江南大学2005年硕士学位研究生入学试题
考试科目： 化工原理 一、概念题(30分，每空或每选择1.5分) 1.层流底层越薄_________。
A.近壁面速度梯度越小 B.流动阻力越小 C.流动阻力越大 D.流体湍动程度越小 2.在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数数值_________。
A.与光滑管一样 B.只取决于Re C.只取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 3.层流与湍流的本质区别是：________。
A.湍流速度＞层流速度 B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流 C.层流的雷诺数＜湍流的雷诺数 D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动 4.离心泵的性能曲线中的H-Q线是在_______情况下测定的 A.效率一定 B.功率一定 C.转速一定 D.管路(l+∑le)一定
5.一台离心泵在管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B≈0(即动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值、压能增加值两项之和相较甚小)，当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中________。
A.扬程增大21%，流量增大10% B.扬程大致不变，流量增大10%以上 C.扬程减小，流量增大21% D.流量不变，扬程增大21% 6.往复泵适用于_________。
A.大流量且流量要求特别均匀的场合 B.介质腐蚀性特别强的场合 C.流量较小，扬程较高的场合 D.投资较小的场合 7.板框压滤机中_________。
A.框有两种不同的构造 B.板有两种不同的构造 C.板和框都有两种不同的构造 D.板和框都只有一种构造 8.流化的类型有_________。
A.散式流化和均匀流化 B.聚式流化和散式流化 C.聚式流化和鼓泡流化 D.浓相流化和稀相流化
9.恒压过滤，且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻，滤液增大________。 A.11.8% B.9.54% C.20% D.44%
10.在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10%，为保证空气出口温度不变，可采用的办法_________。
A.壳程加折流挡板，加大壳程α值 B.将原先的并流改为逆流流动以增大△tm C.开打蒸汽进口阀门以便增大水蒸气流量 D.开大蒸汽进门阀以便提高加热蒸汽压力
11.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度相差50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该_________。
A.增大 B.变小 C.不变 D.不确定 12.真空蒸发时，冷凝塔操作压强的最低极限取决于________。
A.冷凝水的温度 B.真空泵的能力 C.当地大气压 D.蒸发器的蒸发水量 13.气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是___________。 A.传质单元高度 B.传质单元数
14.逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A＜1且填料为无穷高时，气液两相将在________达到平衡。 A.塔顶 B.塔底 C.塔中部
15.二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化__________。
A.平衡线 B.操作线与q线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q线
16.操作中精馏塔，保持F，q，xF，D不变，若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则xD____，xW_____。 17.对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度________。 A.愈高 B.愈低 C.不变 D.不一定，尚与其他因素有关
18.在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。(2)平衡湿含量是区分可除去水分与不可除水分的分界点。正确的判断是________。 A.两种提法都对 B.两种提法都不对
C.提法(1)对，提法(2)不对 D.提法(2)对，提法(1)不对
19.单级(理论)萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将_________。
A.增加 B.减少 C.不变 D.不一定。 二、(30分)：由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m，两水面上均为常压，要求的流量为90m3/h，输送管内径为156mm。在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m，对所使用的泵，在Q=65~135m3/h范围内属于高效区。在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示，此处的H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3/h，泵的转速为2900r/min。管内摩擦系数可取λ=0.025，水的密度ρ=1000kg/m3。试求：(1)核算一下此泵能否满足要求？ (2)如泵的效率在Q=90m3/h时可取68%，求泵的轴功率，如用阀门进行调节，由于阀门关小而损失的功率为多少？ (3)如将泵的转速调为2600r/min，并辅以阀门调节使流量达到要求的90m3/h，比第(2)问的情况节约能量百分之多少?
