2022 年湖北工業(yè)大學(xué)化工原理(A)考研試題及答案

2022年湖北工業(yè)大學(xué)化工原理（A）考研試題及答案

二OO九年招收碩士學(xué)位研究生試卷

試卷代號913試卷名稱

①試題內(nèi)容不得超過畫線范圍，試題必須打印，圖表清晰，標(biāo)注準(zhǔn)確。

②考生請注意：答題一律做在答題紙上，做在試卷上一律無效。

一、填空題（每空2分，共30分）

L降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的和有關(guān)，而與無關(guān)。

2.用飽和水蒸汽加熱空氣時，換熱管的壁溫接近的溫度，而總傳熱系

數(shù)K值接近的對流傳熱系數(shù)，傳熱過程的熱阻主要集中在側(cè)。

3.分子擴(kuò)散可分為和兩種方式。在傳質(zhì)過程中，理想物系的液體精儲

過程屬于擴(kuò)散。

4.在某精微塔中，第n-1,n,n+1層理論板上參數(shù)大小關(guān)系是：

yn+lyn,tn-ltn,yn某nT（＜、=、＞）

5.恒定干燥條件下的干燥速率曲線一般包括干燥階段的交點對應(yīng)的物

料含水量稱為

二、單選題（每小題2分，共20分）

L流體在截面長3m、寬2m的矩形管道內(nèi)滿流流動，則該矩形管道的

當(dāng)量直徑為A.1.2mB.0.6mC.2.4mD.4.8m

2,孔板流量計的孔流系數(shù)Co,當(dāng)Re數(shù)增大時，其值。

A總在增大B先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時，Co保持為某定值

C總是減小D不定

3?若管路特性曲線為H=A+BQ2,則：

A.A只包括單位重量流體增加的位能；

B.A只包括單位重量流體增加的位能與靜壓能之和；

C.BQ2代表管路系統(tǒng)的阻力損失；

D.BQ2代表重量流體增加的動能。

4.A.幾個小直徑的分離器并聯(lián)；B.大直徑的分離；

C.幾個小直徑的分離器串聯(lián)；D.幾個大直徑的分離器并聯(lián)。

5.湍流體與器壁間的對流傳熱（即給熱過程）其熱阻主要存在于A.

流體內(nèi)；B.湍流體滯流內(nèi)層中；

C.器壁內(nèi);D.流體湍流區(qū)域內(nèi)。

6.列管式換熱器中，殼程加折流擋板的目的是

A.提高管內(nèi)a值;B.提高管外a值；

C.增加傳熱面積；D.裝飾美觀.

7.下列說法中錯誤的是

A.溶解度系數(shù)H值很小，為易溶氣體；B.亨利系數(shù)E值很大，為難溶

氣體；

C.亨利系數(shù)E值很大，為易溶氣體；D.平衡常數(shù)m值很大，為難溶氣

體。

8.一操作中精儲塔，若保持F、某F、q、『（塔釜上升蒸汽量）不

變，而增大回流比R,則

A.某D增大、某W減小

C某D減小、某W增大B.某D增大、某W增大D.某D減小、某W減

小

9.精儲計算中，以下說法錯誤的是

A.再沸器算一塊理論板B.分凝器算一塊理論板C.加料板算一塊理論

板

10.空氣的干球溫度為t,濕球溫度為tw,露點為td,當(dāng)其相對濕度

為98%時，則A.t=tw=tdB.t>tw>tdC.t>tw=td

三、（20分）用泵將儲槽中密度為1200kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)，

儲槽內(nèi)液面維持恒定，其上方壓強(qiáng)為101.33某103Pao蒸發(fā)器上部的蒸

發(fā)室內(nèi)操作壓強(qiáng)為200mmHg（真空度）。蒸發(fā)器進(jìn)料口高于儲槽內(nèi)的液面

15m,輸送管道的直徑為①68mm某4mm,送料量為20m3/h,溶液流經(jīng)全部

管道的能量損失為120J/kg,試求：（1）泵出口管路中流體的流速；（2）

泵的有效功率；（3）若泵的效率為65%,求泵的軸功率。

四、（10分）某生產(chǎn)過程每年欲得濾液3800m3,年工作時間5000h,

采用間歇式過濾機(jī)，在恒壓下每一操作周期為2.5h,其中過濾時間為

1.5h,將懸浮液在同樣操作條件下測得過濾常數(shù)為，K=4某10-

6m2/,qe=2.5某10-2m3/m2,濾餅不洗滌，試求：

⑴所需過濾面積？⑵今有過濾面積為8m2的過濾機(jī)，需要幾臺?

