天津大学化工原理考研真题

天津大学化工原理考研真题

天津大学研究生院二0 0一年招收硕士生入学试题

题号：

考试科目：化工原理（含化工原理实验） 页数：

一、选择与填空（20%）

1、用离心泵将某贮槽A内的液体输送到一常压B，若设备B变为高压设备，则泵的输液量 ，轴功率 。

2、球形颗粒的自由沉降过程包括加速运动和等速运动两个阶段，沉降速度是指 阶段中的颗粒相对于流体的运动速度。

3、通过三层平壁的定态热传导过程，各层界面接触均匀，第一层两侧面温度分别为120℃和80℃，第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小关系为 。

A、R1＞(R2+ R3) B、R1＜(R2+ R3) C、R1＝(R2+ R3) D、无法确定

4、某二元物系，相对挥发度α=2.5，对n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知xn=0.35，则yn-1= 。

5、在吸收操作中，若c*－c ≈ ci－c，则该过程为 。

A、液膜控制 B、气膜控制 C、双膜控制 D、不能确定

6、分配系数kA增加，则选择性系数β 。

A、减小 B、不变 C、增加 D、不确定

7、在填料塔的Δp/z—u曲线图上，有 和 两个折点，该两个折点将曲线分为三个区，它们分别是 、 、 。

8、采用一定状态的空气干燥某湿物料， 不能通过干燥除去。

A、结合水分 B、非结合水分 C、自由水分 D、平衡水分

二、如图所示(附件)，用离心泵将储槽A中的液体输送到高位槽B（两个槽位敞开），两槽液面保持恒定，两液面的高度差为12m，管路内径为38mm，管路总长度为50m（包括管件、阀门、流量计的当量长度）。管路上安装一孔板流量计，孔板的孔径为20mm，流量系数C0为0.63，U管压差计读数R为540mm，指示液为汞（汞的密度为13600kg/m3）。操作条件下液体密度为1260kg/m3，粘度为1×10-3Pa·s。若泵的效率为60%，试求泵的轴功率，kW。

摩擦系数可按下式计算：

滞流时，λ = 64/Re

湍流时，λ = 0.3164/Re0.25 （13％）

三、在一定条件下恒压过滤某悬浮液，实际测得K=5×10-5m2/s，Ve=0.5m3。先采用滤框尺寸为635mm×635mm×25mm的板框压滤机在同一条件下过过滤某悬浮液，欲在30min过滤时间内获得5m3滤液，试求所需滤框的个数n。 （6%）

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四、有一列管换热器，装有Φ25mm×2.5mm钢管300根，管长为2m。将管程的空气由20℃加热到85℃，空气流量为8000kg/h。用108℃的饱和蒸汽在壳程作为介质，水蒸气的冷凝传热膜系数为1×104W/(m2·K)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失可忽略。已知管内空气的普兰特准数Pr为0.7，雷诺准数Re为2.383×104，空气导热系数为2.85×10-2W/(m·K)，比热容为1kJ/(kg·K)。试求：

（1）空气在管内的对流传热系数；

（2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基础）；

（3）通过计算说明该换热器能够满足要求。 （12%）

五、在一连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量为100kmol/h，其组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同）；塔顶馏出液流量为50kmol/h，其组成为0.96；泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.5倍；操作条件下平均相对挥发度为2.1，每层塔板的气相默弗里板效率为0.5。

（1）计算釜残液组成；