大连理工大学考研试题及解答正.docx

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大连理工大学考研试题及解答正

二．（20分）用离心泵将水库中的水送至60m高的敞口容器，若水的流量为80m3/h，管路的内径为150mm，阀门全开时，管路总长（包括所有局部阻力当量长度）为900m，现有一台离心泵,其特性曲线为

，（

的单位：

m3/h，

H的单位：

m）。

已知水的密度ρ=1000kg/m3，摩擦系数为0.02。

（1）求阀门全开时管路的特性曲线；

（2）该泵是否可用？

并求阀门全开时该泵的工作点；

（3）用阀将流量调至80m3/h,求由于流量调节损失在阀门上的压头是多少米；若泵的效率为70%，求轴功率；

（4）在泵的出口管线上并联一管路，定性分析泵的工作点如何变化，并图示之。

三．（10分）用一回转真空过滤机过滤某水悬浮液，操作真空度为80kPa,生产能力为6m3（滤液）/h，过滤面积为5m2,转鼓沉浸角为1200，转数为0.6转/分，现拟用一板框过滤机代替上述回转真空过滤机，已知滤框长与宽均为1000mm,过滤压力为196kPa（表压）,要求获得的滤液量为10m3，过滤时间0.5小时，设滤饼不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。

试求：

（1）需要滤框和滤板各多少；

（2）板框过滤机过滤终了后在压力仍为196kPa（表压）下用相当于滤液量1/5的水洗涤，洗涤时间为多少小时﹖若卸渣﹑重装等辅助时间为0.2小时，则生产能力是多少m3（滤液）/h﹖

（回转真空过滤机生产能力

）

四.（20分）拟用125℃、汽化热为2191.8kJ/kg的饱和蒸汽将空气由20℃加热到120℃，空气的流量为9000kg/h,空气在其平均温度下的物性数据为：

粘度η=2.06×10-5Pas,比热容Cpc=1.017kJ/（kg·K）,热导率λ=0.02996W/（mK）。

若忽略热损失，试求：

（1）蒸汽消耗量是多少（kg/h）?

（2）已设计一台单壳程单管程换热器，其传热管规格为Ф19×2,管长为2m,管子数目为900根，在蒸汽侧对流传热热阻及管壁与污垢热阻均可忽略的条件下，该换热器是否够用？

此时空气的出口温度为多少？

（3）如果把该换热器改为双管程，则空气的出口温度为多少？

若使空气的出口温度恰好达到120℃，应在操作上采取何种措施？

（通过定量计算说明）

（4）

五．（20分）在连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液，塔釜间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。

进料为100kmol/h的含苯0.35（摩尔分率，下同）的饱和蒸汽，塔顶馏出液量为40kmol/h，系统的相对挥发度为2.5。

且知精馏段操作线方程为

，试求：

（1）该操作条件下的最小回流比；

（2）提馏段操作线方程；

（3）若塔顶第一块板下降的液相中含苯0.70，求该板以气相组成表示的Murphree板效率。

六．（20分）在一逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的丙酮，气体处理量为1400m3/h（标准状态）。

已知混合气中含丙酮0.05（摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为

，若要求丙酮回收率为96%，出塔溶液中丙酮的浓度为0.02，试求：

（1）塔顶液相喷淋量为多少（以kg/h计）；

（2）最少吸收剂用量为多少？

（3）若此时塔的气相总传质单元高度HOG=0.8m，填料层高度应为多少？

（4）若填料层高度保持不变，减少吸收剂用量，丙酮回收率如何变化（定性说明），图示操作线变化情况。

（4）若填料层高度保持不变，减少吸收剂用量，丙酮回收率将随吸收剂用量减小而不断降低。

七．（10分）在一常压绝热干燥器内干燥某种物料，干燥器有效传质面积为5m2。

空气进入预热器的温度为15C，湿含量为0.0073kg水/（kg干空气）。

空气进干燥器温度为90C，空气出干燥器温度为50C，干燥过程可近似为等焓过程。

进入干燥器的湿物料干基含水量为0.15kg水/（kg绝干物料），产品干基含水量为0.01kg水/（kg绝干物料）；干燥器的生产能力为280kg/h（以干燥产品计）。

