3，若改用?0?6000kg/m3的指示液，水流量不变，则读数R变为?0?3000kg/m）
_____________mm。
3、用板框过滤机在恒压下过滤悬浮液。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。
当其他条件不变，过滤面积加倍，则获得的滤液量为原来的_____倍； 当其他条件不变，过滤时间减半，则获得的滤液量为原来的_____倍； 当其他条件不变，过滤压强加倍，则获得的滤液量为原来的_____倍。
4、难溶气体的吸收过程属于________控制过程，传质总阻力主要集中在_______侧，提高吸收速率的有效措施是提高________相流体的流速和湍动程度。 5、萃取是利用原料液中各组分_____的差异而实现分离的单元操作。 6、空气在进入干燥器前必须预热，其目的是________和_________。 7、物料的平衡水分______结合水分（一定是、不是、不一定是）。 8、精馏塔板负荷性能图中包含的5条线是______、_______、_______、________、_______。 二、（30分）水以60 m3/h 的流量在一倾斜管中流过，此管中内径由100 mm 突然扩大到200 mm ，A、B两点的垂直距离为0.2 m 。在此两点间连接一U型压差计，指示液为四氯化碳，其密度为1630 kg/m3 。若忽视阻力损失，试求：（1）U型管两侧的指示液液面哪测高，相差多少毫米？（2）若将上述扩大管道改为水平放置，压差计的读数有何变化？
三、（30分）在逆流操作的单程管壳式换热器中，热气体将2.5 kg/s 的水从35℃加热到85℃ 。热气体温度由200℃降到93℃。水在管内流动。已知换热器的总传热系数为180W/(m2*℃)，水和气体的比热容分别为4.18KJ/（kg*℃）和1.09KJ/(kg*℃)。若水的流量减小一半，气体流量和两流体进口温度均不变，试求： （1）水和空气的出口温度； （2）传热量减小的百分数。
四、（30分）在填料塔内逆流吸收空气-氨混合气中的氨，进塔气中含氨4.0%（体积），要求回收率?为0.96，气相流率V为0.35kg/(m2*s)。采用的液气比为最小液气比的1.6倍，平衡关系为
*y?0.92x，总传质系数Ky?为0.043kmol/(m*s)。试求：
3
（1）塔底液相浓度x1; （2）所需填料层高度Z。
五、（30分）已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料，操作线方程分别如下：
精馏线：y?0.7143x?0.2714，提馏线：y?1.25x?0.01，试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。 2012年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（二）
考试科目：化工原理（含实验） 共3页
（所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效） 一、概念题（30分，每空或每选择1.5分）
1、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将______;若改用转子流量计，则转子前后压差值将__________。
2、离心泵开启前必须先灌泵，其作用是为了防止_______，而后需关闭出口阀再启动，其目的是___________；离心泵的安装高度不当，会发生__________。
3、在相同的操作压力下，当洗涤液与滤液的黏度相同时，板框式过滤机的洗涤速度
(dVdt)W是最终过滤速度(dVdt其原因是洗涤液通过的滤饼层厚度和面积分)E的_______，
别是过滤终了时的______和______。
4、大容积液体沸腾现象有_____沸腾和_____沸腾之分，工业上的沸腾传热装置一般是按______沸腾设计的。
5、物料的平衡含水量取决于___和____，而结合水分量仅____与有关。
6、恒定干燥条件下，物料的干燥过程通常分_____和_____两个阶段，其分界处物料的含水量称为______。
7、塔板上的气液接触状态有_____、_____和_______三种。 二、（30分）两贮罐中均装有密度为800 kg/m3 的油品，用一根管路连通（见图）。两贮罐的直径分别为1.2 m 和0.48 m ，贮罐1中的真空度为1.2*104 Pa 且维持恒定，贮罐2与大气相通。当阀门F关闭时，贮罐1、2内的液面高度分别是2.4 m ，1.8 m 。试判断阀门开启后油品的流向，并计算平衡后两贮罐新的液面高度。
三、（30分）一列管式冷凝器，换热管规格是?25mm?2.5mm，其有效长度为3.0m。冷凝剂以0.7m/s的流速在管内流过，其温度由20℃升至50℃。流量为5000kg/h，温度为75℃以饱和有机蒸汽在壳程冷凝为同温度的液体后排出，冷凝潜热为310KJ/kg。已测得蒸汽冷凝传热系数为800 W/(m2*K)，冷却剂的对流传热系数为2500 W/(m2*K)。冷却剂侧的污垢热阻为0.00055 m2*K/W，蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻忽略不计。试计算该换热器的传热面积，并确定该换热器中换热管的总根数及管程数。 四、（30分）有一吸收塔，填料层高度为3m，在常压、20℃用清水来吸收氨和空气混合气体中的氨。吸收率为99%，进口气体中含氨6%（体积百分数），进口气体速率为580kg/m2*h，进口清水速率为770kg/m2*h，假设在等温条件下逆流吸收操作，平衡关系
ye?0.9x，且KG?与气体质量流速的0.8次方成正比，分别计算改变下列操作条件后，
达到相同分离程度所需填料层高度。
（1）将操作压强增加一倍（P=202.6kPa），其他条件不变。 （2）将进口清水量增加一倍，其他条件不变。 （3）将进口气体流量增加一倍，其他条件不变。
