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武汉化工学院2005年攻读硕士学位研究生考试 《化工原理》试卷(A 卷)适合专业：化工、制剂、制药、生工、高分子材料 考题编号： 注意事项：1． 答题时可以不抄题，但必须写清题号；2． 答题必须使用蓝、黑墨水或圆珠笔，用红笔或铅笔均不给分； 3． 答案必须写在答题纸上;4． 满分150分，考试时间3小时。
一、判断题(2×15=30分，正确的在括号内打“√”,错误的打“×”)1. 气体的粘度随温度的升高而增大。
( )2. 流体在管道中流动过程中压力降就是压力差 。
( )3. 当离心泵的出口管调节阀开的越大，泵的出口压力表指示越大。
( )4. 用水吸收空气中的氨的传质过程为气膜控制。
( )5. 在精馏操作中，若其他条件不变，回流比越大能耗就越高。
( )6. 换热器的管程越多，单位时间的换热量就越大。
( )7. 在降速干燥阶段，干燥速度由空气的状态决定。
( )8.用U 型压差计测量压强差时，压强差的大小与读数R 、密度差(ρ指-ρ)有关，与U 形管粗细无关。
( ) 9. 用皮托管来测量气体流速时，测出来的流速是气体的平均流速。
( ) 10. IS100-80-125中125为离心泵的叶轮直径。
( ) 11. 有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在2～3μm ，现要达到较好的除尘效果，可采用旋风分离器的除尘设备。
( )12. 当流体静止时，颗粒沉降速度为颗粒匀速降落时颗粒的下落速度。
( ) 13. 板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触。
( ) 14. 当回流比从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近。
为达到给定的分离要求，所需的理论板数逐渐减少。
( ) 15. 湿度越大，则该空气的未饱和程度越大。
( )二、单项选择题(2×10=20分)1． 以下方程中哪一个是连续性方程？ _____。
A.z +p /ρg=常数B.uA ρ=常数C.常数=++gu g p z 22ρD.p =p 0+ρgh2． 参考图1，流体从大管流向小管，以下表述正确的是_________。
2【大连理工大学， 2003，四】有一单管程列管换热器，传热面积为40m( 按外表面积计 ) ，共有25mm 2.5 mm 的传热管86根，现用该换热器以循环水冷却流量为 28000kg/h 的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。
实际测得石油产品的进、出口温度分别为 90℃和 50℃，冷却水的进、出口温度分别是 25℃和 40℃，已知石油产品的比热容为 2.8KJ/kg ，水的有关物性分别为：密度 =995kg/m 3粘度=0.8 10-3Pa s比热 Cp=4.17kJ/(kg K)导热系数=0.618W/(m K)试求：1、冷却水用量2、该换热器总换热系数3、管程和壳程的传热膜系数（又称表面传热系数）（可忽略两侧的污垢热阻）4、由于污垢积累，石油产品的出口温度升高，为使石油产品出口温度仍为50℃，需增加冷却水量使得冷却水出口温度为35℃时，石油产品出口温度达到50℃，估算两侧污垢热阻之和为多少（各物性数据可视为不变，忽略管壁热阻）。
解： 1、由题意：Q m2Cp2 (t2t1)m1Cp1(T1T2 )解得 m250136kg / h13.93kg / s2、由 1得，Q KA t m1Cp1(T1T2 ) 8.71105(T1t2 ) (T2t1 )36.1 Ct ln T1t2T2t1解得 K603.2W / m2K3、流速uV13.93/ 9950.52m / sd i20.02286n44d i u0.020.52995Re0.810 312935 Cp 4.17 0.8Pr 5.40.618i 0.023Re0.8 Pr0.4d i0.0230.618129350.8 5.40.40.022716.8W / m2K由11d o得K O O idiO834.9W / m2 K4、(T1 t2') (T2t1)t 'T1t2 '38.04 ClnT2t1由 Q KA t m1Cp1(T1T2) 得K '572.42W /m2KRso 1 18.9 10 5 m2 K / WK ' K【大连理工大学， 2004，四】某厂内有一台单管程列管换热器，欲用120℃的饱和蒸汽将某种水溶液进行加热，水溶液走管程。
（2010）1、（20 分）水以 15m3/h的流量流过倾斜收缩管，如图示，管内径由 100mm缩到50mm。
A、B两点的垂直距离为0.1m。
在两点间连接一U形压差计，指示剂的密为1590 kg/m3。
若收缩管A-B的阻力系数为0.3，试求：（1）U 形管中两侧的指示剂液面哪侧高，相差多少mm？（2）若保持流量及其他条件不变，而将管路改为水平放置，则压差计的读数有何变化?附图（2009）二.（16 分）有一输水管系统如下图所示，出水口处管子直径为Φ55x2.5mm，设管路的压头损失为 16u2/2（u指出水管的水流速，未包括出口损失）。
