2013年武汉科技大学考研试题 861化工原理A卷和标准答案
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考生姓名:报考专业:准考证号码:密封线内不要写题2020年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 ( A 卷) 科目代码: 861 科目名称: 化工原理 注意:所有答题内容必须写在答题纸上,写在试题或草稿纸上的一律无效;考完后试题随答题纸交回。
一、单项选择题(共10小题,每小题2 分,共20 分) 1、( 2分)图1所示的敞口容器内盛有油和水。
下列说法正确的是 。
A 、 p A =p'A p B =p'B B 、 p A =p'A p B ≠p'B C 、 p A ≠p'A p B =p'B D 、 p A ≠p'A p B ≠p'B 2、( 2分)某厂要求安装一根输水量为30m 3/h 的管路,以下管径不合适的为 。
A 、Φ57×3 B 、Φ140×4 C 、Φ89×3 D 、Φ25×2.5 3、( 2分)影响离心泵允许安装高度的原因很多,下列 是无关的。
A 、流体的输送温度 B 、当地大气压 C 、启动前是否灌满泵 D 、入口管路的阻力4、( 2分)密度为2500kg/m 3石英颗粒在两种粘度相同、密度分别为ρ1=1000kg/m 3和ρ2=500kg/m 3的介质中以同一速度沉降,假定沉降处于斯托克斯区,此两种介质中沉降颗粒的直径比d /d 12为 。
A 、1.15 B 、1.33 C 、1.77 D 、2 5、( 2分)以下哪项措施可以增加降尘室的生产能力 。
A 、减小底面积 B 、增加隔板数 C 、增加降尘室高度 D 、降低降尘室高度6、( 2分)在一个套管换热器内用饱和水蒸汽将在内管作湍流的空气加热,此时总传热系数近似等于空气的给热系数。
若将换热器的管长增加一倍,设空气的进口温度和空气流量不变,则空气出口温度 。
A 、升高B 、降低C 、不变D 、不确定7、( 2分) 100mol 浓度为0.5(摩尔分数)的乙醇-水混合蒸汽通过分凝器,冷凝量为50mol ,则冷凝液中乙醇含量(摩尔分数) 。
二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题考试科目代码及科目名称: 812 理论力学 可使用的常用工具: (可携带没有存储功能的计算器)答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时,总分值 150 分。
姓名: 报考专业: 准考证号码: 密封线内不要写题。
=g30: 012 kN xAx Ax FF W F =-==∑∑=+⨯--⨯-⨯=0)2()5.1(4,0M A r W r W F B 0: 01.5 kN yAy B Ay FF F W F =+-==∑解之得: N F Ax 1200 =N F Ay 150 =NF B 1050 =取CE 杆(带滑轮)作为 研究对象,受力如图,列出平衡方程∑=⨯--⨯-⨯=0)5.1(5.1sin ,0M D r W r W F CB α解之得: NF CB 1500 =2、解:选择凸轮D 为动系,凸轮D 与动杆AB 的接触点A 为动点,速度矢量如题所示,0v v e =由速度合成公式∨∨∨∨+=方向大小??reav v v 将上式分别向水平方向和铅直方向投影,得:ϕϕsin ,cos 0⋅=-=r a r e v v v v 当,30︒=ϕ由上式可解出:31213323232v v v v v v v r a e e r ==-==-=因动杆AB 作平动,所以动杆AB 上的A 点相对凸轮D 的速度r v 即是动杆AB相对于凸轮的速度。
由于Rv R v a dt dv dt dv a r nr e e 34,02020=====动点A 的加速度矢量如图所示,并有:∨∨∨∨+=方向大小??nr raa a a τ将上式分别向水平方向和竖直方向投影,得,sin cos ,cos sin 0ϕϕϕϕt r n r a t r n r a a a a a +=+-=当︒=30ϕ时,由上式可解出:Rv R v a a n r a 202093830cos 3430cos =︒=︒=3解(2分) (4分)6.0sin =θ8.0cos =θs m oA v A /8.0==ω (2分)s rad AB AC v A AB/2cos 8.0===θω (3分)s m AB CB v AB B /6.02sin =⋅==θω22/6.1s m oA a A ==ω22/2s m BA a AB n BA ==ωτBAnBA A B a a a a ++=将上式向AB 方向投影,得(3分)n BA A B a a a +=θθcos cos 则 (2分)2/1.48.026.1cos s m a a a nBA A B =+=+=θ4.解:分别取圆柱A 和薄铁环B 为研究对象,其受力分析如图所示,A 和B 均作平面运动,杆AB 作平动,由题意知。
化工原理(上)练习题一、填空1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前 _ 、 启动后通过__ 调节流量;住复泵 启动前_ _、 启动后通过_____ 调节流量。
2.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍时,则水的流量为原来流量的_______倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。
3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种,一般以________来区分,前者值为___ ____,后者值为___ ____;而两者的本质区别在于流体流动时 。
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re 的关系,可用 图表示,根据两者关系及流动状态,可将图分为四个区,其中,滞流区λ与Re ,完全湍流区λ与Re 。
