轮机构 Ｂ．凸轮机构 Ｃ．槽轮机构 Ｄ．摆动导杆机构 10. 生产工艺要求某机构将输入的匀速单向转动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。
看题要谨慎！！！！！ 南京工业大学期末考试(A)卷 课程：?化工原理?（下册） [一]选择题： ⑴x06b05091 ①正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( ) （Ａ）出塔液体浓度x b增加，回收率增加； （Ｂ）出塔气体浓度增加，但x b不变； （Ｃ）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加； （Ｄ）在塔下部将发生解吸现象。 ②x06a05002 在填料塔中用清水吸收混合气中ＮＨ3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数ＮOG（） （Ａ）增加；（Ｂ）减少；（Ｃ）不变。 ③x06b05060 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数k y=2kmol/m2h，气相总传质系数K y=1.5kmol/ m2h，则该处气液界面上气相浓度y i应为（），平衡关系y=0.5X。 （Ａ）0.02 （Ｂ）0.01 （Ｃ）0.015 （Ｄ）0.005 ⑵x07b05079 ①某精馏塔，精馏段理论板数为Ｎ1层，提馏段理论板数为Ｎ2层，现因设备改造，使精馏段理论板数增加，提馏段理论板数不变，且Ｆ，ｘF，ｑ，Ｒ，Ｖ等均不变，则此时：（）（Ａ）ｘD增加，ｘW不变 （Ｂ）ｘD增加，ｘW减小 （Ｃ）ｘD增加，ｘW增加 （Ｄ）ｘD增加，ｘW的变化视具体情况而定。 ②x07a05052 连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为ＮT1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为ＮT2。比较：（） （Ａ）ＮT2＞ＮT1；（Ｂ）ＮT2＝ＮT1；
第三章习题 1）有两种固体颗粒，一种是边长为a的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度 和形状系数的计 为h，圆柱直径为d。试分别写出其等体积当量直径 2）某内径为0.10m的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm，直径 d=3mm的正圆柱，床层高度为0.80m，床层空隙率、若以1atm，25℃ 的空气以0.25空速通过床层，试估算气体压降。 [解] 圆柱体： 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下： 空塔气速0.2，床层压降14.28mmH2O
0.693.94mmH2O 试估计25℃、绝对压强1.35atm的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。 （含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气， [解]常压下， 欧根公式可化简为 3）令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。固体颗粒的筛析数据是：0.5～ 0.7mm，12%；0.7～1.0mm，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm，10.0%； 1.6～ 2.0mm，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。颗粒密度为1875。 固定床高350mm，截面积为314mm2。床层中固体颗粒的总量为92.8g。以 20℃清水以0.040空速通过床层，测得压降为677mmH2O，试估算颗粒的形状系数 值。
4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为 0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每m3水带有45㎏固体，固体密度为 1820。当过滤得到20升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m2，压差为3.0atm，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升：0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38
南京工业大学生物化工方向考研经验 20届考研本校考研生物化工专业（081703） 本届本专业招生20人保研13人通过研究生考试录取7人 本人考试分数：总分355 政治68 英语58 数学97 生化132 复试总分300 得分247 总得分602 初试考试时间：12.21.（周六）08:30-11:30政治 14:00-17:00英语一 12.22.（周日）08:30-11:30数学二 14:00-17:00生物化学一/化工原理 初试考试地点：仁智楼 （本校考研都在同和仁智，本省可以来南工大考，外省在自己学籍所在本地考试） 一复习流程 我是从三月份开始复习 1、三月到六月：第一轮复习 数学主要是看高数线代的基础课视频、做一轮复习笔记，主要是为了打基础对数学考试范围有印象理解基本原理背一背泰勒、等价代换之类的基本公式（主要就记忆，能背上最好，背不上后面背也行）； 生化一个字没看； 英语背单词为主，偶尔看几篇阅读，基本没做题； 政治主要看基础课视频最为第一轮复习，主要是了解知识留印象，反正真正背知识点是基本不可能的，也记不住，了解知识点主要是为了应付政治选择题； 六月份中下旬主要是复习期末考试，复习考研的时间比较少；复习时常：3-5h，复习比较松散；复习地点：厚学六楼 2、七月：参加夏令营，差不多一个字没看；对于夏令营，我觉得参加比较好，主要是一些小活动以及请老师讲专业课（过知识点）最后是抽课题，查文献，答辩，评等级。我当时是最好的A类优秀营员，复试+8分，不过本人最后好像没有加，因为我们是第一届，后面可能会好一些。 哦对了，如果参加夏令营听老师讲专业课的话，最好看一遍生化书（不过生化书