五、（30分）苯、甲苯双组分混合液用如图所示的设备进行常压连续蒸馏操作，设备内不设塔板，原料以其泡点温度直接加入设有盘管式加热器的塔釜中，进料量为100kmol/h，进料中苯的摩尔分数为0.7。要求塔顶产品中苯的摩尔分数不低于0.8，塔顶采用分凝器，它将50%的塔顶蒸汽冷凝后作为回流液返回塔内。已知体系的相对挥发度为2.46。问塔顶、塔底产量为多少？并求该塔操作线方程。
2012年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（三） 考试科目：化工原理（含实验） 共3页
（所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效） 一、概念题（30分，每空或每选择1.5分）
1、有一并联管路，其两支管的流量、流速、管径、管长及流动能量损失分别为qV、u1、
1d1、l1、Wf和qV2、u2、d2、l2、Wf。已知d1=2d2，l1=3l2，流体在两支管中均为层流流
12动，则Wf/Wf=____________，qV/qV2=____________，u1/u2=_________。
1212、现用离心泵向高压容器输送液体，若将高压容器改为常压，其他条件不变，则该泵输送的液体量__________，轴功率__________。
3、在下列各因素中，与过滤常数K无关的是_________和_________。
滤液的黏度；滤浆的浓度；滤饼的压缩性指数；过滤面积；滤饼层的空隙率；滤饼层的厚度
4、降尘室和旋风分离器的临界颗粒直径是指__________________。
5、饱和蒸汽冷凝时，壁温与饱和蒸汽的温差越大，则冷凝传热系数越______。
6、某精馏塔精馏段内相邻两层理论板，离开上层板的气相露点温度为t1，液相泡点温度为t2；离开下层板的气相露点为t3，液相泡点温度为t4。试按从大到小的顺序将以上4个温度排列_____________。
7、以空气作为湿物料的干燥介质，当所用空气的相对湿度增大时，湿物料的平衡含水量相应____，自由含水量相应______。
8、恒速干燥阶段又称为_____，影响该阶段干燥速率的主要因素是_______；降速干燥阶段又称为_____，影响该阶段干燥速率的主要因素是______。
9、从塔板水力学性能的角度来看，引起塔板效率不高的原因可能是_______、______、_______、________。 二、（30分）如图所示，从自来水总管接一管段AB向实验楼供水，在B处分成两路各通向一楼和二楼。两支路各安装一截止阀，出口分别为C和D。已知管段AB、BC和BD的长度分别为100m、10m和20m（包括直管长度及管件的当量长度，但不包括阀门的当量长度），馆内径皆为30mm。假定总管在A处的表压为0.343MPa，不考虑分支点B处的动能交换和能量损失，且可认为各管段内的流动均进入阻力平方区，摩擦系数皆为0.03，试求：（1）D阀关闭，C阀全开（??6.4）时，BC管的流量为多少？（2）D阀全开，C阀关小至流量减半时，BD管的流量为多少？总管流量又为多少？
三、（30分）拟用150℃的饱和水蒸气将流量为90000kg/h的某溶液产品由25℃升温到35℃。现有一台单管程列管式换热器，换热管规格为?25mm?2.5mm，传热面积为15m2。已知蒸汽在其壳程冷凝，传热系数为12000W/（m2*k）；溶液走管程，其对流传热系数估计为330W/（m2*k），比热容为1.9KJ/（kg*k）。壳程污垢热阻和管壁热阻忽略不计，管程污垢热阻估计为0.0001m2*k/W。试问这台换热器是否能够满足上述换热要求？如不能满足换热要求，采用加隔板的方式将该换热器变为双管程换热器，问能否满足换热要求？（注：由于黏性较大，溶液在管程流动为层流，故其对流传热系数与流速的1/3次方成正比） 四、（30分）填料吸收塔内，用清水吸收混合气体中溶质A，操作条件下体系的相平衡常数m为3，进塔气体浓度为0.05（摩尔比），当操作液气比为5时，（1）计算逆流操作时气体出口与液体出口极限浓度；（2）并流操作时气体出口与液体出口极限浓度；（3）
若相平衡常数m为5，操作液气比为3时，再分别计算逆流和并流操作时气体出口液体出口极限浓度。 五、（30分）某二元理想混合液中易挥发组分的含量为0.5（摩尔分数，下同），用常压连续精馏塔分离，要求塔顶产品浓度为0.97，进料为气、液混合物，其中蒸汽量占2/5。塔顶采用分凝器，由其中引出的饱和液体作为回流液送人塔内，引出的蒸汽送人全凝器中冷凝后作为产品排出。已知操作条件下体系的平均相对挥发度为2.5，回流比采用最小回流比的2.2倍。试求（1）原料中气相及液相的组成；（2）由塔顶第一块理论板上升的蒸汽组成。
2012年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）答案解析
一、概念题
1、Pa?s；流体流动时在垂直于流动方向上产生单位速度梯度所需要的剪应力；降低；升高 2、240
3、2;0.707;1.414 4、液膜；液膜；液
5、在合适的溶剂中溶解度
6、提高湿空气温度，提高湿空气的焓值，使其作为载热体；降低相对湿度，使其作为载湿体 7、一定是
8、液体流量上限线；液体流量下限线；严重漏液线；液泛线；过量雾沫夹带线 二、解：（1）选取A所在的截面为上游截面，B点所在的截面为下游截面，基准水平面为U型管较低液面所在的水平面。（上下游截面与流体流动方向垂直。）
在上下游截面之间列伯努利方程得到：
PAuAPBuBgZA???We?gZB???Wf,AB
?2?2本题中We=0，Wf，AB=0
uA?Vs0.785d2A22(a)
?60/36000.785*0.122?2.12(m/s)
uB?uA(dA/dB)?2.12?(100PB22/200)2?0.53(m/s)
22则(gZA?PA?)?(gZB??)?(uB?uA)/2?(0.53?2012)/2??2.11(J/kg)
负号说明指示液液面左侧高于右侧，与图示相反。 此时，U型压差计测出的虚拟压力差，即
(?gZB?PB)?(?gZA?PA)?(?i??)gR