華東理工大學(xué)化工考研歷年專業(yè)課真題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——華東理工大學(xué)化工考研歷年專業(yè)課真題華東理工大學(xué)1998年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（20分）

1.簡(jiǎn)述攪拌釜中加擋板或?qū)Я魍驳闹饕饔檬鞘裁矗?/p>

2.試寫(xiě)出回轉(zhuǎn)真空過(guò)過(guò)濾機(jī)單位面積濾液量q與轉(zhuǎn)速n、浸入面積分率ψ以及過(guò)濾常數(shù)的關(guān)系式，并說(shuō)明過(guò)濾面積為什么用轉(zhuǎn)鼓面積而不用A×φ？

3.當(dāng)沉降處于斯托克斯定律區(qū)時(shí)，試寫(xiě)出非球形顆粒的等沉降速度當(dāng)量直徑de計(jì)算式。

4.流化床的壓降與哪些因素有關(guān)？

5.蒸發(fā)器提高液體循環(huán)速度的意義有哪些？6.簡(jiǎn)述什么是汽液傳質(zhì)板式塔操作中的轉(zhuǎn)相點(diǎn)？7.何謂萃取操作的選擇性系數(shù)？什么狀況下β=∞？8.什么是轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔的特性速度？

9.在連續(xù)枯燥器之前用預(yù)熱器加熱空氣，被加熱空氣所獲得的熱量Q按其去向可分為哪四項(xiàng)？枯燥器熱效率定義為哪些項(xiàng)之比？10.提高連續(xù)枯燥器的熱效率的措施有哪些？

二、流體輸送計(jì)算（20分）圖示輸水管路，用離心泵將江水輸送至常壓高位槽。已知吸入管路直徑φ70×3mm，管長(zhǎng)LAB=15m，壓出管路直徑φ60×3mm，管長(zhǎng)LCD=80m（管長(zhǎng)均包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），摩擦系數(shù)λ均為0.03，ΔZ=12m，離心泵的特性曲線為：He=30?6×105V2，式中He：m；V：m3/s。試求：1.管路流量為多少m3/h？

2.旱季江面下降3m，與原流量相比，此時(shí)流量下降百分之幾？3.江面下降后，B處的真空表和C處的壓力表讀數(shù)各有什么變化（定性分析）？

DΔZBCL/2Ay2L,x2

2mL/2三、吸收計(jì)算（20分）

用填料吸收塔吸收混合氣中的有用組分，塔底入塔氣體的濃度y1=0.1（摩爾分率，下同），回收率為90%，用純?nèi)軇┪?，液氣比L/G=1，操作條件下，物系的相平衡關(guān)系為y=0.5x，HOG=1m，氣膜控制。試求：

1.完成此任務(wù)所需調(diào)料層的高度H；

2.若采用純?nèi)軇┓殖蓛晒杉恿希鞒倘鐖D虛線），一股L/2

y1x1溶劑仍從塔頂參與，另一股L/2溶劑從距離塔頂2m處參與。求完成同樣的任務(wù)所需填料層的高度；

3.在y-x圖上畫(huà)出兩種狀況下的平衡線與操作線，并說(shuō)明填料層高度變化的原因。四、精餾計(jì)算（20分）

一連續(xù)操作的常壓精餾塔，用于分開(kāi)A（輕組分）—B（重組分）混合物。已知原料液中含A組分XF=0.40（摩爾分率，下同），進(jìn)料溫度50℃，要求達(dá)到塔頂產(chǎn)品A組分含量XD=0.95，塔釜餾出液A組分含量XW=0.03，該物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5，實(shí)際操作回流比為1.95。試計(jì)算：1.A組分的回收率；2.最小回流比；3.提餾段操作線；

4.若塔頂?shù)谝粔K板下降的液相濃度為0.9，求該塔板以氣相組成表示的默弗里效率Emv；

（由平衡數(shù)據(jù)已知XF=0.4時(shí)，AB混合物的泡點(diǎn)為95.2℃，定性溫度下，原料液的平均比熱Cp=39kcal/kmol·h，氣化潛熱r=8800kcal/kmol）。

