江南大學化工原理考研模擬卷

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上江南大學食品學院食品科學與工程專業(yè) 802化工原理（含實驗）重點、難點及模擬測試題目 錄第一部分專業(yè)課考試科目剖析1、 考試題型填空：30分計算：30分*4=120分2、 考試重點 主要是三傳：動量傳遞、傳熱、傳質(zhì)，其中動量傳遞對應著課本上的流體流動和其輸送機械泵，傳熱對應著課本上的傳熱章節(jié)，而傳質(zhì)則對應于課本上的蒸餾、吸收及干燥等內(nèi)容。三、科目剖析化工原理是化工及相近專業(yè)的綜合性技術(shù)專業(yè)基礎主干課程，理論與實際緊密相連，在化學工程與工藝專業(yè)課程設置中占有重要的地位和作用。根據(jù)以往化工原理的考試大綱，主要內(nèi)容是流體流動與輸送機械、非均相物系的分離、傳熱、蒸餾、吸收、萃

2、取及干燥等單元操作，利用這些單元操作概念和公式去解決工程問題，所以復習中，重點要放在對概念的理解和對公式的應用上。在考試過程中，也會遇到把多個單元操作結(jié)合起來的現(xiàn)象，這就增加了些難度，常被視為難點，但只要從各個單元操作著手，問題還是會很快迎刃而解的。第二部分 知識點串講一、 流體流動1、公式：靜力學方程：P=P0+gh連續(xù)性方程：u1A11=u2A22（穩(wěn)態(tài)流動） u1A1=u2A2（不可壓縮流體）u1d12=u2d22（圓管）伯努利方程：（三種形式）阻力公式：包括直管阻力和局部阻力2、重要概念：連續(xù)性介質(zhì)模型、等壓面、牛頓黏性定律、牛頓型流體與非牛頓型流體黏度及其影響因素、雷諾數(shù)、流動類型層

3、流與湍流的本質(zhì)區(qū)別量綱分析法本質(zhì)邊界層概念設備及儀表等二、流體輸送機械1、離心泵（重點）：結(jié)構(gòu)、工作原理影響特性曲線的因素流量調(diào)節(jié)泵的組合操作安裝高度氣縛、氣蝕現(xiàn)象2、 往復泵（與離心泵對比）：工作原理、特性曲線的形狀、流量調(diào)節(jié)方法、安裝3、 通風機（與離心泵對比）：主要性能參數(shù)：風量、風向、功率、效率特性曲線的形狀三、非均相物系的分離1、過濾 ： 過濾速度公式洗滌速度公式恒壓過濾方程恒速過濾方程重要概念：濾漿、濾餅、過濾介質(zhì)、濾液、生產(chǎn)能力設備：板框機、葉濾機、轉(zhuǎn)筒真空過濾機2、沉降：自由沉降的斯托克斯公式離心沉降的速度公式重要概念：自由沉降、離心沉降、沉降速度、影響沉降速度的因素、離心分離

4、因素設備：沉降室、旋風分離器四、傳熱基本概念：熱阻與溫度差成正比若穩(wěn)態(tài)導熱則：平壁的各層熱通量相同，而圓筒壁的熱通量不同對流傳熱的主要熱阻集中在層流底層內(nèi)，影響因素很多蒸汽冷凝方式冷凝的影響因素液體沸騰的方式、沸騰曲線、影響沸騰的因素輻射傳熱的一些基本概念五、蒸餾1、平衡蒸餾理論板概念以及恒摩爾流假定物料衡算和操作線方程進料熱狀況的影響回流比的影響和選擇塔高和塔徑的計算2、 其他蒸餾簡單蒸餾復雜蒸餾間歇蒸餾特殊蒸餾：恒沸蒸餾、萃取蒸餾等六、吸收1、吸收氣體吸收的相平衡關(guān)系相平衡關(guān)系在吸收過程中的應用傳質(zhì)機理和吸收速率吸收過程的機理吸收速率方程吸收塔的計算影響吸收過程因素分析2、解吸七、液液萃取