试求：

（1）干空气消耗量（kg干空气/h）；

（2）预热器加入的热量（kW）（预热器热损失忽略）；

（3）若实验测得该条件下的干燥速率曲线如图所示，试求恒速干燥阶段的干燥时间。

（空气湿比焓

）

八、（5分）设计一测定液相传质系数的实验装置，画出原则流程图，标明所用的主要设备、仪表名称，说明要测量的主要参数。

八．（38分）填空

1．在平衡蒸馏过程中，若基于易挥发组分表示组成，则离开塔顶的汽相组成y与离开塔底的液相组成x的关系为：

y　　x。

（＞，＜，＝）

2．在精馏的五种进料中，冷液　进料的q值最大，其温度　泡点温度。

（＞，＜，＝）

3．某二元混合物的相对挥发度为3，全回流条件下进行精馏操作，对于相邻两块理论板，已知xn=0.3，yn-1=0.794。

4．设计精馏塔分离二元理想物系，其qnF、zF、xD、xW不变，则随原料中液相分率增加，其最小回流比　减小　　，相同回流比下，总理论板数　减少　　。

（不变、增加、减少、减小、不确定）

5．间歇精馏操作，若回流比恒定，则随精馏时间增加，塔顶温度____。

（不变、升高、下降、不确定）

6．水蒸汽直接加热的蒸馏可用于分离由水和比水　　的组分组成的混合物。

（易挥发、难挥发）

7．对于清晰分割，比轻关键组分的组分不在塔底出现。

8．为保持板式塔正常操作，塔内的操作气速必须大于_______。

（拦液点气速、载液点气速、液泛气速、漏液点气速）

9．吸收操作中，若操作压力适当升高，其他条件不变，则吸收分离能力。

（减小，增大，不变，变化不确定）

10．吸收过程中，当混合气体中溶质的浓度增加时，漂流因子的值____。

（基本不变、增加、减小、不确定）

11．在100kPa、20℃下某低浓度混合气体被清水吸收，气膜传质系数kG=0.001kmol/（m2·h·kPa），液膜传质系数kL=0.25m/h，溶质的亨利系数H=0.6755kPa/（kmol·m-3），则溶质为　易溶气体（易溶、难溶、溶解度居中），气相总传质系数Ky=0.0997305kmol/（m2·h）。

、

（参考公式：

）

12．在选择吸收剂时，应该着重考虑的问题是：

对溶质的溶解度大、选择性高　　　

和　不易挥发和选择性高　　　。

13．在用水吸收空气中的氧气的实验中，若其他条件不变，仅提高空气的流速，则总传质系数_基本不变___。

（基本不变、增加、减少、不确定）

14．分离某气体混合物，相对于物理吸收，采用化学吸收液膜阻力　减小　，气膜阻力　不变　。

15．在吸收操作过程中，若保持操作条件不变，仅增大填料层高度，则吸收过程的溶质回收率将增大。

　　（增大、减小、不变、不确定）

16．将一定湿度的气体进行升温操作，其相对湿度　不变。

（增大、减小、不变）

17．非结合水所产生的蒸汽压等于同温度下纯水的饱和蒸汽压。

（大于、小于、等于）

18．用湿空气干燥某种湿物料，仅空气流速增大时，物料的临界含水量XC将。

（减小，增大，不变，不确定）

19．石棉纤维在空气中干燥。

如果空气温度升高，其他条件不变，石棉纤维的平衡含水量，结合水分含量。

（减小，增大，不变，不确定）

20．B－S部分互溶物系的单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度条件下，若用含有少量溶质的萃取剂S’代替纯溶剂S，则萃取相E量与萃余相量R之比将（增加、不变、减少）；萃取液的浓度将（增加、不变、降低）。

21．分离某原料液，溶剂用量和分离要求一定时，多级逆流萃取比多级错流萃取所需的理论级数　　　　　。

（多，少）

22．在萃取操作中，原溶剂的分配系数kB1。

（大于、小于、等于）

23．反渗透过程的推动力应　　　　溶剂的渗透压。

（大于、小于、等于）

24.研究流体在静止和流动状态下的规律时，常将流体视为由无数质点组成的介质。

（A.可压缩B.不可压缩C.间断D.连续）

25.现场压力表测得的压力为6×105Pa，则该处的绝对压力为（当时当地大气压为1×105Pa）。

26.稳态流动时，液体在管内的流动速度是变化的。

（A.可能B.不可能C.一定D.一定不）

27.理想流体流动时阻力为。

28.A管路的管径是B管路管径的3倍，A、B管路串联，稳态操作时，A管路的质量流量是B管路质量流量的___________倍。

29.边长为b的正方形直管的当量直径为。

30.测速管测出的速度是。

（A.平均速度B.点速度C.不确定）

35.离心泵在启动前没有灌满被输送的流体，则会发生。

36.当两台泵组合使用，在低阻管路中输送液体时，首选两台泵___________联。

37.离心泵的转速提高10%，则泵的流量提高。

38.离心泵的气蚀余量NPSH越小，泵允许的安装高度越。

（A.不变B.越大C.越小）

39.往复泵的压头随流量的增加而。

（A.基本不变B.减小C.增大）

40.在输送腐蚀性液体时，选用泵较适宜。

（A.隔膜泵B.螺杆泵C.齿轮泵）

41.由于压缩机气缸余隙的存在，实际吸气量比理论吸气量。

（A.不变B.增大C.减小）

42.当沉降室的高度增加2倍，则其生产能力。

（A.基本不变B.减小C.增大）

43.离心分离在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.2m，旋转速度为20m/s，则离心分离因数为。

44.对于非球形颗粒，其球形度1。

（A.等于B.大于C.小于）

45.气体在旋风分离器中的运行圈数减少，则旋风分离器的临界半径。

（A.不变B.增大C.减小）

46.叶滤机是式操作设备。

（A.间歇B.连续式）

47.通过流化床层的流体速度减小，流化床的高度。

（A.不变B.增大C.减小）

48.通过固定床层的流体速度减小，床层阻力。

（A.基本不变B.减小C.增大）

49.横穿洗涤时，洗液流经的距离为过滤液流经距离的_______倍。

50.相同厚度的两层平壁的稳态热传导的过程中，热导率小的平壁的两侧温差__________________。

（A.相等B.大C.小）

51.对于灰体而言，其反射率越小，吸收率越__________________。

（A.相等B.大C.小）

52.在间壁换热器中壁温接近于表面传热系数h____________的那一侧的流体温度。

53.在列管式换热器中，壳程ho很小，管程hi很大，若要强化传热，则要采取措施增加___________侧的表面传热系数。

54.生蒸汽的经济性____________1

（A.总是小于等于B.总是大于等于C.不可能大于D.可能大于）

55.进料量为3000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液，应用单效蒸发器被浓缩到1.5%。

蒸发水量是_____________kg/h，浓缩液量是____________kg/h。

56.一切物体的发射率与其吸收率的比值等于__________________。