以下五、六兩道題為選做題，其中第五題應(yīng)屆考生必答，第六題在職考生必答。五、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）槽內(nèi)盛有20噸重油，現(xiàn)擬用圖示裝置在4小時(shí)內(nèi)將其從20℃加熱至80℃。加熱介質(zhì)為120℃的飽和水蒸氣。在加熱過(guò)程中，傳熱系數(shù)的平均值可取為K=350W/m2·℃，泵的輸送量為W=5000kg/h。重油的熱容可取為Cp=2.0KJ/kg·℃。試問(wèn)加熱器應(yīng)具有多大換熱面積才能滿足要求？（設(shè)槽內(nèi)重油因攪拌而溫度均勻，忽略熱損失）

T=120℃t1T=120℃Wt2

六、（此題在職考生必答，20分）

一套管換熱器用133℃的飽和蒸汽將管內(nèi)的氯苯從33℃加熱到73℃，氯苯流量為5500kg/h?，F(xiàn)因某種原因，氯苯流量減少到3300kg/h，但其進(jìn)出口溫度欲維持不變，試問(wèn)此時(shí)飽和蒸汽溫度應(yīng)為多少才能滿足要求？此時(shí)飽和蒸汽冷凝量為原工況的百分之幾？

（設(shè)在兩種工況下蒸汽冷凝熱阻、管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失均可忽略，且氯苯在管內(nèi)作湍流滾動(dòng)。忽略兩工況下飽和蒸汽氣化潛熱的變化。）

華東理工大學(xué)1999年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（20分）

1.何謂軌線？何謂流線？為什么流線互不相交？

2.簡(jiǎn)述往復(fù)泵的水錘現(xiàn)象。往復(fù)泵的流量調(diào)理方法有哪幾種？3.攪拌器應(yīng)當(dāng)具有哪兩種不同的功能？

4.在考慮流體通過(guò)固定床滾動(dòng)的壓降時(shí)，顆粒群的平均直徑是按什么原則定義的？為什么？

5.因某種原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體的溫度升高，若氣體質(zhì)量及含塵狀況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？原因何在？6.影響輻射傳熱的主要因素有哪些？7.綜合評(píng)價(jià)塔板性能的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

8.當(dāng)兩相流量比相差很大時(shí)，而且選用的萃取塔設(shè)備又可能產(chǎn)生嚴(yán)重的軸向返混，此時(shí)應(yīng)將流量大的還是流量小的一相作為分散相？為什么？

9.何謂平衡水、自有水、結(jié)合水、非結(jié)合水？它們之間有何相互關(guān)系？10.何謂蒸發(fā)設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度？

二、傳熱計(jì)算（20分）某列管式換熱器，殼程通以0.2MPa（絕）的飽和蒸汽，可將一定量的冷水從25℃加熱至65℃。若加熱蒸汽的壓強(qiáng)及水的入口溫度保持不變，水的出口溫度降為63℃，求此時(shí)換熱器的熱流量較原工況有和變化（以原工況的相對(duì)比值表示）？計(jì)算時(shí)可忽略垢層、管壁及蒸汽側(cè)的熱阻，水在管內(nèi)作湍流滾動(dòng)。0.2MPa的飽和蒸汽的溫度為120℃。

三、吸收計(jì)算（20分）

在一逆流操作的吸收塔中，吸收混合氣體（氨與空氣）中的氨。單位塔截面上的混合氣體流率為0.036kmol/m2·s，含氨2%（體積分率），新鮮吸收劑為含氨0.0003（摩爾分率）的水溶液，從塔頂參與。要求氨的回收率不低于91%，設(shè)計(jì)采用液氣比為最小液氣比的1.3倍。氨-水-空氣物系的相平衡關(guān)系為y=1.2x。已知?dú)庀嗫倐髻|(zhì)系數(shù)Kya為0.0483kmol/m3·s，過(guò)程為氣膜控制。試求：1.所需塔高H；

2.若采用部分吸收劑再循環(huán)從塔頂參與，新鮮吸收劑用量不變，循環(huán)量與新鮮吸收劑量之比為1：10，為達(dá)到同樣的回收率，所需塔高為多少？

四、精餾計(jì)算（20分）

采用連續(xù)精餾塔分開(kāi)某雙組分混合物。進(jìn)料組成為0.4（易揮發(fā)組分摩爾分率），進(jìn)料液氣比為1：1（摩爾量之比）。塔頂泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂易揮發(fā)組分回收率達(dá)到98%，塔釜難揮發(fā)組分回收率達(dá)到99%。已知該物系的相對(duì)揮發(fā)度為3。試求：

