天津大學(xué)化工原理考研真題

〔能源化工行業(yè)天津大學(xué)化工原理考研真題00壹年招收碩士生入學(xué)試題題號：考試科目：化工原理〔含化工原理試驗(yàn)〕頁數(shù)：壹、選擇和填空〔20%〕1、用離心泵將某貯槽A內(nèi)的液體輸送到壹常壓設(shè)備BB變?yōu)楦邏涸O(shè)備，則泵的輸液量，軸功率。2、球形顆粒的自由沉降過程包括加速運(yùn)動和等速運(yùn)動倆個階段，沉降速度是指階段中的顆粒相對于流體的運(yùn)動速度。3120℃和8040R1和其次、三層熱阻R2、R3的大小關(guān)系為。A、R1＞(R2+R3)B、R1＜(R2+R3)C、R1＝(R2+R3)D、無法確定4α=2.5n、n-1xn=0.35，yn-1=。5、在吸取操作中，假設(shè)c*－c≈ci－c，則該過程為。A、液膜掌握B、氣膜掌握C、雙膜掌握D、不能確定6、安排系數(shù)kA增加，則選擇性系數(shù)β。A、減小B、不變C、增加D、不確定7、在填料塔的Δp/z—u曲線圖上，有和倆個折點(diǎn)，該倆個折點(diǎn)將曲線分為三個區(qū)，它們分8、承受壹定狀態(tài)的空氣枯燥某濕物料，不能通過枯燥除去。A、結(jié)合水分B、非結(jié)合水分C、自由水分D、平衡水分附件，用離心泵將儲槽A中的液體輸送到高位槽〔倆個槽位放開，倆槽液12m38mm50m〔包括管件、閥門、流量計的當(dāng)量長度。管路上安裝壹孔板流量計，孔板的孔徑為20mm，流量系數(shù)C0為0.6U管壓差計讀數(shù)R為540m，指示液為汞〔汞的密度為13600kg/m。操作條件下1260kg/m31×10-3Pa·s60%，試求泵的軸功率，kW。摩擦系數(shù)可按下式計算：滯流時，λ=64/Re湍流時，λ=0.3164/Re0.25〔13％〕三、在壹定條件下恒壓過濾某懸浮液，實(shí)際測得K=5×10-5m2/s，Ve=0.5m3。先承受濾框尺635mm×635mm×25mm30min過濾5m3濾液，試求所需濾框的個數(shù)n〔6%〕第壹頁，共二頁四、有壹列管換熱器，裝有Φ25mm×2.5mm300根，管長為2m。將管程的空氣由20℃858000kg/h108℃的飽和蒸汽在殼程作為介質(zhì)，水蒸氣的冷凝傳熱膜系數(shù)為1×104W/(m2·K)。管壁及倆側(cè)污垢熱阻可無視，熱損失可無視。管內(nèi)空氣的普蘭特準(zhǔn)數(shù)Pr0.7，雷諾準(zhǔn)數(shù)Re2.383×104，空氣導(dǎo)熱系數(shù)為2.85×10-2W/(m·K)，1kJ/(kg·K)。試求：空氣在管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)；換熱器的總傳熱系數(shù)〔以管外外表積為根底；通過計算說明該換熱器能夠滿足要求〔12%〕五、在壹連續(xù)精餾塔中分別某抱負(fù)二元混合物。原料液流量為100kmol/h，其組成為0.5〔易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同；塔頂餾出液流量為50kmol/，其組成為0.9；泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂承受全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的1.5倍；操作條件下平均相對揮發(fā)2.1，每層塔板的氣相默弗里板效率為0.5。計算釜?dú)堃航M成；求精餾段操作線方程；假設(shè)經(jīng)過精餾段第n塊實(shí)際板液相組成降低了0.01，求經(jīng)過該板氣相組成的最大變化量?！?3%〕六、在填料層高度為8.5m的吸取塔中，用純?nèi)軇┪∧硽怏w混合物中的溶質(zhì)組分。