求水的流量为多少m3/h？由于工程上的需要，要求水流量增加 20%，此时，应将水箱的水面升高多少m？假设管路损失仍可以用 16u2/2（u指出水管的水流速，未包括出口损失）表示。
（2008）. 四、（25 分）如附图所示，从水池用离心泵向一高位槽送水，高位槽的压力为0.2kgf/m2，一定阀门开度时送水量为每小时 45m3，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为 150m，吸入管和排出管路均Ф108×4mm的光滑管，当Re=3000~107时，管路的摩擦系数λ=0.3164/Re0.25。
试求：（1）该泵的扬程和轴功率。
已知泵的效率为 65%，水的密度为 1000kg/ m3，水的粘度为 1×10-3Pa.s。
（2）当水池水位下降(设泵仍能正常工作)，是否影响泵的输送能力？此时管路中的阻力损失如何变化？怎样调节到原来的输送流量？(分析并画图说明)（2007）二、（20分）在附图所示的管路系统中，有一直径为ϕ38⨯2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降为6⨯104Pa，AB段摩擦系数λ取为0.022，试计算：（1）流体流经AB段的压强差；（2）若泵的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。
化工原理试卷A一、选择题（每题1分，共20分）回流比的上限值为 。
A. 内回流；B. 外回流；C. 全回流；D. 最小回流比。
12. 两组分连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化： 。
A. 平衡线；B. 平衡线与q 线；C. 平衡线与操作线；D. 操作线与q 线。
13. 蒸馏是分离 混合物的单元操作。
A. 气体；B. 液体；C. 固体。
14. 在吸收操作中，以液相浓度差表示吸收塔某一截面上的总推动力为_ _。
A. X X -*；B. *X X -；C. X X i -；D. i X X -。
15. 下列各项中属于物性参数的是 。
A. 气膜吸收系数k y ；B. 脱吸因数S ；C. 涡流扩散系数D E ；D. 分子扩散系数D 。
16. 按照板式塔内气、液流动的方式，可将塔板分为错流塔板与 。
A. 溢流塔板；B. 逆流塔板；C. 并流塔板。
17. 萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M 位于 。
A. 溶解度曲线上方区；B. 溶解度曲线下方区；C. 溶解度曲线上；D. 任何位置均可。
18. 进行萃取操作时应使 。
A. 分配系数大于1B. 分配系数小于1C. 选择性系数大于1D. 选择性系数小于119. 在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分是 。
A.结合水；B.非结合水；C. 平衡水分；D. 自由水分； 20. 影响恒速干燥速率的主要因素是_________。
A. 空气的状态；B. 物料的含水量；C. 物料的性质。
二、判断题（每题1分，共10分）为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而减少。
（）7. 在吸收操作中，对于易溶气体属液膜控制，对于难溶气体则属气膜控制。
（）8. 板式塔为逐板接触式的气、液传质设备，填料塔为连续接触式的气、液传质设备。
（）9. 萃取是利用各组分间的挥发度的差异来分离液体混合物的单元操作。
（）10. 若是干燥同一物料，当物料的临界含水量较早出现时，则干燥所需的时间将延长。
化工原理 共5页 第1页大化工原理 共5页 第2页武汉大学气组成与該板液相组成之间的关系。
三、选择题（下列各小题几个备选答案中，只有一个正确答案，请将正确答案题号写在答题纸上。
共8小题，每小题3分，共24分）1、 往复泵的流量不能采用的调节方法是（A ）改变活塞的行程； （B ）改变电机的转速；（C ）在泵的出口处安装一个调节阀；（D ）出口液体用旁路阀门，使其液体部分循环。
2、某液体在管道中作层流流动时，若将管径增加到原管径的2倍，并保持液体流量、物性等其它条件不变，则直管阻力引起的能耗为原来能耗的（A ）1/2倍； （B ）1/4倍； （C ）1/8倍； （D ）1/16倍。
3、泵的扬程是指（A ）泵的总压头； （B ）泵把流体升扬的高度；（C ）泵的吸入高度； （D ）泵将被输送液体的静压头的提高量。
4、两种化学组成相同的保温材料其密度分别为ρΑ与ρΒ，且ρΑ>ρΒ，它们的保温性能 (A) B 比A 好；（B ）A 比B 好；（C ）两者相同；（D ）无法判断。
5、已知摩尔分数为0.02的稀氨水,在20 ℃时氨的平衡分压为1.67 kPa,氨水上方的总压为100 kPa ,此时亨利常数E 为84 kPa 。