5、及干燥1、液液萃取萃取的基本原理三元體系的液液相平衡萃取過程的計算：單級萃取、多級錯流萃取、多級逆流萃取等2、干燥干燥的原理及必要條件濕空氣的性質(zhì)以及濕焓圖干燥過程的物料衡算與熱量衡算固體物料在干燥過程中的平衡關(guān)系和速率關(guān)系第三部分 應試技巧1、 合理規(guī)劃日程表化工原理屬于理工科類的，做題需要靜下心來投入的做，所以復習時可以把自己學習效率最高的時段安排來復習化工原理，并且要保證每天都看化工原理的知識或做相關(guān)的題。也就是說，定一個復習計劃，要有集中的時間和安靜的環(huán)境，盡量減少干擾，保證能集中注意力。二、復習要訣復習要圍繞一個中心內(nèi)容來進行。從內(nèi)容上來說不要超越教學大綱，也不要離開教材范圍；每次復

6、習的內(nèi)容不要太多，要適當。要做好復習的前期準備工作。平時要利用零星時間，把與復習有關(guān)的書、筆記、作業(yè)試卷、參考題準備好，以便復習時綜合比較，避免浪費時間。認真做好復習筆記。在復習中應及時把自己思考總結(jié)出的完整而系統(tǒng)的知識記下盡量簡明，有的可用圖表。匯總起來，就是編織的知識之網(wǎng)。由厚厚一本書變成薄薄幾頁紙上的東西，既起到提綱挈領又有利于下次復習，強化記憶的作用。用回憶法進行復習。在復習每個具體問題時，最好先獨立想一想再看書；在復習每第二個章節(jié)時，最好先把前面的回憶一下。在全面復習完后，最好把整個的知識點在腦中過一次電影。要適當看點題，做點題。在復習知識的同時再做些題目練一練。做題時應先回憶解題思

7、路。做題應圍繞復習的中心選題，題目宜精不宜多，應注意題目的類型和綜合性。三、其他準備復習過程中要注意作息，首先要保證以一個好身體投入復習，其次要保持良好的心態(tài)，積極地投入復習，盡量少受周圍不良情緒的影響。第四部分模擬測試題及答案2012年攻讀碩士學位研究生入學考試模擬試題（一）考試科目：化工原理（含實驗） 共3頁（所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效）1、 概念題（30分，每空或每選擇1.5分）1、SI制中黏度的單位為_,其物理意義為_。隨溫度的升高，液體的黏度_,氣體的黏度_。2、某孔板流量計，當水流量為qV時，U型壓差計讀數(shù)R=600mm（指示液），若改用的指示液，水流量不變，則讀數(shù)R

8、變?yōu)開mm。3、用板框過濾機在恒壓下過濾懸浮液。若濾餅不可壓縮，且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計。當其他條件不變，過濾面積加倍，則獲得的濾液量為原來的_倍；當其他條件不變，過濾時間減半，則獲得的濾液量為原來的_倍；當其他條件不變，過濾壓強加倍，則獲得的濾液量為原來的_倍。4、難溶氣體的吸收過程屬于_控制過程，傳質(zhì)總阻力主要集中在_側(cè)，提高吸收速率的有效措施是提高_相流體的流速和湍動程度。5、萃取是利用原料液中各組分_的差異而實現(xiàn)分離的單元操作。6、空氣在進入干燥器前必須預熱，其目的是_和_。7、物料的平衡水分_結(jié)合水分（一定是、不是、不一定是）。8、精餾塔板負荷性能圖中包含的5條線是_、_、_、_、_