题目部分 1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。 2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用方法平衡。其平衡条件为。 4．(2分)h a *, ==? 120 α 的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为。 5．(2分)设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。 6．(2分)平面机构中传动角 γ和压力角α之和等于。 7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。 8．(2分)速度比例尺的定义是，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。 9．(2分)在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为_________________________过程。 11．(2分)连杆机构的急回特性用表达。 12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线的运动，蜗杆传动用于传递两轴线的运动。13．(2分)标准直齿轮的基本参数是。 14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。 15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是和的合力。16．(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称 _______________________ 、。 17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_______________；刀具移近轮坯中心的变位方式叫____________________________。18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能的运动 链。 二、选择题(26小题,共51.0分) 1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。 A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少 2．(2分)为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装。 A、调速器； B、飞轮； C、变速装置。 3．(2分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。 A、增多； B、减少； C、不变。 4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的方向所夹的锐角。 A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线 5．(2分)齿轮渐开线在上的压力角最小。
班级 1013102 学号 101310216机械原理大作业说明书 题目 1、连杆机构运动分析 2、凸轮机构设计 3、齿轮传动设计 学生姓名
1连杆机构运动分析1.设计题目： 一、先建立如下坐标系：
二、划分杆组如下，进行结构分析： 该机构由I级杆组RR（如图1）、II级杆组RPR（如图2、3）和II级杆组RRP（如图4）组成。 （1）（2） （3）（4）
三、运动分析数学模型： （1）同一构件上点的运动分析： 如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω，杆长1l =170mm,A y =0，A x =110mm 。可求得下图中B 点的位置B x 、B y ，速度xB v 、yB v ，加速度xB a 、yB a 。 θcos 1l xB =，θsin 1l yB = θωυsin 1l xB -=，θωυcos 1l yB =， 222B 2 ==-cos =-B xB i d x a l x dt ω?ω 2222 ==-sin =-B yB i B d y a l y dt ω?ω。 （2）RPRII 级杆组的运动分析： a. 如右图所示是由2个回转副和1个移动副 组成的II 级组。已知两个外运动副C 、B 的位置（B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0） 、速度（xB υ，yB υ，xC υ=0，yC υ=0）和加速度（0,0,,==yC xC yB xB a a a a ）。可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。确定构件3的角位移1?、角速度1ω、角加速度1α。 1sin 31..??l x dt dx C B -= 1sin 131cos 13.....2????l l x dt x d C B --= 1cos 31..??l y dt dy C B += 1cos 131sin 13.....2????l l y dt y d C B +-= 根据关系：11 11d 122..11. α??ω??====dt d dt ， 故可得出： D x =)1cos(4β?++l x C D y =) 1sin(4β?++l y C
南京工业大学-化工原理期末试卷及答案