進(jìn)塔混合氣體中溶質(zhì)的含量為0.0〔摩爾比；單位塔截面上惰性氣體流量為0.34kmol/(m2·h)98%；在操作條件下，該系統(tǒng)的平衡關(guān)系為Y=2.2XY均為摩爾比；溶劑用量為最小用量的1.5倍。試計算：出塔液相組成；全部填料的比外表積〔11%〕七、濕度為0.01kg/kg絕干空氣的常壓穎空氣經(jīng)預(yù)熱器加熱后，在常壓下用于枯燥某種濕物料?？諝膺M(jìn)、出預(yù)熱器的溫度分別為20℃、120℃，含水量分別為20%、5%〔均為濕基。60kg/h2.134kJ/(kg·)℃，無視枯燥系統(tǒng)的熱損失。試求：穎空氣的流量Vm3/；枯燥系統(tǒng)所需要的總加熱速率Q〔10%〕八、試驗(yàn)局部〔15%/〕1、在進(jìn)展間歇精餾操作過程中，為了保持塔頂溫度的恒定，應(yīng)漸漸回流比；同時為了保持塔頂產(chǎn)品產(chǎn)量的恒定，應(yīng)漸漸塔釜加熱量。2、在進(jìn)展圓形直管內(nèi)空氣湍流流淌的對流傳熱系數(shù)測定試驗(yàn)中，需要測定哪些物理量？3、在恒壓過濾常數(shù)測定試驗(yàn)中，不同濾液量V對應(yīng)的過濾時間θ，試簡要說明利用作圖法求取恒壓過濾常數(shù)的方法。4、設(shè)計壹試驗(yàn)流程〔畫出其試驗(yàn)流程示意圖，能夠完成如下試驗(yàn)內(nèi)容：進(jìn)展離心泵性能的爭論；進(jìn)展水平直管摩擦阻力和流淌雷諾數(shù)關(guān)系的爭論。2023年招收碩士生入學(xué)試題題號：考試科目：化工原理〔含試驗(yàn)〕頁數(shù)：〔選擇填空題或直接填空，每空125分〕1、在完全湍流區(qū)，流淌摩擦阻力損失和〔〕成正比；在層流區(qū)，流淌摩擦阻力損失和〔〕成正比。①流速的壹次方②流速的平方③流速的三次方④流速的五次方2、在設(shè)計沉降室時，所依據(jù)的根本關(guān)系是Vs≤blut，其中ut是指〔〕①顆粒的平均沉降速度②要求被除去的最小顆粒的沉降速度③平均粒徑大小的顆粒的沉降速度3、在塔板設(shè)計中，假設(shè)加大板間距則漏夜線〔，液泛線〔。①下移②不變③上移④不確定4、填料因子Φ值減小，填料塔的液泛速度uF〔〕①增大②不變③不確定④減小5、對于第I類物系，假設(shè)溫度上升，則溶質(zhì)在溶劑中的溶解度〔、分層區(qū)的面積〔。①不變②減?、墼龃螈懿淮_定6、離心泵的氣蝕余量越小，則其抗氣蝕力量〔。①越強(qiáng)②越弱③不確定7、精餾塔有〔〕種進(jìn)料熱狀況，其中〔〕進(jìn)料的q值最大，進(jìn)料溫度〔〕泡點(diǎn)溫度。8、在逆流吸取塔中，用清水吸取混合氣中的溶質(zhì)組分。其液氣比L/V為2.7，平衡關(guān)系為Y=1.5。假設(shè)溶質(zhì)的回收率為90，則操作液氣比和最小液氣比之比值〔。9、離心泵壓頭的物理意義〔。10、選擇旋風(fēng)分別器的依據(jù)是〔〔〕和〔。11、依據(jù)熱補(bǔ)償方式的不同，列管式換熱器可分為〔〕〔〕換熱器和〔〕換熱器。12、某恒壓過濾的方程為V2+V=0.01721θ，V單位為m3，θ單位為s假設(shè)過濾面積為18.55m，則過濾常數(shù)K〔Ve〔、e〔qe〔；欲得5m3所需的過濾時間為〔?！?2分〕承受如下圖的輸送系統(tǒng)，將水池中的清水輸送到高位槽中?！苍嚪治霎?dāng)出口閥C的開度由C1增大到C28分〕〔2〕假設(shè)離心泵的方程為H＝32－7.0×104Q2〔m2/s〕0.01m3/s〔4分〕〔共12分〕壹定流量的空氣用列管式換熱器從2080℃，空氣在管內(nèi)呈湍流流淌，管外為飽和蒸汽冷凝加熱?，F(xiàn)因生產(chǎn)需要，空氣流量增加20%，且要求空氣的第壹頁共二頁進(jìn)出口溫度保持不變?，F(xiàn)擬承受提高加熱蒸汽的溫度，從而提高平均傳熱溫差的方法來解決12分〔不考慮管壁及可能的污垢熱阻〔共13分100kmol/h，其組成為0.