9、。二、（30分）水以60 m3/h 的流量在一傾斜管中流過，此管中內(nèi)徑由100 mm 突然擴大到200 mm ，A、B兩點的垂直距離為0.2 m 。在此兩點間連接一U型壓差計，指示液為四氯化碳，其密度為1630 kg/m3 。若忽視阻力損失，試求：（1）U型管兩側(cè)的指示液液面哪測高，相差多少毫米？（2）若將上述擴大管道改為水平放置，壓差計的讀數(shù)有何變化？3、 （30分）在逆流操作的單程管殼式換熱器中，熱氣體將2.5 kg/s 的水從35加熱到85 。熱氣體溫度由200降到93。水在管內(nèi)流動。已知換熱器的總傳熱系數(shù)為180W/(m2*)，水和氣體的比熱容分別為4.18KJ/（kg*）和1.09K

10、J/(kg*)。若水的流量減小一半，氣體流量和兩流體進口溫度均不變，試求：（1） 水和空氣的出口溫度；（2） 傳熱量減小的百分數(shù)。4、 （30分）在填料塔內(nèi)逆流吸收空氣-氨混合氣中的氨，進塔氣中含氨4.0%（體積），要求回收率為0.96，氣相流率V為0.35kg/(m2*s)。采用的液氣比為最小液氣比的1.6倍，平衡關(guān)系為，總傳質(zhì)系數(shù)為0.043kmol/(m3*s)。試求：（1） 塔底液相濃度x1;（2） 所需填料層高度Z。5、 （30分）已知某精餾塔操作以飽和蒸汽進料，操作線方程分別如下：精餾線：，提餾線：，試求該塔操作的回流比、進料組成及塔頂、塔底產(chǎn)品中輕組分的摩爾分率。2012年攻讀碩

11、士學位研究生入學考試模擬試題（二）考試科目：化工原理（含實驗） 共3頁（所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效）1、 概念題（30分，每空或每選擇1.5分）1、用孔板流量計測量流體流量時，隨流量的增加，孔板前后的壓差值將_;若改用轉(zhuǎn)子流量計，則轉(zhuǎn)子前后壓差值將_。2、離心泵開啟前必須先灌泵，其作用是為了防止_，而后需關(guān)閉出口閥再啟動，其目的是_；離心泵的安裝高度不當，會發(fā)生_。3、在相同的操作壓力下，當洗滌液與濾液的黏度相同時，板框式過濾機的洗滌速度是最終過濾速度的_，其原因是洗滌液通過的濾餅層厚度和面積分別是過濾終了時的_和_。4、大容積液體沸騰現(xiàn)象有_沸騰和_沸騰之分，工業(yè)上的沸騰傳熱裝

12、置一般是按_沸騰設計的。5、物料的平衡含水量取決于_和_，而結(jié)合水分量僅_與有關(guān)。6、恒定干燥條件下，物料的干燥過程通常分_和_兩個階段，其分界處物料的含水量稱為_。7、塔板上的氣液接觸狀態(tài)有_、_和_三種。二、（30分）兩貯罐中均裝有密度為800 kg/m3 的油品，用一根管路連通（見圖）。兩貯罐的直徑分別為1.2 m 和0.48 m ，貯罐1中的真空度為1.2*104 Pa 且維持恒定，貯罐2與大氣相通。當閥門F關(guān)閉時，貯罐1、2內(nèi)的液面高度分別是2.4 m ，1.8 m 。試判斷閥門開啟后油品的流向，并計算平衡后兩貯罐新的液面高度。三、（30分）一列管式冷凝器，換熱管規(guī)格是，其有效長度為