当氨水上方总压变为120 kPa 时,E 值为(A) 42 kPa ; (B) 84 kPa ;(C) 168 kPa ; (D) 64 kPa 6、用纯溶剂逆流吸收气体中的可溶组分,液气比q n,C /q n,B =m (相平衡关系为Y =mX ) 。
进口气体组成Y 1=0.05,出口Y 2=0.01,则过程的平均推动力为(A) 0; (B) 0.01; (C) 0.04 ; (D) 0.02。
化工原理 共5页 第3页武汉大学7、如图所示,ef 线为连续精馏进料操作线,该进料的热状态是(A) 气-液混合物进料;(B) 冷液进料;(C) 泡点下的液体进料;(D) 过热蒸气进料。
8、精馏塔的设备费用与选择回流比R 的大小有关。
南京工业大学 2003 年硕士研究生入学考试试卷(A)考试科目：化工原理适用学科、专业:全部须考化工原理考生(注意：所有答题内容均须写在答题纸上，试卷上答题一律无效)一、选择题(15 分)1．(3 分)某流体在管内径为d i的一段水平管路中稳定流动，其平均速度为u o；当它以相同的体积流量通过内径为(d i/2)长度相等的管子时，则其流速为原来的¬倍。
A) 2 B) 4 C) 6 D) 82．(3 分)由离心泵基本方程导出的理论性能曲线(H～V)其形状是¬¬；离心泵的实际性能曲线(H～V)其形状是¬¬。
A)．直线；B)．抛物线；C)．双曲线；D)．三次曲线．3．(3 分)板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一滤框中滤液穿过厚度为层的滤饼，洗涤液穿过厚度为层的滤饼干，洗涤速率为过滤终了速率的。
A)．1；B)．2；C)．1／2 D)．1／44(3 分)某一单管程、单壳程列管换热器，管长 2m，内径为 20mm，水在管内的流速为 l m／s，管壁对水的给热系数为 1000w／m2·℃，若水在管内的流速提高至2 m／s，则管壁对水的给热系数变为w／m2·℃。
A)1000 B)2000 C)1741 D)40005(3 分)某流体流过一截面为矩形的管道，其长为a m，宽为b m，则矩形截面的当量直径de = 。
A)ab B)(a+b) C)2ab／(a+b) ．D)ab／(a+b)二、填空题(15 分)1(3 分)在气体吸收操作中，对溶剂选择的原则是溶剂对溶质气体的溶解度，溶解度对温度的变化率要，溶剂的蒸汽压要。
(大，小)。
2(3 分)亨利定律的数学表达式为 y*=mx，若相平衡常数 m 大，则说明溶质气体在溶剂中的溶解度就；若相平衡常数 m 小，则说明气体在溶剂中的溶解度就。
3(3 分)对某二元体系连续精馏操作，若操作压强、进料组成、塔顶和塔底产品组成、回流比一定的情况下，当进料状态参数q 值愈大，则精馏线与提馏线的交点坐标 (x q，y q)的值就,所理论板数N T就愈。
【2005，中国石油大学（华东），计算题3】现有两台单壳程单管程的传热面积均为i A =20m 2的列管式空气加热器，每台加热器均由64根φ57×3.5mm 钢管组成，壳程为170℃的饱和水蒸气冷凝（冷凝潜热为2054kJ/kg ），空气入口温度t 1=30℃，流量为2.5kg/s ，以湍流方式通过管内。
（该传热过程的控制热阻在空气侧）。
（1）若两台换热器并联使用，通过每台换热器的空气流量均等，此时空气的对流传热系数为38W/(m 2·K)，求空气的出口温度t 2及水蒸气的总冷凝量为多少？（2）若两台换热器串联使用，问此时空气的出口温度t 2′及水蒸气的总冷凝量为多少？假设空气的物性不随温度及压力而变化，视为常数，c p =1kJ/(kg ·K)。
忽略热损失。
解：（1）由题意，两台换热器并联使用时，,2i i A A =并； 传热过程的控制热阻在空气侧，则i i K α≈； 由12T T t t →→，列式得，2121,12()()ln i i t t Q K A mCp t t T t T t -==---并代数计算得到， 293.78t =℃ 由21()Q m m C p t t γ==-水得，21()0.078/279.46/mCp t t m kg s kg h γ-===水（2）由题意，两台换热器串联联使用时，'2u u =；0.82'''()66.16/()i i i u K W m K u αα≈==⋅本题涉及到换热器选用的串并联问题，需要注意，串并联时传热面积和流速发生的变化，以及对传热结果带来的影响。
另外，热流体只放出冷凝潜热时，温度恒定为T ，这也是解题的一个突破口。
由212112(')'2(')ln 'i it t Q K A mCp t t T t T t -==---得，2121.43t =℃由21'(')Q m m C p t t γ==-水得，21(')0.111/400.62/mCp t t m kg s kg hγ-===水【2006，中国石油大学（华东），计算题3】某车间需将流率为30m 3/h 、浓度为10％的NaOH 水溶液由20℃预热至60℃，溶液走管程，然后加热压强为19.62kPa （表压）的反应器内，其流程如图所示。