1.塔頂、塔底組成的濃度和塔頂采出率；2.最小回流比；

3.若取回流比為最小回流比的1.5倍，試寫(xiě)出提餾段操作線方程。

五、流體輸送計(jì)算（此題應(yīng)屆考生必答，20分）

圖示輸水管路。圓桶形高位槽直徑為0.5m，底部接一長(zhǎng)30m（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）、內(nèi)徑為20mm的管路，摩擦系數(shù)λ為0.02。水平支管很短，除閥門(mén)局部阻力外的其他阻力可忽略，支管直徑與總管一致。高位槽水面與支管出口的初始垂直距離為5m，槽內(nèi)水深為1m，閥門(mén)1、2的類型一致。試求：1.當(dāng)一個(gè)閥門(mén)1全開(kāi)（ζ=2）、閥門(mén)2全關(guān)時(shí)，支管1中的瞬時(shí)流速為多少？2.在上述狀況下，將槽中的水放出一半，需多少時(shí)間？

3.若在閥門(mén)1全開(kāi)、閥門(mén)2全關(guān)的條件下放水100秒后，將閥門(mén)2也全開(kāi)，問(wèn)放完槽中的水總共需要多長(zhǎng)時(shí)間？

H=5m21

六、流體輸送計(jì)算（此題在職考生必答，20分）

圖示輸液管路。用離心泵將料液（密度ρ=800kg/m3）送至常壓高位槽B和壓力容器C。兩股流量一致，V1=V2=4l/S。高度ZB=25m。壓力容器C中的壓強(qiáng)為9.81kPa，高度ZC=20m。管段ED內(nèi)徑d=75mm，長(zhǎng)度L=100m（包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），管段DF內(nèi)徑d1=50mm，長(zhǎng)度L1=50m（包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）,管段DG內(nèi)徑d2=50mm，長(zhǎng)度L2=50m（包括除閥門(mén)外的所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），摩擦系數(shù)λ均為0.03，不計(jì)分流點(diǎn)的阻力損失及動(dòng)量交換，試求：1.泵的壓頭與理論功率；

2.支路DG中的閥門(mén)的局部阻力損失，J/N；

3.若希望長(zhǎng)期提高V`1=V`2=1.5V1，并再提供一臺(tái)同型號(hào)水泵，離心泵特性曲線為He=56?2.81×105V2，式中He：m；V：m3/s。問(wèn)能否達(dá)到要求？（設(shè)管路閥門(mén)阻力已調(diào)至相應(yīng)值）

BFZBDGCZCAE

華東理工大學(xué)2000年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（14分）

1.動(dòng)能校正系數(shù)α為什么總是大于等于1的？試說(shuō)明理由？2.大小不一的攪拌器能否使用同一條功率曲線？為什么？3.簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)模型法規(guī)劃試驗(yàn)的主要步驟。4.加快過(guò)濾速率有哪幾種途徑？

5.評(píng)價(jià)旋風(fēng)分開(kāi)器性能的主要指標(biāo)有哪些？6.簡(jiǎn)述輻射傳熱中黑體和灰體的概念。7.液液萃取塔設(shè)備的主要技術(shù)性能有哪些？

二、流體輸送計(jì)算（20分）

貯罐內(nèi)有40℃的粗汽油（密度ρ=710kg/m3），維持液面恒定。用泵抽出后分成兩股：一股送到分餾塔頂部；另一股送到吸收解吸塔中部。有關(guān)位置距地面以上的高度見(jiàn)附圖。

當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度的各管段長(zhǎng)度如下：1-0段，L1=10m；0-3段，L3=20m。管內(nèi)徑均為50mm，摩擦系數(shù)均為λ=0.03。調(diào)理0-2段中閥門(mén)開(kāi)度，使送往吸收解吸塔的流量為送往分餾塔的流量的一半。此時(shí)，孔板流量計(jì)的壓差ΔP=513mmHg，孔徑do=25mm，流量系數(shù)Co=0.62。試求：1.總管流量和管路所需的壓頭；