南京工业大学期末考试(A)卷课程：?化工原理？(上册) 班级： ___________ 姓名：学号： 一、选择填空题：(每题5分，共20分) 1. (1) 如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa,忽略流动阻力损失，出水管管 径为d，则出水管的出口速度u与 ________ 有关。 (A) H (B) H、d (C) d (D) Pa ( E) H、d、Pa 水 p a v f l u~ H (2) 有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V i, U i，d i，1 1，h fi 及V2，u 2，d 2，1 2，h f2。若d i=2d 2，1 i =21 2，则： ①h fi/h f2=( ) (A) 2 (B )4 (C)l/2; (D )1/4 (E)l ②当两段管路中流体均作滞流流动时，V i/V2=( ) (A) 2 (B )4 (C)8 ( D)1/2 (E)1 (3) 转子流量计的主要特点是( ) (A)恒截面、恒压差(B)变截面、变压差 (C)恒流速、恒压差(D)变流速、恒压差 2?⑴已知流体经过泵后，压力增大？P N/m2,则单位重量流体压能的增加为 () (A) ?P ( B) ?P/ p (C) ?P/ p g ( D) ?P/2g ⑵离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能( (A)泵壳和叶轮(B)叶轮(C)泵壳(D)叶轮和导轮 3. (1 )过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒速过滤时，如滤液量增大一倍，则— (A)操作压差增大至原来的"2倍 (E)操作压差增大至原来的4倍 (C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变 (2)恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量— (A)增大至原来的2倍 (E)增大至原来的4倍 (C)增大至原来的"2倍 (D)增大至原来的1.5倍 4 ?比较下列对流给热系数的大小 空气流速为6m/s的a,空气流速为25m/s的a,水流速为1.2m/s的a,水流速为2.5m/s 的a,蒸汽膜状冷凝的a,自大到小的顺序 为：___ > ___ > __ >__ > 二、填空题：(每题5分，共20分) 1 .① 1atm= ________ kN/m 2。 ②____________________ 的流体称为理想流体。 ③表压与绝对压力的关系是______________________ 。 2. ①离心泵的流量调节阀安装在离心泵的管路上，关小出口阀门后，真空表的读
《机械原理》试卷参考答案 开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别 适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题（共10分，每空1分）得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动，若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。 三、（共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)
一、填空题（20分，每小题2分） 1．两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者能耗 __________后者。（大于、小于、等于、不确定） 2．连续精馏塔操作时, 增大塔釜加热蒸汽用量，若回流量和进料的F 、F x 、q 都不变，则L/V__________。(增大、减少、不变、不确定) 3．塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成W x __________ 。 (增大、减少、不变、不确定) 4. 试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即：1+n y ＿＿＿n y ，n t ＿＿＿1+n t ，n y ＿＿＿n x 大于、小于、等于、不确定） 5． 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知n x ＝0.3，则1-n y ＝＿＿＿（由塔顶往下数） 6．某连续精馏塔的设计任务为：原料为F x F , ，要求塔顶为D ，D x ，塔 底为W x 。若选定回流比R 加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需的理论板数N_____________，提馏段下降液体量L ’_____________。(增加、减小、不变) 7.举出四种型式的塔板_______、______、_______、________。 8．干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。 9. 某湿物料含水量为0.4绝干料水kg kg /，当与一定状态的空气接触时，测 出平衡水分0.1绝干料水kg kg /，则湿物料的自由含水量为______________。 10. 物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压_____________同温度下纯水的饱和蒸汽压。（小于 、 等于、 大于） 二、选择题（20分，每小题2分） 1．降液管内液体表观停留时间不得少于3-5秒的限制,是为了( )。 A ．气液有足够时间分离 B ．气液有足够时间传质 C ．气体流动阻力不过大 D ．液体流动时间不过大 2．当塔板操作上限是过量雾沫夹带时,提高操作上弹性,可采取( )措施。 A ．增大降液管 B ．增加堰高 C ．增大板间距 D ．增长堰长 3．塔板开孔率过大,会引起( ) A ．