三、(30分)：欲制备干球温度65℃，相对湿度20%，气量100m3/min的热空气，用于工业干燥器。当地空气条件为干球温度27℃，湿度0.01kg水气/kg干气。今采用下列空调方法：首先在原空气中喷入直接饱和蒸汽，然后再在加热器中用同样状态的饱和蒸汽进行间接加热。若所用的饱和蒸汽压强为0.13MPa(绝压)，试计算直接喷射的蒸汽用量与加热器中间接加热的蒸汽用量。
注：(1)水蒸气的p-T关系p=133.3e[18.3036-3816.44/(227.03+T)]Pa (其中T为摄氏温度)； (2)0.13MPa的饱和水蒸气温度107℃，汽相焓=2688.2kJ/kg，液相焓=447.5kJ/kg (3)比热容：cp干空气=1.005kJ/(kg·K)，cp水蒸气=1.926kJ/(kgK)
(4)湿空气性质：H=0.622φPs/(P-φPs)kg水汽/kg干气，ν=(0.772+1.244H)×(273+t)/273 m3湿气/kg干气， I=(1.01+1.88H)t+2490H kJ/kg干气 (5)总压取101.3kPa。
四、(30分)：在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分溶液，已知塔顶产品组成为0.95，塔顶产品量为120kmol/h；塔釜产品组成为0.04(均为易挥发组分的摩尔分率)；操作回流比为最小回流比的1.25倍。操作条件下物系的相对挥发度为2.2；进料q线方程y=6x-1.7(y,x均为摩尔分率)。试求：(1)原料组成并判别进料状态；(2)原料液量及塔底产品量；(3)精馏段操作线方程；(4)提馏段操作线方程。
五、(30分)：在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04(比摩尔分数，下同)操作条件下物系的平衡关系为Y=1.2X，操作的液气比为1.2，出塔气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，KYa∝V0.7(V为摩尔流率)。若气液初始组成、流量及操作条件不变，另加一个完全相同的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多少？
2006年硕士学位研究生入学试题
考试科目：化工原理A(允许使用计算机)
一、概念题(30分，每空或每选择1.5分，答案写在答题纸上)
1.某牛顿流体在圆直管内流动，测得在某Re数下的压降为70mmHg。如果将Re数加倍，则压降为235.5mmHg，由此判断该流体的流动形态是_________。
A.层流 B.过渡流 C.湍流 D.无法确定 2.孔板流量计的孔流系数________文丘里流量计的孔流系数。
A.小于 B.等于 C.大于 D.不一定 3.判断题：离心泵发生气缚时，不能正常工作，但泵本身一般不会损坏。( ) A.错误 B.正确
4.离心泵输送液体时，以机械能的形式向液体做功，液体的能量增加_______ A.主要是动能 B.主要是静压能
C.动能与静压能并重 D.两者的比例视具体情况而定 5.颗粒越大，所形成的床层孔隙率_______。
A.越大 B.越小 C.基本不变 D.不一定
6.一旋风分离器的分离效果不够满意，有人提出以下建议，你认为哪一个建议较合理______。 A.与另一个相同的旋风分离器并联使用 B.与另一个相同的旋风分离器串联使用
C.与另一个小尺寸的旋风分离器串联使用
D.在现有的旋风分离器的后面串联1个由一对小尺寸的旋风分离器并列而成的分离器 7.流化床的带出速度_______粒子的沉降速度。
A.小于 B.等于 C.大于 D.不一定 8.在以下几种换热器中，最适合在低Re数下实现湍流的是________。 A.列管式换热器 B.板式换热器 C.螺旋板式换热器 D.套管式换热器
9.在蒸汽——空气换热器中，采取_______方法提高传热速率是最合理的
A.提高蒸汽流速 B.提高空气流速 C.将蒸汽和空气的流速都提高 10.为了蒸发某种粘度随温度和浓度变化较大的溶液，应采取______。 A.并流加料流程 B.逆流加料流程 C.平流加料流程
11.在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例同时增加，则：气体出口组成Y2将__________，液体出口组成X1将___________，回收率将__________。(增加，减少，不变，不定)
12.精馏分离α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶xD=0.96，测得第三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为0.4，第二层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率EmV为_________。