2.若泵效率為60%，求所需泵功率。

P2=49kPa2分12m餾塔5mΔP孔板流量計(jì)P1=49kPa1P3=145kPa3010m吸收解吸塔三、精餾計(jì)算（12分）

用連續(xù)精餾塔分開(kāi)某雙組分混合液，混合液中含易揮發(fā)組分XF=0.4（摩爾分率，下同），原料以飽和液體狀態(tài)參與塔中部，塔頂全凝，泡點(diǎn)回流。操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度α=2.5，要求塔頂產(chǎn)品濃度XD=0.8，塔頂易揮發(fā)組分的回收率η=0.9。塔釜間接蒸汽加熱。試求：1.完成上述分開(kāi)任務(wù)的最小回流比；2.若操作回流比取最小回流比的1.5倍，則進(jìn)入塔頂?shù)谝粔K塔板的氣相組成為多少？

四、枯燥計(jì)算（14分）

間歇枯燥處理某濕物料3.89kg，含水量為10%（濕基），用總壓100kPa、溫度為50℃的空氣進(jìn)行枯燥，并測(cè)得空氣的露點(diǎn)溫度為23℃，濕球溫度為30℃，要求枯燥產(chǎn)品的含水量不超過(guò)1%（濕基）。

2

已知枯燥面積為0.5m，氣相傳質(zhì)系數(shù)KR為0.0695kg/m2·s，物料的臨界自由含水量XC為0.07kg/kg干料，平衡含水量可視為零。降速枯燥階段的枯燥速率曲線可按通過(guò)原點(diǎn)的直線處理，求枯燥時(shí)間。溫度t/℃233050飽和蒸汽壓/kPa2.9044.25012.34五、吸收計(jì)算（14分）

混合氣體由塔底引入，其中可溶組分的濃度y1=0.05（摩爾分率，下同），單位塔

2

截面上的氣相流率G=0.014kmol/m·s。吸收劑分兩處參與。由塔頂參與的為純?nèi)軇?，單位塔截面上的流率為L(zhǎng)1=0.0112kmol/m2·s。從塔頂往下，經(jīng)2米填料層高度后，又參與一股x`2=0.01的吸收劑，單位塔截面上的流率L2=0.0112kmol/m2·s，再經(jīng)6米填料層高度后，液體由塔底引出。全塔各處Kya均為0.028kmol/m3·s，物系的平衡關(guān)系y=0.8x。試求：

′′

1.其次股吸收劑L2參與后，塔內(nèi)該截面的液相濃度x2；2.塔底排出的液相濃度x1；

3.為使出塔氣體濃度y2降低，其次股吸收劑的參與口應(yīng)向上移還是向下移？為什么？

六、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）槽內(nèi)盛有10噸某有機(jī)物，擬用圖示裝置加熱，加熱介質(zhì)為120℃的飽和水蒸汽，

2

在加熱過(guò)程中，傳熱系數(shù)的平均值為320W/m·K，加熱器的換熱面積為12m2，泵的輸送量為W=4000kg/h，有機(jī)物的比熱容Cp=2.1KJ/kg·K。試求：1.若將槽內(nèi)有機(jī)物從20℃加熱到80℃，需多長(zhǎng)時(shí)間？

2.若泵的輸送量增加為5000kg/h，傳熱系數(shù)K∝W0.8，則將槽內(nèi)有機(jī)物從20℃加熱到80℃需多長(zhǎng)時(shí)間？

（槽內(nèi)液體因攪拌均勻而溫度均一，忽略熱損失。）

T=120℃t1T=120℃Wt2

七、（此題在職考生必答，20分）

用某熱流體與甲苯在一臺(tái)列管式換熱器中進(jìn)行逆流換熱。列管的內(nèi)徑為25mm，甲苯走管內(nèi)，入口溫度t1=20℃，出口溫度t2=80℃；熱流體走管外，入口溫度T1=200℃，出口溫度T2=120℃。已知此時(shí)熱流體的對(duì)流給熱系數(shù)α1=1000W/m2·K，甲苯的對(duì)流給熱系數(shù)為α2=800W/m2·K。現(xiàn)把甲苯的流量增大50%，試求：1.熱流體的出口溫度為多少？

2.新工況的熱流量Q’較原來(lái)增加了多少？（已知甲苯的Re>104，Pr>0.7，管壁熱阻可忽略，流體物性隨溫度的變化可忽略。）

華東理工大學(xué)2023年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（20分）

1.流體滾動(dòng)過(guò)程中，穩(wěn)定性是指什么？定態(tài)性是指什么？2.簡(jiǎn)述因次論指導(dǎo)下的試驗(yàn)研究方法的主要步驟。3.在表面過(guò)濾方式中，何謂架橋現(xiàn)象？