5.有相变时的对流传数系数比无相变时________,粘度值大,对流传热系数________;热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数________。
6. 离心泵的工作点是__ _____曲线与___ ____曲线的交点,生产中离心泵工作点的变化意味着 会发生变化。
7.对于旋风分离器,其尺寸增大,分离效率将 ;若颗粒直径增大,则分离效率将 。
8.旋风分离器当切向进口速度相同时,随着旋风分离器的直径增大.其离心分离因数越______;而同样转速下离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越______。
9.降尘室气固两相分离设备,它们的生产能力Vs 与该设备的 、 _ ___和 __有关,与______无关。
单层降尘室Vs≤ ;具有n 层水平隔板的多层单层降尘室Vs≤ 。
10.一套管式换热器,用水冷却油,水走管内,油走管外,为强化传热,加翅片,问翅片加在管 侧。
11. 流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与 和 有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则λ仅与 有关。
12. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。
测得恒压过滤方程为θ5210402.0-⨯=+q q (θ的单位为s ),则K 为 m 2/s ,q e 为 m 3/ m 2,e θ为 s 。
二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目代码及科目名称: 811 无机材料科学基础 可使用的常用工具: 计算器,直尺或三角板 除第六题作图部分直接在原图上绘制,其它答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时,总分值 150 分。
姓名: 报考专业: 准考证号码: 密封线内不要写题
二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题(参考答案) 考试科目代码及科目名称: 811 无机材料科学基础 可使用的常用工具: 计算器,直尺或三角板 除第六题作图部分直接在原图上绘制,其它答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时,总分值 150 分。
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c d
2。
中国科学院大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称:化工原理考生须知:1.本试卷满分为150分,全部考试时间总计180分钟。
2.所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
3.可以使用无字典存储和编程功能的计算器。
一.单选题(每题2分,共20分)1.液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是()A.从位能大的截面流向位能小的截面;B.从静压能大的截面流向静压能小的截面;C.从动能大的截面流向动能小的截面;D.从总能量大的截面流向总能量小的截面。
2.改变离心泵出口阀门开度时,下列各项不会发生改变的是()A.管路特性曲线; B.泵的特性曲线;C.管路所需压头; D.工作点。
3.含尘气体通过一水平放置的边长为4m,宽为2m,高为1m的除尘室,若颗粒的沉降速度为0.2m/s,则该降尘室的处理能力为()A.0.4 m3/s; B.0.8 m3/s; C.1.6 m3/s; D.2.4 m3/s。
4.用板框过滤机过滤某矿浆,该板框过滤机的过滤面积为50 m2,滤饼厚度为30mm,当滤饼充满滤室时,过滤得到的滤饼总体积为()A.1.5 m3; B.0.75 m3; C.0.5 m3; D.0.375 m3。
5.在中央循环管式蒸发器中蒸发某溶液,加热所用饱和蒸汽温度为140℃,蒸发产生的二次蒸汽温度为86℃,总温差损失为12℃,则该蒸发器的有效温度差为()A.74℃; B.66℃; C.54℃; D.42℃。
6.在操作的吸收塔中,用清水逆流吸收混合气体中的溶质,在其它条件都不变时仅降低入塔气体的浓度,则吸收率将()A.增大; B.降低; C.不变; D.不确定。
7.对于精馏过程,若保持F, q, V(塔釜上升蒸汽量)不变,而增大回流比R,则塔顶产物流率D()A.增大; B.减小; C.不变; D.不能确定。
8.穿过三层平壁的定态导热过程,已知各层温差为△t1=30℃,△t2=20℃,△t3=10℃,则第一层热阻R1和第二、三层热阻R2及R3的关系为()A.R1>(R2+R3);B.R1=(R2+R3);C.R1<(R2+R3);D.R1=(R2-R3)。
二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题(A )
考试科目代码及科目名称: 861 化工原理
可使用的常用工具:直尺、计算器。
答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时,总分值 150 分。
姓名: 报考专业: 准考证号码:
密封线内不要写题
武汉科技大学
2013年硕士研究生入学考试《化工原理》试卷(A )答案
1. 填空题(每题2分,共30分)
1.剪应力;
2.1,16;
3.离心泵特性 管路特性 四、 泵内灌液 出口阀门 ; 5.增大; 6. 2
7. 壳 加热蒸气 8.变小 不变 9.对角线 10.增大 下降 11.下 12. 小 13.泡罩塔、筛板塔、浮阀塔 14.湿度、流速、与物料的接触状况 15. 顶
二、单项选择题(每题3分,共30分)
1.B
2.B
3.C.