13、3.0m。冷凝劑以0.7m/s的流速在管內(nèi)流過，其溫度由20升至50。流量為5000kg/h，溫度為75以飽和有機蒸汽在殼程冷凝為同溫度的液體后排出，冷凝潛熱為310KJ/kg。已測得蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為800 W/(m2*K)，冷卻劑的對流傳熱系數(shù)為2500 W/(m2*K)。冷卻劑側(cè)的污垢熱阻為0.00055 m2*K/W，蒸汽側(cè)污垢熱阻和管壁熱阻忽略不計。試計算該換熱器的傳熱面積，并確定該換熱器中換熱管的總根數(shù)及管程數(shù)。四、（30分）有一吸收塔，填料層高度為3m，在常壓、20用清水來吸收氨和空氣混合氣體中的氨。吸收率為99%，進口氣體中含氨6%（體積百分數(shù)），進口氣體速率為580kg/m2

14、*h，進口清水速率為770kg/m2*h，假設在等溫條件下逆流吸收操作，平衡關(guān)系，且與氣體質(zhì)量流速的0.8次方成正比，分別計算改變下列操作條件后，達到相同分離程度所需填料層高度。（1）將操作壓強增加一倍（P=202.6kPa），其他條件不變。（2）將進口清水量增加一倍，其他條件不變。（3）將進口氣體流量增加一倍，其他條件不變。5、 （30分）苯、甲苯雙組分混合液用如圖所示的設備進行常壓連續(xù)蒸餾操作，設備內(nèi)不設塔板，原料以其泡點溫度直接加入設有盤管式加熱器的塔釜中，進料量為100kmol/h，進料中苯的摩爾分數(shù)為0.7。要求塔頂產(chǎn)品中苯的摩爾分數(shù)不低于0.8，塔頂采用分凝器，它將50%的塔頂蒸汽

15、冷凝后作為回流液返回塔內(nèi)。已知體系的相對揮發(fā)度為2.46。問塔頂、塔底產(chǎn)量為多少？并求該塔操作線方程。2012年攻讀碩士學位研究生入學考試模擬試題（三）考試科目：化工原理（含實驗） 共3頁（所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效）一、概念題（30分，每空或每選擇1.5分）1、有一并聯(lián)管路，其兩支管的流量、流速、管徑、管長及流動能量損失分別為、u1、d1、l1、和、u2、d2、l2、。已知d1=2d2，l1=3l2，流體在兩支管中均為層流流動，則/=_，/=_，u1/u2=_。2、現(xiàn)用離心泵向高壓容器輸送液體，若將高壓容器改為常壓，其他條件不變，則該泵輸送的液體量_，軸功率_。3、在下列各因素

16、中，與過濾常數(shù)K無關(guān)的是_和_。濾液的黏度；濾漿的濃度；濾餅的壓縮性指數(shù)；過濾面積；濾餅層的空隙率；濾餅層的厚度4、降塵室和旋風分離器的臨界顆粒直徑是指_。5、飽和蒸汽冷凝時，壁溫與飽和蒸汽的溫差越大，則冷凝傳熱系數(shù)越_。6、某精餾塔精餾段內(nèi)相鄰兩層理論板，離開上層板的氣相露點溫度為t1，液相泡點溫度為t2；離開下層板的氣相露點為t3，液相泡點溫度為t4。試按從大到小的順序?qū)⒁陨?個溫度排列_。7、以空氣作為濕物料的干燥介質(zhì)，當所用空氣的相對濕度增大時，濕物料的平衡含水量相應_，自由含水量相應_。8、恒速干燥階段又稱為_，影響該階段干燥速率的主要因素是_；降速干燥階段又稱為_，影響該階段干燥速

17、率的主要因素是_。9、從塔板水力學性能的角度來看，引起塔板效率不高的原因可能是_、_、_、_。二、（30分）如圖所示，從自來水總管接一管段AB向?qū)嶒灅枪┧贐處分成兩路各通向一樓和二樓。兩支路各安裝一截止閥，出口分別為C和D。已知管段AB、BC和BD的長度分別為100m、10m和20m（包括直管長度及管件的當量長度，但不包括閥門的當量長度），館內(nèi)徑皆為30mm。假定總管在A處的表壓為0.343MPa，不考慮分支點B處的動能交換和能量損失，且可認為各管段內(nèi)的流動均進入阻力平方區(qū)，摩擦系數(shù)皆為0.03，試求：（1）D閥關(guān)閉，C閥全開（）時，BC管的流量為多少？（2）D閥全開，C閥關(guān)小至流量減半時