4.簡(jiǎn)述旋風(fēng)分開(kāi)器性能指標(biāo)中分割直徑dpc的概念。5.液體沸騰的必要條件有哪兩個(gè)？

6.循環(huán)形蒸發(fā)器中，降低單程氣化率的目的是什么？7.篩板塔的氣液接觸狀態(tài)有哪三種，各有什么特點(diǎn)？

8.簡(jiǎn)述萃?。ㄈ锵担┻^(guò)程中的臨界混溶點(diǎn)、選擇性系數(shù)？

9.在恒定枯燥條件下，將含水35%（濕基）的物料進(jìn)行枯燥，開(kāi)始時(shí)枯燥速度恒定，當(dāng)枯燥至含水量為8%（濕基），則物料的臨界含水量為（干基），平衡含水量為（干基），自由含水量為（干基）。10.簡(jiǎn)述枯燥中的臨界含水量受哪些因素影響。

二、傳熱計(jì)算（20分）

一列管式換熱器，內(nèi)有φ19×2mm鋼管33根，管長(zhǎng)1.5m，單管程?，F(xiàn)將此換熱器用來(lái)冷凝某工藝物料的蒸汽，殼程蒸汽冷凝溫度為90℃，蒸汽側(cè)熱阻、管壁熱阻可忽略。冷卻水走管程，進(jìn)口溫度t1=15℃，流量為21m3/h。試求：1.蒸汽冷凝量為多少？冷卻水的出口溫度為多少？

2.夏季時(shí)，冷卻水進(jìn)口溫度為25℃時(shí)，若冷卻水流量不變，則蒸汽冷凝量為多少？

已知冷卻水的比熱Cp=4180J/kg·K，粘度μ=1mPa·s，密度ρ=100kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.6W/m2·K，物料蒸汽氣化潛熱r=1.2×106J/kg。設(shè)以上物性不隨溫度而變。

y2L3三、吸收計(jì)算（20分）

欲按下圖流程設(shè)計(jì)吸收塔。已知：y1=0.05（摩爾分率，下同），吸收率η=0.9，G=150kmol/m2·h，x3=0.004，x2=0.015，L2/L3=1，塔頂處液氣比（摩爾比）為0.5，全塔HOG=0.5m，相平衡關(guān)系：y=0.5x。L2在塔內(nèi)液相組成與x2一致處參與。試求：1.所需塔高；

2.若L2與L3合并后，由塔頂參與，試定性分析所需塔高將發(fā)生什么變化。在y-x圖上畫(huà)出上述兩種進(jìn)料方案的操作線。

x3L2x2y1x1G四、精餾計(jì)算（20分）

一連續(xù)操作的常壓精餾塔用于分開(kāi)雙組分混合物。已知原料液中含易揮發(fā)組分XF=0.40（摩爾分率，下同），進(jìn)料狀況為汽液混合物，其摩爾比為：氣量比液量=1比1，所達(dá)分開(kāi)結(jié)果為塔頂產(chǎn)品XD=0.98，塔釜?dú)堃篨W=0.02，若該系統(tǒng)的相

對(duì)揮發(fā)度α=2，操作時(shí)采用的回流比R=1.6Rmin，試計(jì)算：1.易揮發(fā)組分的回收率；2.最小回流比Rmin；

3.提餾段操作線的數(shù)值方程；

4.若在飽和液相組成Xθ=0.70的塔板處抽側(cè)線，其量θ又和有側(cè)線時(shí)獲得的塔頂產(chǎn)品量D相等，減少采出率D/F，回流比R=5，理論板為無(wú)窮多，那么此時(shí)塔頂?shù)臐舛萖D可能維持的最高值將是多少？

五、（此題應(yīng)屆考生必答，20分）

用離心泵將敞口水池中的水送至敞口高位槽，兩液位差為6m。泵的特性方程：He=28?1.45×105qv2（He—m，qv—m3/s）,管路流量為0.01m3/s。試求：1.泵的有效功率；