〔易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同；餾出液流量為40kmol/，其組成為0.9；進(jìn)1.6EML為0.5；在此題范圍內(nèi)氣液平衡方程為y=0.6x+0.35；測得進(jìn)入該塔某層塔板的液相組成為0.35。試計算：精餾段操作線方程〔8分〕離開該層塔板的液相組成〔5分〕〔共11分〕1.2m5m的吸取塔中，用純?nèi)軇┪∧硽怏w混合物中的溶質(zhì)組分。入塔混合氣中惰性組分的摩爾流量為40kmol/h，氣相總體積吸取系數(shù)為62.5kmol/(m3·h)；在操作條件下，平衡線和操作線均為直線，且平衡線和操作0.7。試計算該吸取塔的吸取率φA〔11分〕〔共12分〕在常壓下用濕空氣枯燥某濕物料。濕空氣的流量為1000kg/h，進(jìn)預(yù)熱器時的溫度為20℃，相對濕度為60%，進(jìn)枯燥器的溫度為107℃，離開枯燥器時的濕0.03kg/kg絕干氣，試求以下倆種狀況下空氣出枯燥器的溫度?！?分〕不向枯燥器補(bǔ)充熱量，加熱物料消耗的熱量為15000kJ/h，枯燥器的熱損失為3KW〔6分〕202.334kPa?！?5分〕1、在進(jìn)展連續(xù)精餾操作過程中，隨著進(jìn)料中輕組分濃度減小，塔頂溫度〔輕組分〔2分。2、在離心泵性能測定試驗(yàn)中，應(yīng)進(jìn)展〔〕曲線的測定〔3分。3、干躁過程中，隨著干球溫度的上升，干躁速率〔，臨界濕含量〔2分。4、設(shè)計壹試驗(yàn)流程〔畫出其試驗(yàn)流程示意圖〕8分〕進(jìn)展恒壓過濾常數(shù)的測定；進(jìn)展濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料常數(shù)k的測定。2023年招收碩士生入學(xué)試題題號：考試科目：化工原理〔含試驗(yàn)〕頁數(shù)：壹、選擇和填空〔30分〕1、如下圖的流淌系統(tǒng)，當(dāng)閥門C的開度增大時，流淌系統(tǒng)的總摩擦阻力損失Σhf將，AB管段的摩擦阻力損失Σhf，AB〔2分〕2、三只長度相等的且聯(lián)管路，管徑的比為1:2:3，假設(shè)三只管路的流淌摩擦系數(shù)均相等，則三只管路的體積流量之比為〔2分〕:3C、1:24:39D、1:4:9A、1:2:3B、1:13題附圖3、如下圖的清水輸送系統(tǒng)，倆液面均為敞口容器?，F(xiàn)用該系統(tǒng)輸送密度為1200kg/m3的某溶液〔溶液的其他性質(zhì)和水一樣〔分〕A、增大B、減小C、不變D、不確定4、如下圖為某流淌系統(tǒng)的豎直圓管段局部，當(dāng)清水的平均流速為50mm/s時〔此時管內(nèi)為層流，管軸心處的某剛性球形固體顆粒由A截面到達(dá)B截面的時間為20；當(dāng)平均流速為30mm/s時，該固體顆粒在管軸心處由A截面到達(dá)B〔2分〕5、板框過濾機(jī)承受橫穿洗滌法洗滌濾餅，其洗滌操作的特征是：洗液流經(jīng)濾餅的厚度大約是過濾終點(diǎn)濾餅厚度的倍；洗液流通面積是過濾面積的倍〔2分〕A、1B、0.5C、2D、46、壹維穩(wěn)態(tài)溫度場傅立葉定律的表達(dá)式為〔2分〕7、在傳熱計算中，平均溫度差法往往用于計算，傳熱單元數(shù)法往往用于計算〔2分〕A、設(shè)計型B、核算型C、設(shè)計型和核算型8、操作中的精餾塔，假設(shè)保持、x、、R不變，減小，則L/〔2分〕A、減小B、不變C、增大D、不確定9、在吸取操作中，以液相組成差表示的吸取塔某壹截面上的總推動力為〔2分〕A、X*－XB、X－X*C、Xi－XD、X－Xi第壹頁共三頁10、板式塔是接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作時為連續(xù)相；填料塔是接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，操作〔4分〕11、假設(shè)萃取相和萃余相在脫除溶劑后的組成均和原料液的組成一樣，則所用萃取劑的選擇性〔2分〕A1B1C、不確定D、等于112、多級錯流萃取的特點(diǎn)是〔3分〕13、常壓濕空氣由t1加熱到t2，則空氣的性質(zhì)參數(shù)H2H1、I2I1、tW2tW1〔3分〕A、大于B、不確定C、小于D、等于二、承受如下圖的輸送系統(tǒng)，將水池中的清水〔密度為1000kg/m3〕輸送到密閉高位槽中。