考研广州大学化工原理试卷+答案

广州大学 2010年研究生入学考试试题（全日制专业学位硕士） （A 卷） 招生领域： 化学工艺 考科目名称： 化工原理 生须知 全部答案一律写在答题纸上，答在试题纸上的不得分！ 答题要写清题号，不必抄题 科目代码： 828 题次 分数 评分 一 25 二 20 三 25 四 80 五 六 总分 150 评卷人 一、填空题: （每空1分，共25分） 1. 标出下列流量计的名称和被测流体的流向。 转子流量计 孔板流量计 由下至上 由下至上 2.流体在水平等径直管中流动时，摩擦阻力损失为hf 。所损失的是机械能中的 静压能 项，由于阻力损失，流速沿管长的变化是 不变 。 3.大气压强为760mmHg，水面下20m深处的绝对压强是 297.3 kPa，表压是 196 kPa。（水的密度为1000kg/m3） 4.临界直径，是指在旋风分离器中理论上能被完全分离下来的 最小颗粒 直径，其大小是判断旋风分离器 分离效率高低 的重要依据。

0

5.球形颗粒在20oC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将 增大 （设沉降过程符合stocks定律）; 若该颗粒在20oC水中沉降，其沉降速度与在空气中的沉降速度相比将 减小 ，当水温上升时，沉降速度将 不变 。 6. 间壁式换热器的传热过程包括 热流体传热至间壁 、 间壁热流体侧传热至间壁冷流体侧 和 间壁传热至冷流体 。 7. 下列各种情况下的对流传热系数：空气流速为6m/s时的α1；空气流速为25m/s时的α2；水的流速为1.2m/s时的α3；水的流速为2.5m/s时的α4；蒸汽膜状冷凝时的α5之间的数值按自大而小的顺序为 ____α5_>__α4 _>_α3_>_α2_> _α1______ 。 8. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E 减小 ，相平衡常数m 减小 ，溶解度系数H 增大 （增加、减少、不变）。 9. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：回流比等于 无穷大 ；馏出液量等于 零 ；操作线斜率等于 1 。 10 .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 大于介子中水汽的压强 ；临界含水量指的是 恒速干燥和降速干燥的分界点对应的物料含水量 。 二、选择题：（每题2分，共20分） 1. 层流与湍流的本质区别是：( D )。 A. 湍流流速>层流流速 B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺准数<湍流的雷诺准数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 2. 离心泵的效率最高点称为（ B ），泵的特性曲线与管路特性曲线的交点称为（ D ）。 A．操作点 B．设计点 C．计算点 D．工作点 3. 欲提高降尘室的生产能力，主要的措施是（ D ）。 A. 提高降尘室的高度 B. 延长沉降时间 C. 增大沉尘室的截面积 D 增加降尘室的底面积 4. 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，有下列两个说法，则判断正确的为( A )。 （一）传热管的壁温将接近加热蒸汽温度 （二）换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数 A. 两个说法都对 B. 说法(一)错，说法（二）对 C. 说法(一)对，说法（二）错 D. 两个说法都不对 1

5. 已知圆筒壁(外半径为r)上两层保温材料的温度分布曲线如图所示：A 层的导热系数 ( C )B层的导热系数；应将( D )放在内层保温效果好。(A,B 两层厚度相等)。 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. A 层 E. B层 6. 低浓度气体吸收中，已知平衡关系y*＝2x，kxa＝0.2kmol/m3.s，kya＝2×10-4kmol/m3.s，则此体系属（ A ） （A气膜；B液膜；C气、液双膜）控制，总传质系数近似为KYa＝ ( D ) kmol/m·s。 A. 2, B. 0.1, C. 0.2, D. 2×10-4 7. 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障水量减少时,气相总传质单元数NOG（ A ）。

A．增加 B. 减少 C. 不变 8. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是( D )。 A. 液相中易挥发组分进入汽相 B. 汽相中难挥发组分进入液相 C. 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多 D. 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生 9. 将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的（ C ）。 A. 湿球温度； B. 绝热饱和温度； C. 露点 10. 已知湿空气的下列哪两个参数，利用H—I图可以查得其他未知参数？（ A ）。 A．（t，tw） B.（td，H） C.（P，H） D. （I，tw） 3三、问答题：（25分） 1. （5分）简述传质双膜理论。 答：传质双膜理论是指相互接触的两相间存在稳定的相界面，且相界面两侧各有一层稳定的停滞膜，吸收质以扩散方式通过两个膜层进行传质，整个相际传质阻力全部体现在两个膜层中。 2. （20分）下图为离心泵性能实验装置示意图，请回答以下问题：