2.若高位槽直徑為2m，水池液面高度不變，要使高位槽液位上升1m需要多長(zhǎng)時(shí)間？

6m

六、（此題在職考生必答，20分）

某廠自江水中取水去冷卻某物質(zhì)，換熱后的水仍排入江中，流程見(jiàn)圖。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分時(shí)，離心泵的特性方程為He=48?1.3×106qv2（He—m，qv—m3/s），該泵吸入管路長(zhǎng)為20m，壓出管路長(zhǎng)為100m（以上管長(zhǎng)均包括了全部局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），管路直徑均為φ57×3.5mm，摩擦系數(shù)為0.02。試求：1.泵的有效功率；

2.泵入口處真空表的讀數(shù)；

3.當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速調(diào)為2700轉(zhuǎn)/分時(shí)，泵的有效功率又為多少？

換熱器P5m

華東理工大學(xué)2023年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（20分）

1.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么？

2.非牛頓流體中，塑性流體法特點(diǎn)是什么？

3.攪拌器的兩個(gè)功能是什么？改善攪拌效果的工程措施有哪些？4.加快過(guò)濾速率的途徑有哪些？5.什么是顆粒的自由沉降速度？6.簡(jiǎn)述輻射傳熱中灰體的概念。

7.簡(jiǎn)述填料塔等板高度HETP的概念。

8.簡(jiǎn)述萃取過(guò)程中選擇溶劑的基本要求有哪些？

9.恒速枯燥階段的濕物料表面溫度是什么溫度？為什么？10.簡(jiǎn)述綜合評(píng)價(jià)板式塔塔板性能優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)。

二、流體輸送計(jì)算

圖示離心泵輸水管路，將敞口低位槽中的水輸送到塔設(shè)備中。泵的揚(yáng)程可用He=40?6×104qv2（He—m，qv—m3/s）表示，管路均為φ50×2.5mm，總管長(zhǎng)（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度）為80m，摩擦系數(shù)λ=0.025。塔內(nèi)壓強(qiáng)為0.1MPa（表），塔內(nèi)出水口與低位槽液面垂直高度差為12m。試求：1.管路的流量為多少m3/s？泵的有效功率為多少？2.若塔內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?.2MPa（表），則此時(shí)流量為原流量的百分之幾？

P=0.1MPa(表)12m

三、吸收計(jì)算

某逆流操作的吸收塔，用純?nèi)軇┑葴匚漳郴旌蠚庵械腁組分?；旌蠚獾奶幚砹繛?0kmol/h，進(jìn)塔混合氣中A組分的含量為0.05（摩爾分率），回收率為80%，相平衡關(guān)系為y=2x。填料塔的塔徑為0.8m，氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)為120kmol/(m3·h)，該過(guò)程為氣相阻力控制。設(shè)計(jì)液氣比為最小液氣比的1.25倍，試求：

1.填料塔的有效高度H為多少?

2.若采用20%的吸收劑再循環(huán)，新鮮吸收劑的用量和其他入塔條件不變，則回

收率為多少？

四、精餾計(jì)算

采用連續(xù)精餾塔分開(kāi)某雙組分液體混合物，進(jìn)料量為200kmol/h，進(jìn)料中易揮發(fā)組分濃度0.4，汽液混合物進(jìn)料，汽：液=1：1（摩爾量之比）。該塔塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱。要求塔頂產(chǎn)品濃度為0.95，塔釜產(chǎn)品濃度為0.05（以上皆為摩爾分率），操作條件下，該物系相對(duì)揮發(fā)度α=2.5，實(shí)際回流比為最小回流比的1.5倍。試求：

1.塔頂易揮發(fā)組分和塔釜難揮發(fā)組分的回收率；2.精餾段和提餾段的操作線方程；

3.若第一塊板的汽相默弗里效率Emv為0.6，求塔頂其次塊板（自塔頂向下數(shù)）上升汽相的組成。

五、傳熱計(jì)算（此題應(yīng)屆考生必答，20分）

某熔鹽槽內(nèi)盛有溫度為800℃的熔鹽。在熔鹽內(nèi)浸有一電加熱器。開(kāi)始通電時(shí)，加熱器的溫度與熔鹽一致。加熱過(guò)程中熔鹽溫度保持恒定。已知加熱器的功率為1.0KW，加熱器的外表面積為0.05m2，加熱器的熱容相當(dāng)于1kg水，水的比熱容4.183KJ/(kg·℃)，熔鹽與加熱器表面間的給熱系數(shù)為1.5KW/(m2·℃)。假設(shè)在加熱過(guò)程中給熱系數(shù)不變，加熱器溫度始終保持均一，求通電1分鐘時(shí)加熱器的壁溫為多少度？加熱器的最高壁溫可達(dá)多少度？