A.22.2% B.32.68% C.44.1% D.107.5%
13.某二元混合物要求用精馏方法分离，规定产品浓度为xD，xW。如进料为xF1时，相应的最小回流比为Rm1；进料为xF2时，则相应的最小回流比为Rm2。现xF1＜xF2，则：( )。 A. Rm1＜Rm2 B. Rm1=Rm2 C. Rm1=Rm2 D.无法确定
14.在相同填料层高度和操作条件下，分别采用拉西环、鲍尔环、阶梯环填料进行填料的流体力学性能试验，压降最小的填料是_________。
15.空气温度为t0，湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则( )。
A. H1＞H0 B. φ0＞φ1 C. H1＜H0 D. φ0＜φ1
16.在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部分废气(t2，H2)和新鲜空气(t0，H0)相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下：混合器状态点M(tm，Hm)预热 点N(t1，H1)干燥(I2=I1) 点B(t2，H2)已知水分蒸发量为W，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空气量L为( )。
A.L=W/(H2-H0) B.L=W/(Hm-H0) C.L=W/(H1-H0) D.L=W/(H2-H1) 17.用纯溶剂S对A、B混合液进行单级(理论)萃取，当萃取剂用量增加时(进料量和组成均保持不变)，所获得的萃取液组成( )。
A.增加 B.减少 C.不变 D.不一定 18.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于( )。
A.溶解度曲线之上方区 B. 溶解度曲线之下方区 C. 溶解度曲线上 D.坐标线上
二、(30分)用泵将20℃水从贮槽打到某一处。泵前后装有真空表和压力表，泵的吸入管路总阻力和速度头之和为4m，大气压为100kPa，吸入液面与吸口间距离为4m。试求：(1)真空表的读数；(2)当水温由20℃变为70℃时。发现真空表读数突然改变，流量骤然下降。此时出了什么故障？原因何在？怎样排除？(提示：70℃时的饱和蒸汽压pv=31.16kPa，ρ水=1000kg/m3)
三、(30分)在一FLB—500—65—25—4型列管换热器中用饱和水蒸气预热有机溶剂，蒸汽在壳程中冷凝为同温度的饱和水，溶剂走管内。已知：水蒸气的温度为120℃，冷凝潜热r=2236kJ/kg，冷凝表面传热系数为10000W/(m2·K)。溶剂的流量为45t/h，入口温度42℃，出口温度82℃，平均温度下的比热容为2.2kJ/(kg·K)。换热器由120根管子组成，管子规格为φ25mm×2.5mm，材料是钢，其热导率为45W/(m·K)。以管外表面积为基准的传热面积为65m2，壳体未保温，壳外表面积为12m2，环境温度为15℃，换热器外壳与环境的对流辐射表面传热系数αT=14.5W/(m2·K)。(1)忽略壳壁热阻，估计蒸汽的冷凝量(kg/h)；(2)若两侧无污垢，试求管内溶剂的表面传热系数；(3)若将上述四管程的换热器改为二管程操作，管子总根数不变，并假定溶剂的流量、入口温度、蒸汽温度、蒸汽冷凝表面传热系数均不变，溶剂物性变化可忽略，试求溶剂的出口温度(假定二管程时管内流动为湍流)
四、(30分)某厂吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害组分。在此情况下，测得的浓度如图所示：Y1=0.02，Y2=0.004，X1=0.008，X2=0，(Y、X均为比摩尔分率，下同)。已知平衡关系为Y=1.5X，试求：(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3)由于法定排放浓度Y2必须≤0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少；(4)画出加高前后，吸收操作线的示意图。 五、(30分)在常压连续精馏塔中分离A、B混合液(如附图所示)。两股进料情况如下：F1=100kmol/h，xF1=0.6(摩尔分率，下同)，F2=200kmol/h，xF2=0.2，均为饱和液体进料。要求分离后馏出液中组分A含量不小于0.8，釜液中组分A浓度不大于0.02，操作回流比为2。试求：(1)馏出液、釜液摩尔流量；(2)两股进料间塔段的上升蒸汽、下降液体摩尔流量；(3)两股进料间的操作线数值方程。