天津大学研究生院2002年招收硕士生入学试题
题号：
考试科目：化工原理（含实验） 页数：
一、【基本题】（选择填空题或直接填空，每空1分，共25分）
1、在完全湍流区，流动摩擦阻力损失与（ ）成正比；在层流区，流动摩擦阻力损失与（ ）成正比。
①流速的一次方 ②流速的平方 ③流速的三次方 ④流速的五次方
2、在设计沉降室时，所依据的基本关系是Vs≤blut，其中ut是指（ ）
①颗粒的平均沉降速度 ②要求被除去的最小颗粒的沉降速度
③平均粒径大小的颗粒的沉降速度
3、在塔板设计中，若加大板间距则漏夜线（ ），液泛线（ ）。
①下移 ②不变 ③上移 ④不确定
4、填料因子Φ值减小，填料塔的液泛速度uF（ ）
①增大 ②不变 ③不确定 ④减小
5、对于第I类物系，若温度升高，则溶质在溶剂中的溶解度（ ）、分层区的面积（ ）。
①不变 ②减小 ③增大 ④不确定
6、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀能力（ ）。
①越强 ②越弱 ③不确定
7、精馏塔有（ ）种进料热状况，其中（ ）进料的q值最大，进料温度（ ）泡点温度。
8、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系为Y=1.5X。若溶质的回收率为90%，则操作液气比与最小液气比之比值（ ）。
9、离心泵压头的物理意义：（ ）。
10、选择旋风分离器的依据是 ：（ ）、（ ）和（ ）。
11、根据热补偿方式的不同，列管式换热器可分为（ ）换热器、（ ）换热器和（ ）换热器。
12、某恒压过滤的方程为
V2+V=0.01721θ，V单位为m3，θ单位为s
若过滤面积为18.55m2，则过滤常数K=（ ）、Ve=（ ）、θe=（ ）、qe=（ ）；欲得5m3的滤液，所需的过滤时间为（ ）。
二、【流体输送】（共12分）
采用如图所示的输送系统，将水池中的清水输送到高位槽中。
（1）试分析当出口阀C的开度由C1增大到C2时，真空表和压力表的读数如何变化；（8分）
（2）若离心泵的方程为H＝32－7.0×104Q2 （m2/s）
试求输水量为0.01m3/s时的管路方程。 （4分）
三、【传热】（共12分）一定流量的空气用列管式换热器从20℃加热到80℃，空气在管内呈湍流流动，管外为饱和蒸汽冷凝加热。现因生产需要，空气流量增加20%，并要求空气的
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进出口温度保持不变。现拟采用提高加热蒸汽的温度，从而提高平均传热温差的办法来解决这一问题，试求：换热器平均温差应提高的百分比。 （12分）（不考虑管壁及可能的污垢热阻）
四、【精馏】（共13分）在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，其组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同）；馏出液流量为40kmol/h，其组成为0.95；进料为泡点进料；操作回流比为最小回流比的1.6倍；每层塔板的液相默弗里板效率EML为0.5；在本题范围内气液平衡方程为y=0.6x+0.35；测得进入该塔某层塔板的液相组成为0.35。试计算：
（1）精馏段操作线方程； （8分）
（2）离开该层塔板的液相组成。 （5分）
五、【吸收】（共11分）在一直径为1.2m、填料层高度为5m的吸收塔中，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知入塔混合气中惰性组分的摩尔流量为40kmol/h，气相总体积吸收系数为62.5kmol/(m3·h)；在操作条件下，平衡线和操作线均为直线，且平衡线与操作线的斜率之比为0.7。试计算该吸收塔的吸收率φA。 （11分）
六、【干燥】（共12分）在常压下用湿空气干燥某湿物料。已知湿空气的流量为1000kg/h，进预热器时的温度为20℃，相对湿度为60%，进干燥器的温度为107℃，离开干燥器时的湿度为0.03kg/kg绝干气，试求以下两种情况下空气出干燥器的温度。
（1）理想干燥过程； （6分）
（2）不向干燥器补充热量，加热物料消耗的热量为15000kJ/h，干燥器的热损失为3KW。 （6分）
已知20℃时水的饱和蒸汽压为2.334kPa。
七、【实验】（共15分）
1、在进行连续精馏操作过程中，随着进料中轻组分浓度减小，塔顶温度（ ），塔底馏出液中轻组分（ ） （2分）。
2、在离心泵性能测定实验中，应进行（ ）曲线的测定 （3分）。
3、干躁过程中，随着干球温度的升高，干躁速率（ ），临界湿含量（ ） （2分）。
4、设计一实验流程（画出其实验流程示意图）并写出简要实验步骤，完成如下实验内容： （8分）
（1）进行恒压过滤常数的测定；
（2）进行滤饼的压缩性指数s和物料常数k的测定。