六、傳熱計(jì)算（此題在職考生必答，20分）

有一逆流操作管式換熱器，120℃的熱油通過(guò)管程冷卻至80℃，20℃冷水通過(guò)殼程加熱至50℃，管、殼程流體滾動(dòng)均處于高度湍流狀態(tài)。管程給熱系數(shù)1.0KW/(m2·℃)，殼程給熱系數(shù)為2.5KW/(m2·℃)。若將管程的熱油流量加倍，其他操作條件不變，油和水的出口溫度分別變?yōu)槎嗌俣龋浚ü鼙诤鼙?，忽略管壁及兩?cè)的垢層熱阻）

（摩爾分率），相平衡關(guān)系為y=1240x（摩爾分率），試求：1.出塔氣體（摩爾分率）濃度；2.該填料的HOG值；

3.現(xiàn)若將氣體用量增加20%，且設(shè)HOG不變，則出塔液體、氣體濃度各位多少？四、精餾計(jì)算（30分）

常壓下，將乙醇—水混合物（其恒沸物含乙醇摩爾分率為0.894）加以分開(kāi)。加料F=100kmol/h，XF=0.3（乙醇摩爾分率，下同），進(jìn)料狀態(tài)為汽液混合狀態(tài)，其中氣相含乙醇y=0.48，液相含乙醇x=0.12。要求XD=0.75，XW=0.1。塔釜間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，設(shè)回流比R=1.6Rmin，夾緊點(diǎn)不是平衡線與操作線的切點(diǎn)，系統(tǒng)符合恒摩爾流假定。試求：1.q線方程；2.最小回流比；

3.提餾段操作線方程；

4.若F、XF、q、D、R不變，理論板數(shù)不受限制，且假定平衡線與操作線不出現(xiàn)切點(diǎn)，則餾出液可能達(dá)到的最大濃度為多少？釜液可能達(dá)到的最低濃度為多少？

五、傳熱計(jì)算（此題應(yīng)屆考生必答，30分）

一夾套攪拌反應(yīng)釜裝有0.25m3密度為900kg/m3、熱容為3.3kJ/kg·℃的液體。擬通過(guò)夾套用蒸汽加熱，釜內(nèi)的溫度四處均勻一致。夾套換熱面積為2.5m2，蒸汽溫度為107℃，釜壁厚為10mm，導(dǎo)熱系數(shù)為6.0W/m·℃，釜壁外蒸汽側(cè)的給熱系數(shù)為1.7KW/m2·℃。在攪拌轉(zhuǎn)速為1.5rps時(shí)，釜內(nèi)側(cè)的給熱系數(shù)為1.1KW/m2·℃?，F(xiàn)攪拌器轉(zhuǎn)速為3rps，已知釜內(nèi)側(cè)的給熱系數(shù)與攪拌速度的2/3/次方成正比，忽略熱損失及垢層熱阻。將釜內(nèi)液體從22℃加熱到102℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？六、傳熱計(jì)算（此題在職考生必答，30分）

擬用一套管換熱器將密度為1100kg/m3、熱容為4.0KJ/kg·K的料液從295K加熱到375K。料液走管內(nèi)，管外用395K的飽和蒸汽加熱。料液的流量為1.75×10-4m3/s，管內(nèi)料液側(cè)的給熱系數(shù)為0.141KW/m2·K，管外蒸汽側(cè)的給熱系數(shù)為

2

3.40KW/m·K。假定管內(nèi)料液側(cè)的給熱系數(shù)與流速的0.8次方成正比，并忽略熱損失、管壁與垢層熱阻。試求：1.所需的換熱面積；

2.該換熱器投入使用時(shí)，料液的流量增大至3.25×10-4m3/s，其余條件均不變，試求料液的出口溫度。

華東理工大學(xué)2023年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（30分）

1.何謂泊謖葉方程？其應(yīng)用條件有哪些？2.非牛頓流體中，假塑性流體的特點(diǎn)是什么？3.攪拌器應(yīng)具備哪兩種功能？

4.數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有哪些？

5.氣體中含有1-2微米的直徑的固體顆粒，應(yīng)選用哪一種氣固分開(kāi)方法。6.蒸發(fā)操作節(jié)能的措施有多種，試寫(xiě)出三種。7.板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種？

