二：计算题（50分）
1、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。 求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？
若回流比为1.5 ，它相当于min R 的多少倍？
假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？已知：
3=α，6.0=F x ，9.0=D x ，02.0=w x ，1=q 。相平衡关系：()x
x
x x y 21311+=-+=αα，
F=W+D F=W+1， 9.0102.006⨯+⨯=⨯w F 。联立求解得：Kmol F 52.1=。
最小回流比：1=q ，q F x x ==6.0，818.06
.0.2106
.3213=+=+=
x x y q 。 376.06
.0818.0818
.09.0mi n =--=--=
q q q D x y y x R 。 其倍数为：4376.05.1==n 。 提馏段操作线方程：W
L x W x W
L L y w --
-=
'
'
'. ， 52.0=W ，
02.352.15.1.'=+=+=+=F D R F L L
00416.0208.1-=x y 由6.0'1=x ， 得：72.000416.0208.1'2=-=x y 。
即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72.
2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX 。已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L h
Kmol 和
V h
Kmol ，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为
1Y 、2Y 、1X 、2X 。证明当解吸因素1=L
mV
时，传质=-=-=⎰⎰*1
21
2Y Y Y Y G mX
Y dY Y Y dY
N ()
⎰-+-1
222Y Y Y L V X Y L V m Y dY
22211
222mX Y Y Y mX Y dY
N Y Y G --=-=
⎰()=----=---=2
222212
2211mX Y mX Y mX Y mX Y mX Y N G 222
1mX Y Y Y --。
3、某干燥器将肥料从含水5%干至0.5% （湿基），干燥器的生产能力c G 为s Kg 绝干料5.1。物料进
出干燥器的温度分别为C 021及C 066。湿空气经预热后的温度为C 0127，湿度为干空气
水Kg Kg 007.0，出干燥器的温度为C 062。若干燥器内无补充热量，热损失忽略不计。试确
定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度？（K
Kg Kj C s .88.1=）。干燥水分量：
()
()()
21211.1.w w w w G W c ---=
，s Kg w 238.0=。
干燥器热量衡算： ()()()()1222210..19.4249088.1..88.101.1.θθθ-+-+=-+s c C G t W t t H L s Kg L 95.10= 。
湿度：0
2H H W
L -= ，0287.02=H 干空气水Kg Kg
三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力系数为03.0=λ，现发现压力表
上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力系数？图示，在1-1，2-2面间列板努利方程
g
p g u z ρ1
2112+
+='22222h g p g u z +++ρ g
u g u d l u 2.2..81.925000102
22进ςλ++⨯++=++
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.921.5.081.921.1.050.03.081.921
.52u
s m u 44.2= h m s m u d V 3329.68019.0..4
1
===π。
在2-2，3-3面间列板努利方程
+++g
p g u z ρ22222='
32332h g p g u z +++
ρ，g u g u g u d l 22.2..050222ςςλ+++=+出 ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯=81.92181.921.1.025.03.081
.9244.252
ς ， 8=ς 即流体的流量为h
m
s
m
3
3
9.68,019.0局部阻力系数为8。
2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 050，热水流量为h
m
3
60，冷却水
在管内 流动，温度从C 020升到C 045。已 知传热系数K 为C
m w .20002， 换热管为
mm 5.225⨯φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。
已知：3960m K =热水ρK Kg Kj C C .187.4==冷水热水
（1）、τ..22A K V = 6030.30.4.22
2⨯=K s
m K 2
6
1056.3-⨯=
τ.102.33
2-⨯=V （2）、
222'21
21..V A K V ==τ 3'7.1m V = （3）、τ..22
2
''A K V
= ， 36002.301056.32..22622
''⨯⨯⨯⨯==-τA K V
3''8.6m V =
3、 ()2111T T C G -= ，s
Kg
G 322= C t 05.42=∆
=A ()1222t t C G -/t K ∆.=24.39m 。