18、，BD管的流量為多少？總管流量又為多少？三、（30分）擬用150的飽和水蒸氣將流量為90000kg/h的某溶液產(chǎn)品由25升溫到35?，F(xiàn)有一臺單管程列管式換熱器，換熱管規(guī)格為，傳熱面積為15m2。已知蒸汽在其殼程冷凝，傳熱系數(shù)為12000W/（m2*k）；溶液走管程，其對流傳熱系數(shù)估計為330W/（m2*k），比熱容為1.9KJ/（kg*k）。殼程污垢熱阻和管壁熱阻忽略不計，管程污垢熱阻估計為0.0001m2*k/W。試問這臺換熱器是否能夠滿足上述換熱要求？如不能滿足換熱要求，采用加隔板的方式將該換熱器變?yōu)殡p管程換熱器，問能否滿足換熱要求？（注：由于黏性較大，溶液在管程流動為層流，故其對流傳熱系

19、數(shù)與流速的1/3次方成正比）四、（30分）填料吸收塔內(nèi)，用清水吸收混合氣體中溶質(zhì)A，操作條件下體系的相平衡常數(shù)m為3，進塔氣體濃度為0.05（摩爾比），當操作液氣比為5時，（1）計算逆流操作時氣體出口與液體出口極限濃度；（2）并流操作時氣體出口與液體出口極限濃度；（3）若相平衡常數(shù)m為5，操作液氣比為3時，再分別計算逆流和并流操作時氣體出口液體出口極限濃度。五、（30分）某二元理想混合液中易揮發(fā)組分的含量為0.5（摩爾分數(shù)，下同），用常壓連續(xù)精餾塔分離，要求塔頂產(chǎn)品濃度為0.97，進料為氣、液混合物，其中蒸汽量占2/5。塔頂采用分凝器，由其中引出的飽和液體作為回流液送人塔內(nèi)，引出的蒸汽送人全凝

20、器中冷凝后作為產(chǎn)品排出。已知操作條件下體系的平均相對揮發(fā)度為2.5，回流比采用最小回流比的2.2倍。試求（1）原料中氣相及液相的組成；（2）由塔頂?shù)谝粔K理論板上升的蒸汽組成。2012年攻讀碩士學位研究生入學考試模擬試題（一）答案解析1、 概念題1、 ；流體流動時在垂直于流動方向上產(chǎn)生單位速度梯度所需要的剪應力；降低；升高2、 2403、 2;0.707;1.4144、 液膜；液膜；液5、 在合適的溶劑中溶解度6、 提高濕空氣溫度，提高濕空氣的焓值，使其作為載熱體；降低相對濕度，使其作為載濕體7、 一定是8、 液體流量上限線；液體流量下限線；嚴重漏液線；液泛線；過量霧沫夾帶線2、 解：（1）選取

21、A所在的截面為上游截面，B點所在的截面為下游截面，基準水平面為U型管較低液面所在的水平面。（上下游截面與流體流動方向垂直。）在上下游截面之間列伯努利方程得到：(a)本題中We=0，Wf，AB=0則負號說明指示液液面左側(cè)高于右側(cè)，與圖示相反。此時，U型壓差計測出的虛擬壓力差，即即（2） 當管道水平放置，ZA=ZB,U型壓差計測出的為將ZA=ZB , We=0，Wf，AB=0代入（a），整理得則 上式與管道傾斜放置的結(jié)果相同，且式中的uA、uB的值與管道放置位置無關(guān)，故R也與管道放置位置無關(guān)，讀數(shù)R不變。3、 解：（1）舊工況下 新工況下 所以 根據(jù)和比定律 由得 又所以 所以 又 得 由得 （2