4.A
5.C
6.A
7.D
8. D
9.B B 10.B C
三、解:已知: m h 10=,m l l e 400=+,m d 075.0=,03.0=λ 2
6106.018Q H ⨯-= 求:(1) ()e e Q f H =
(2) Q 、H (3) N e
(1) 由 242212
2121282e e e Q gd
d l l g u u g p p z z H ⋅⋅⎪⎭⎫
⎝⎛++-+-+-=πλρ (4分)
得 2
524
2101795.410075
.08075.040003.010e e e Q Q g H ⨯+=⋅⨯⋅⎪⎭⎫
⎝⎛⨯+=π (4分) (2) 而 2
6
106.018Q H ⨯-= 所以 2
6
2
5
106.018101795.410Q Q ⨯-=⨯+ (2分)
解之: s m Q /108.210
1795.108
335
-⨯=⨯=
(2分) 所以 ()
m H 3.13108034.2101795.4102
3
5=⨯⨯⨯+=- (2分)
(3) W g QH N e e 3658.910003.13108.23=⨯⨯⨯⨯==-ρ (4分) 四、解:⑴ 冷却水用量
1121() 2.5 1.8(8030)225s p Q m C T T kW =-=⨯
⨯-= (3分) 2221225
1.79/() 4.18(4515)
s p Q m kg s C t t =
==-- (2分)
⑵ △t m m 3515
t 23.635ln 15
-∆=
=℃ (4分) ⑶ 总传热系数K
1211111250.0021371500850150085020
d K d =+=+⨯= (3分) K=467.9 w/(m 2.K ) (2分) ⑷ 所需的换热面积A
22251000
20.4467.923.6
m Q A m K t ⨯=
==⨯∆⨯ (4分)
五、解:
⑴%9805.0/)001.005.0(/)(=-=-=b a b y y y η (4分) ⑵)/(8.910005.0001.005.0)(
2
min min s m kmol G x x y y G G L L a
b a b =⨯--=--==* (4分) )/(5.24100
02.0001.005.02s m kmol G x x y y L a b a b =⨯--=--=
(2分)
⑶001.0 03.002.005.0=-=∆=-=-=∆a a a b b b mx y y mx y y , (8分)
m
N H h y y y N y y y y y OG OG m a b OG
a b a b m 5.1175.55
1075.5008526.0049.0008526
.0)
001.0/03.0ln(001
.003.0)/ln(0=⨯=⋅===∆-=∴=-=∆∆∆-∆=∆∴,
六、解:⑴h kmol D F W h kmol x Fx Fx Dx D D F F D /5/59
.05
.0109.0=-==⨯⨯==
,
1.0=∴W x (5分)
⑵塔顶为全凝器,∴y1=x0=x D=0.9,∵x1与y1相平衡,∴x1=0.8182(4分)
⑶∵露点进料,∴q=0,q线方程为y=x F =0.5,∴可得q线与平衡线的交点坐标(x e,y e) 中x e=0.33,y e=0.5,∴R min=2.4,R= 2R min=4.8。
(5分)
⑷精馏段上升的蒸汽量V=(R+1)D=5.8×5=29kmol/h
提馏段上升的蒸汽量V’=V-(1-q)F=V-F=29-10=19kmol/h (4分)
七、解:
1.求W
W=G c(x1-x2)
G1=1000kg/h=0.278kg/s
∴G c=0.278(1-0.4)=0.167kg/s
x1=w1/(1-w1)=0.40/(1-0.40)
=0.667kg/kg绝干料
x2=w2/(1-w2)=0.05/(1-0.05)
=0.053kg/kg绝干料
∴W=G c(x1-x2)=0.167(0.667-0.053)
=0.1025kg/s ( 8分)
2.求H1
H1=0.622p/(P-p)
=0.622×1.0/(101.3-1.0)
=0.0062kg/kg干空气(3分)
3.求H2
H2=0.622ψp/(P-ψp)
=0.622×0.7×7.4/(101.3-0.7×7.4)
=0.0335kg/kg干空气(3分)
4.求L
L=W/(H2-H1)=0.1025/(0.0335-0.0062)
=3.76kg干空气/s
进口的湿空气量=L(1+H1)=3.76(1+0.0062)
=3.783kg/s (4分)。