離心泵的特性方程為H4－7.×104Q〔式中H的單位為，Q的單位為m3/，當(dāng)壓力100kPa10L/s，此時管內(nèi)流淌已進(jìn)入阻力平方區(qū)。假設(shè)管路及閥門開80kPa時，試求：10分〕〔5分〕離心泵的有效功率〔5分〕三、過濾根本方程式為：)(”dd12esVVvrpAV+Δ=?μθ式中V——過濾體積，m3；θ——過濾時間，s；A——過濾面積，m2；Δp——過濾的壓差，Pa；s——濾餅的壓縮性指數(shù)，無因次；μ——濾液的粘度，Pa·s；r’——單位壓差下濾餅的比阻，1/m2；v——濾餅體積和相應(yīng)濾液體積之比，m3濾餅/m3濾液；Ve——過濾介質(zhì)的虛擬濾液體積，m3。試依據(jù)該式分析強(qiáng)化過濾操作的途徑〔8分〕四、某低粘度流體的流量為10000kg/h，比熱容為4.18kJ/(kg·℃)，生產(chǎn)上要求將該流體由15℃加熱到100℃現(xiàn)承受的換熱器是列管式換熱器其管束由160根管徑為φ25mm×2mm的不銹鋼管組成。管外的加熱熱源為 110℃的飽和水蒸氣，其冷凝對流傳熱系數(shù)為12kW/(m2·℃)。欲完成生產(chǎn)任務(wù)，當(dāng)換熱器為單管程時，換熱器的長度為4.5m；假設(shè)將單程改為雙管程，而管子的總數(shù)不變，試求：換熱器的總傳熱系數(shù)〔10分〕所需換熱管的長度〔6分〕〔不考慮管壁及可能的污垢熱阻，無視換熱器的熱損失，且假設(shè)流體在管內(nèi)均呈湍流流淌，倆種狀況下蒸氣冷凝對流傳熱系數(shù)一樣〕其次頁共三頁五、某制藥廠用板式精餾塔回收丙酮含量為75％〔摩爾％，下同〕的廢丙酮液媒。該精餾塔共裝有28層塔板，塔頂承受全凝器，泡點(diǎn)回流；塔底承受再沸器間接加熱。因在常壓下操作，該分別物系可視為二元抱負(fù)物系，其平均相對揮發(fā)度為1.8。現(xiàn)場測得壹組數(shù)據(jù)如下：965％40kmol/h60kmol/h66kmol/h60kmol/h試依據(jù)之上數(shù)據(jù)核算：〔5分〕操作回流比和最小回流比的比值8分〕該板式塔的總板效率〔7分〕提示：吉利蘭圖中的曲線可用下式表示，即：Y＝0.5458－0.5914X＋0.0027／X其中1min+?=RRRX，2min+?=NNNY六、在直徑為1.2m的填料吸取塔中，擬裝填3mDN25塑料階梯環(huán)填料，該填料的比外表積為228m2/m3，在該填料吸取塔中用純?nèi)軇┪∧郴旌蠚怏w中的溶質(zhì)組分。入塔混合氣體的流量為40kmol/，溶質(zhì)的含量為0.0〔摩爾分?jǐn)?shù)；溶質(zhì)的吸取率為9％；操作條件下的氣液平衡關(guān)系為＝2.2Y均為摩爾比；溶劑用量為最小用量的1.5倍；氣相總吸取系數(shù)為0.35kmol/(m3·h)〔注：填料的有效比外表積可近似取為填料比外表積的9％〔15分〕8％枯燥至0.％〔均為濕基20℃的濕空氣，經(jīng)預(yù)熱器后被加熱到90℃，其中所含水汽的分壓為0.98kPa，離開枯燥器廢氣的溫度為45℃。假設(shè)本枯燥過程為抱負(fù)枯燥過程。計算空氣經(jīng)過枯燥器的濕度變化量8分〕假設(shè)向枯燥系統(tǒng)供給的熱量為500k8大氣壓取為101.3kPa〕八、試驗(yàn)局部〔25分〕1、