2

（1）离心泵性能实验的主要目的是什么？在实验过程中需测取那些数据？ 答：测定离心泵特性曲线。实验中需要测取流量、真空表、压力表、电压表、电流表等数据。 （2）在图中标出真空表和压力表位置。当开大出口阀门时，真空表和压力表读数如何变化? 答：真空表位于离心泵前，压力表位于离心泵后。开打出口阀门时，真空表读数变大，压力表读数减小。 （3）简述离心泵的主要部件和各部件的作用，以及离心泵的工作原理。 答：离心泵主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体，是液体的动能和静压能均得到提高。泵壳的作用是汇集液体和将部分动能转为静压能。轴封装置的作用是防止泵内高压液体外漏和外界大气进入泵内。离心泵的工作原理是依靠叶轮的高速旋转使液体在惯性离心力作用下获得能量，提高压强，从而输送到所需场合。 （4）如果离心泵启动后不能将水输出，最可能的原因是什么？该现象称为什么现象？如何处理？ 答：泵内没有充满液体，存在空气。该现象称为气缚现象。引水灌泵可以避免该现象。 （5）如果离心泵工作时出现异常噪音和震动，可能是发生了什么现象？出现该现象的主要原因是什么？如何避免？ 答：可能发生了气蚀现象。主要原因是离心泵叶片的入口附近的液体压强低于输送温度下的液体饱和蒸汽压。降低泵的安装高度、降低输送液体温度、减小吸入管路局部阻力等可以避免气蚀现象发生。 四、计算题（80分） 1.（12分）水在图示管内流动（忽略阻力损失）。 （1） 定性画出各支管的液面高度； （2） 若截面1处管内径为0 .2m，流速为0.5m/s，截面2处管内径为0.1m， 计算截面1、2处的水柱高度差为多少m？ （3） 3 2 1

3

解：(1)液面高度z1 =z3 >z2 (2)以截面2的中心线为水平基准面，在截面1、2间列柏努力方程，即 2P1u12P2u2 Z1???Z2??ρg2gρg2g Z1=Z2,u1=1/4u2=0.5 2P1?P2u2?u1222?0.52截面1、2水柱高差h?=0.191 m ??2g2g2?9.81 2. （12分）某混合式冷凝器的真空度为78 kPa，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水面高15m，用φ114×7 mm 管道输水，所需冷却水量为50 m3 / h 。管长 80 m，管路配有2个球心阀和5 个弯头，现库存有四种规格离心泵如下： 编 号 流量 (m3 / h) 扬程（m） 已知阀门的阻力系数ζ1=3，900弯头的阻力系数ζ2 = 1.26 ，管入口ζ3= 0.5，摩擦系数λ= 0.02，水的密度＝1000kg/m3。试问用哪种泵，并通过计算说明理由。 解：以贮槽液面为截面1，并作为水平基准面，以冷水进冷凝器的入口内侧为截面2，在截面1、2间列柏努力方程，即 2p1u12p2u2Z1???He?Z2???Hf ρg2gρg2g1 30 10 2 60 10 3 60 15 4 120 15 (λ其中Z1=0,Z2=15m,p1-p2=78KPa,Hf?将数据带入方程，求的He=13.1 m l2??ξi)u24?50d,u2?,?ξi?2?3?5?1.26?0.5 22gпd由以上数据分析，选用3号泵即可满足生产要求。 3.（10分）用一板框压滤机在147.1kN/m2（表压）下恒压过滤某悬浮液，要求在1.5小时内获得4m3的滤液，若过滤介质阻力忽略，滤渣为不可压缩，并测得过滤常数K=1.6×10-5m2/s，问： （1）需要过滤面积多少m2? （2）若把压力加倍，其它情况不变过滤1.5小时，可得滤液多少m3? 解：（1）由于过滤介质可以忽略，则过滤方程为V2=KA2θ 带入数据求的过滤面积A=16.7 m2 （2）过滤常数K=2kΔp1-s , 由于滤饼不可压缩，s=0，即K=2kΔp ，所以 K'/K=Δp'/Δp=2 则， V'=2×1.6×10-5×16.72×1.5×3600=5.64 m3

4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gsrt.html