武汉大学化工学院化工原理期末考试化工原理试题一．填空题（每空1分，共24分）1．处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是、、。
2．流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能。
3气体的粘度随温度升高而，水的粘度随温度升高而。
4．流体在圆形直管中作滞流流动时，其温度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的倍，摩擦系数λ与Re的关系为。
5．压强除了用不同的单位计量外，还可以用，和三种不同的方法来表示。
6．流体在管内作湍流流动时（不是阻力平方区），其摩擦系数λ与和有关；完全湍流时（阻力平方区）λ只取决于。
7．离心泵的主要部件有、、和。
8．离心泵的流量调节有、和三种，其中最常用的方法是，其优点表现在和。
二．判断题（每题2分，共10分）1．理想流体无外功加入时，任一截面上各项机械能均相等。
（）2．湍流时，管中心处的最大速度小于平均速度的2倍。
（）3．离心泵的转速、叶轮直径增大时，流量、压头、轴功率都有所增加。
（）4．流体流动时摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的动能。
（）5．离心泵启动之前必须灌满液体是为了避免发生气蚀现象。
（）三．简答题（每题10分，共20分）1．离心泵安装高度不合适，会影响到什么？产生什么现象？2．如何选择适宜的管径一．计算题（1题20分，2题16分）1用泵将贮槽中温度为20℃，密度为1200Kg/m3的硝基苯送往反应器，每小时进料量为30×103Kg。
贮槽液面为常压，反应器内保持9810Pa的表压强。
管路为Φ89×4mm的钢管（摩擦系数λ＝0.027）管子总长45m，其上装有孔板流量计（ξ＝8.25）一个；全开闸阀（ξ＝0.17）两个；90°标准弯头（ξ＝0.75）四个。
贮槽液面与反应器入口管之间垂直距离为15m，求泵的轴功率。
泵的总效率取0.65，贮槽液面恒定，硝基苯粘度2.1mPa·s。
2．一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
2003年攻读硕士研究生学位研究生入学考试试题一选择1 一异径管段，A,B两截面积之比小与0.5，从A段流向B段，测得U形压差计读数R=R1，从B段流向A段，测得U形压差计读数R= R2，若两种情况水流量相等，则_____A R1> R2 B R1= R2 C R1< R2 D R1=-R22, 一敞口容器，底部有一出水管，容器内水面保持恒定，管内水流动的速度为0.5m水柱（u=3.132m/s）。
水由容器流入管内，则2点表压为（）水柱。
A 1.5mB 1.0mC 0.75mD 0.5m3 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值（）A 与光滑管一样B 只取决于Re值C 只取决于相对粗糙度 D与粗糙度无关4 离心泵调节阀（）A 只能安在进口管路上B只能安在只能安在进口管路上C 安在进口管路和只能安在进口管路上均可D 只能安在旁路上5 离心泵的扬程是指单位重量的流体增加值经过泵后以下能量的（）A 包括内能在内的总能量B 机械能C 压能D 位能6 在蒸汽冷凝中，不凝气存在对α的影响是（）A 使α升高B 使α大大降低C 使α有一定影响D 无影响7 翅片式换热器的翅片应安装在_____A α小的一侧B α 大的一侧C 管内D 管外8 只要组分在气相中的分压_____液相中该平衡组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直到平衡。
A 大于B 小于C 等于D 不等于9 填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其他条件不变，但入口气量增加，则气相总传质单元数NoG 将（）出口气相组成y 2将（）出口液相组成x 1将（）A 增加B 减少C 不变10 精馏塔设计时，若F ，x F x D x W ，V 为定值，若进料热状况参数从q=1变为q>1,所需理论板数______A 多B 少C 不变D 不确定11精馏塔设计时，若F ，x F x D x W ，V 为定值，若降低回流液的温度，所需理论板数_____A 多B 少C 不变D 不确定12 空气的干球温度t ，湿球温度为t w ，露点温度为d t ,当空气的相对湿度98.0=ϕ时，则_____ A d w t t t == B d w t t t >> C d w t t t << D d w t t t =>13 同一物料，在一定的干燥速率下，物料越厚，临界含水量___A 越低B 越高C 不变D 不一定二 填空1 理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，管径缩小的地方静压力___2 流体在圆形管道中作层流流动，速度分布是___型曲线，管中心最大流速为平均流速___倍，摩擦系数λ和Re 关系为___。