降液管液泛 B ．漏液严重 C ．板压降上升 D ．雾沫夹带过量 4．某精馏塔的理论板数为16块（不包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为（ ）块（不包括塔釜）。 A. 34 B. 31 C. 30 D. 32 5.操作中精馏塔， 保持F ，F x ，q ，V ＇不变，减少D ，则塔 顶易挥发组分回收率η变化为（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 6．精馏过程的操作线为直线，主要基于__________。 A. 恒摩尔流假定 B. 塔顶泡点回流 C. 理想物系 D. 理论板假定 7．精馏塔操作线的斜率为R/(R+1),全回流时，其斜率等于_________。 A. 0 B. 1 C.∝ 8. 空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度____________。 A.愈低 B.愈高 C.不变 9．影响恒速干燥速率的主要因素是_________。
机械原理（课程名）期末考试试卷(A 卷) （闭卷） 一、填空选择题（共18分） 1、(2分)对于绕固定轴回转的构件，可以采用 的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。 2、(2分)渐开线圆锥齿轮的齿廓曲线是 ，设计时用 上的渐开线来近似地代替它。 3、(2分)斜齿圆柱齿轮的重合度将随着 和 的增大而增大。 4、（4分）在图示a 、b 、c 三根曲轴中，已知44332211r m r m r m r m ===，并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中 轴已达静平衡， 轴已达动平衡。 5、（2分）反 行 程 自 锁 的 机 构， 其正 行 程 效 率 ， 反 行 程 效 率 。 A) η＞;1 B) η=1; C) 01＜＜;η D) η≤0; 6、 (3分)图 示 轴 颈1 在 驱 动 力 矩d M 作 用 下 等 速 运 转，Q 为 载 荷， 图 中 半 径 为ρ的 细 线 圆 为 摩 擦 圆，则 轴 承2作 用 到 轴 颈1 上 的 全 反 力21R 应 是 图 中 所 示 的 作 用 线。 1) A ； 2) B ； 3) C ； 4) D ； 5) E 7、(3分)下图两对蜗杆传动中，a 图蜗轮的转向为 。b 图蜗杆的螺旋方向为 。
(请将所有答案写在答题纸上) 二、（10分）试求图示机构的自由度，进行高副低代和结构分析，并判别机构级别。 三、（10分）图示为一铰链四杆机构的运动简图、速度多边形和加速度多边形。要求： (1)根据两个矢量多边形所示的矢量关系，标出多边形各杆所代表的矢量，并列出相应的矢量方程； (2)求出构件2上速度为零的点以及加速度为零的点。 四、（12分）在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度25=AB l mm ，55=BC l mm ，40=CD l mm ，50=AD l mm 。 （1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄； （2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；
第五章习题解答 1）总压100，温度25℃的空气与水长时间接触，水中的的浓度为多少？ 分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。空气中的体积百分率为0.79。 解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa 查表得E=8.76×kPa H= C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m3 2）已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E为大气压，溶质A的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶 质A浓度为的水溶液；②溶质A浓度为的水溶液； ③溶质A浓度为的水溶液。试求上述三种情况下溶质A在二相 间的转移方向。 解： E=0.15×104atm，p=0.054atm，P=1atm，y=p/P=0.054 ① ∴∴∴平衡 ② ∴∴∴气相转移至液相
③ ∴∴∴液相转移至气相 ④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm ∴m=E/P=0.05×104 x4=x3=5.4×10-5 ∴∴∴气相转移至液相 3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化氢混合气中的硫化氢。总压 为1大气压。已知塔底气相中含 1.5%（摩尔分率），水中含的浓 度为（摩尔分率）。试求塔底温度分别为5℃及30℃时的吸收过程推动力。 解：查表得（50C）E1=3.19×104kpa m 1=E 1 /P=315 p* 1 =Ex=0.319 4）总压为100，温度为15℃时的亨利系数E为。试计算： ①H、m的值（对稀水溶液密度为）；②若空气中的分压为 50，试求与其相平衡的水溶液浓度，分别以摩尔分率和摩尔浓度表示。
5）在总压为100、水温为30℃鼓泡吸收器中，通入纯，经充分接触后 测得水中的平衡溶解度为溶液，溶液的密度可近似取 为，试求亨利系数。 解： p*=100KPa (mol/L)/kPa kPa 6）组分A通过另一停滞组分B进行扩散，若总压为，扩散两端组分A 的分压分别为23.2和 6.5。实验测得的传质系数 为。若在相同的操作条件和组分浓度下，组分A和 B进行等分子扩散，试分别求传质系数和传质速率。 解：p A1=23.2KPa p A2=6.5KPa p B1=P－p A1=78.1KPa p B2=94.8KPa ∴ ∴