8.簡(jiǎn)要表達(dá)填料塔、板式塔各適合什么應(yīng)用場(chǎng)合？

9.何謂液液萃取的選擇性系數(shù)？它在什么狀況下不能進(jìn)行萃取分開(kāi)？10.何謂臨界含水量？它受哪些因素影響？

二、流體輸送計(jì)算（30分）

水流經(jīng)一矩形切口的堰，如下圖。若已知流量為10kg/s，堰長(zhǎng)lW=1m。試求堰上液位高度hw為多少？

提醒：先推導(dǎo)平直堰上體積流量qv與堰上液位高度how的關(guān)系，設(shè)堰上游的流速很小，且去流量系數(shù)Co=0.62。

AlwhowA-A視圖how堰A

三、吸收計(jì)算（30分）

在填料塔中用純?nèi)軇?duì)低含量氣體作逆流吸收，試證：

1mGy1mG

NOG=ln1?+

mGLyL21?L式中G和L分別是氣體和液體溶劑流率（kmol/m2·s），y1y2分別是進(jìn)出塔氣體的濃度（摩爾分?jǐn)?shù)）。氣液相的平衡關(guān)系為ye=mx

式中ye是與液相濃度x相平衡的氣相濃度（均為摩爾分?jǐn)?shù)）。提醒：NOG=y1y?y2

e

ydy

現(xiàn)用純?nèi)軇?duì)某低含量氣體作逆流吸收，可溶組分的回收率為90%，所用液氣比是最小液氣比的1.5倍。假使吸收塔所用填料的傳質(zhì)單元高度HOG=0.6m，則所需的填料層高度為多少？

四、精餾計(jì)算（30分）

某連續(xù)操作精餾塔如下圖。已知原料液的組成XF=0.02（摩爾分率，下同），原料液以飽和液體狀態(tài)直接參與塔釜。塔頂設(shè)全凝器，全塔共有理論板2塊（包括塔釜），塔頂采出率D/F=1/3，回流比R=1。在此條件下，物系的相平衡關(guān)系可表示為y=4x。試計(jì)算塔頂采出液濃度XD和塔釜采出液濃度XW。

DXDFXFWXW

五、傳熱計(jì)算（此題應(yīng)屆考生必答，30分）

某容器內(nèi)盛有溫度為105℃的甲苯1400kg，于其中裝有外表面積為3.2m2的蛇管換熱器，蛇管內(nèi)通入13℃冷卻水。以外表面積為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)為255W/m2·K。經(jīng)過(guò)若干時(shí)間后測(cè)得甲苯溫度冷卻到25℃，而相應(yīng)的水出口溫度為18℃。操作過(guò)程中，甲苯和水的比熱分別為1.8KJ/(kg·K)和4.19KJ/(kg·K)，且保持不變，不考慮熱損失，容器內(nèi)甲苯溫度均勻。試計(jì)算：1.水的流量qm2為多少？

2.冷卻甲苯所需的時(shí)間為多少？

六、傳熱計(jì)算（此題在職考生必答，30分）

傳熱面積為10m2的間壁式換熱器中，用水逆流冷卻某有機(jī)油，油的流量qm為1860kg/h，進(jìn)口溫度T1=90℃，出口溫度T2=40℃；冷卻水進(jìn)口溫度t1=15℃,出口溫度t2=55℃。油的比熱Cp1=2.70KJ/(kg·℃)，水的比熱Cp2=4.186KJ/(kg·℃)，物性參數(shù)是常數(shù)。熱油側(cè)給熱系數(shù)?水側(cè)給熱系數(shù)。試計(jì)算：1.冷卻水用量qm2為多少？傳熱量為多少？

2.若兩流體流量qm1、qm2和油進(jìn)口溫度T1不變，但氣候條件變化，冷卻水進(jìn)口溫度變?yōu)閠`1=20℃時(shí)，油的出口溫度T`2為多少？3.若t`1=20℃時(shí)，按工藝規(guī)定要求仍需將油流量為1860kg/h，從進(jìn)口溫度T1=90℃冷卻到出口溫度T2=40℃，冷卻水流量q`m2為多少？

華東理工大學(xué)2023年研究生入學(xué)考試試題

一、簡(jiǎn)答題（30分）

1.簡(jiǎn)述流體靜壓強(qiáng)的特性。

2.