22、） 傳熱量減小百分數(shù)即冷水流量減小一半后，傳熱量約減小11.55%。4、 解：（1）則 x1=0.0272（2）故 5、 解：由精餾線得 由提餾線得 提餾線斜率：，得 F=1.5D提餾線截距：，得由得2012年攻讀碩士學位研究生入學考試模擬試題（二）答案解析1、 概念題1、 增加；不變2、 氣縛現(xiàn)象發(fā)生；減小啟動功率；氣蝕現(xiàn)象3、 1/4;2倍；1/24、 核狀；膜狀；核狀5、 物料種類；濕空氣性質(zhì)；物料的種類6、 恒速干燥；降速干燥；臨界含水量7、 鼓泡；泡沫；噴射2、 解：比較兩貯罐液面處總勢能即靜壓能與位能之和的大小。貯罐1：貯罐2：因，故閥門開啟后油品將從貯罐2向貯罐1流動。設平衡時，

23、貯罐1的液位上升了h1，貯罐2的液位下降了h2，二者滿足如下關(guān)系則可求的h2=6.25h1平衡時，兩貯罐液面處總勢能應相等，即整理得h2=6.25h1=0.81m故平衡時，兩貯罐的液位高度分別為3、 解：有機蒸汽冷凝放熱量：傳熱平均溫差： 總傳熱系數(shù)：即 ko=410W/（m2*k）所需傳熱面積： 冷卻劑用量： 每程換熱管數(shù)由冷卻劑總流量和每管中冷卻劑的流量求出：每管程的傳熱面積為： 管程數(shù) 取管程數(shù)N=4總管數(shù)：4、 解：(1)求現(xiàn)有條件下的（2） 分別計算：時，由于亨利定律中P=Ex，E與P無關(guān)，故故 故 5、 解：進入分凝器的蒸汽發(fā)生部分冷凝，從其中出來的氣、液兩相濃度服從相平衡關(guān)系，因

24、此對分凝器進行質(zhì)量衡算可得塔內(nèi)上升蒸汽的濃度：塔內(nèi)上升蒸汽系由釜液受盤管加熱后部分汽化而產(chǎn)生，因此釜液與塔內(nèi)上升蒸汽成相平衡，y1與xW滿足相平衡關(guān)系：由全塔質(zhì)量衡算得：該塔同樣有精餾段和提餾段。在精餾段，回流比為1，其操作線方程為：在提餾段：這樣，提餾段操作線方程為：2012年攻讀碩士學位研究生入學考試模擬試題（三）答案解析1、 概念題1、1；16/3；4/32、 增大；增大3、 過濾面積；濾餅層的厚度4、 能夠完全被除去的最小顆粒直徑5、 小6、7、 增加；減少8、 表面汽化控制階段；干燥介質(zhì)的狀態(tài)及流速，空氣與物料的接觸方式；內(nèi)部擴散控制階段；物料結(jié)構(gòu)及含水性質(zhì)，物料與空氣的接觸方式，物料的溫度9、 溢流液泛；降液管液泛；嚴重漏液；過量霧沫夾帶2、 解：（1）D閥關(guān)閉時，為簡單管路。在AC截面（閥門出口內(nèi)側(cè)）列伯努利方程其中，,(表壓)所以則BC管的流量（2） D閥全開，C閥關(guān)小至流量減半時： (1)在A-C截面（閥門出口內(nèi)側(cè)）列伯努利方程，且不計分支點B處能量損失，有其中，zA=0，zD=5，pD=0（表壓）所以 代入數(shù)據(jù)得 (2)式（2）與式（1）聯(lián)立，得uD=1.15m/s，uA=2.36m/s所以BD管流量 總管流量 3、 解：在指定的溶液進出口溫度及飽和蒸汽溫度下，換熱器對數(shù)平均溫差為：該換