五、（20分）一單殼程單管程列管式換熱器，由多根。252.5mm的鋼

管組成管束，管程走某有機(jī)溶液，流速為0.5m/,流量為15t/h,比熱為

1.76kJ/kg.K,密度858kg/m3,溫度由20℃加熱到50。殼程為130℃的

飽和水蒸汽冷凝。管程、殼程的對流傳熱系數(shù)分別為700和10000W/m2.K,

鋼的導(dǎo)熱系數(shù)取45W/m.K,垢層熱阻忽略不計，求：

（1）總傳熱系數(shù)

（2）管子根數(shù)及管長

（3）在冷流體溫度不變的情況下，若要提高此設(shè)備的傳熱速率，你

認(rèn)為應(yīng)采取什么措施？

六、（20分）今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料氣中的

甲醇。已知處理氣量為1000m3.h-1（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），原料氣中含甲醇

100g.m-3,吸收后的水溶液中含甲醇量等于與進(jìn)料氣體相平衡時的濃度的

67%O設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下操作，要求甲醇的回收率為98%,吸收平衡線可取

為Y=l.15某,KY=0.5kmol.m-2.h-1（以上均為摩爾比關(guān)系），塔內(nèi)單位

體積填料的有效氣體傳質(zhì)面積為180m2.m-3,取塔內(nèi)的氣體空塔流速為

0.5m.-1試求：（1）水用量；（2）塔徑；（3）填料層高度。甲醇分子量為32o

七、（20分）用某精偏塔精儲分離易揮發(fā)份組成為0.5（摩爾分率）

的原料液，飽和蒸氣進(jìn)料，原料處理量為100kmol/h,塔頂、塔底產(chǎn)品量

各為50kmol/h已知精循段操作線程為尸0.833某+0.15,塔釜用間接蒸氣

加熱，塔頂全凝器，泡點回流。試求：

（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成；

（2）全凝器中每小時冷凝蒸氣量；

（3）蒸儲釜中每小時產(chǎn)生蒸氣量

（4）若全塔平均a=3.0,塔頂?shù)谝粔K塔板默弗里效率Emvl=0.6,求離

開塔頂?shù)诙K塔板的氣相組成。

八、（10分）有一連續(xù)干燥器在常壓下操作。生產(chǎn)能力為1000kg/h（以

干燥產(chǎn)品計），物

料水分由12%降到3%（均為濕基），空氣的初溫為25℃,濕度為

0.Olkg/kgo經(jīng)預(yù)熱器后升溫到70℃,干燥器出口廢氣溫度為45℃,干燥

器進(jìn)出口空氣焰值相等，試求：

（1）廢氣的濕度

o（2）空氣的用量（m3/h,初始狀態(tài)下）

湖北工業(yè)大學(xué)2022年研究生入學(xué)考試試題參考答案

《化工原理》A

一、填空題（每空1分，共30分）

L流體在管內(nèi)作一般湍流流動時，其摩擦系數(shù)X隨和而變化，處于

完全湍流時，摩擦系數(shù)人只與相對粗糙度（e/d）有關(guān)。

2.離心泵的特性曲線包括、和n-q下，輸送某種特定液體時泵的性

能。

3.降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的和無關(guān)。

4.對于三層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)而言，若從內(nèi)向外各層的導(dǎo)熱量分別

為QI、Q2、Q3,熱流密度為ql、q2、q3,則導(dǎo)熱量之間的關(guān)系為：Q為:

q>q>q

5.用飽和水蒸汽加熱空氣時，換熱管的壁溫接近的溫度，而總傳熱系

數(shù)K值接近空氣的對流傳熱系數(shù)，傳熱過程的熱阻主要集中在空氣側(cè)。

6.分子擴(kuò)散可分為和想物系的液體精微過程屬于等分子反向擴(kuò)散。

7.常壓下用清水逆流吸收空氣中的C02,若增加用水量則尾氣中的

C02含量將減小，氣相總傳質(zhì)系數(shù)K將增大，出塔液體中C02濃度將減小

8.在某精微塔中，第n-Ln,n+1層理論板上參數(shù)大小關(guān)系是：

yn+ln,tn-ln,

（＜v=、＞）yn某n-1

9.超濾過程中溶質(zhì)的截留分為塞）、在膜表面及微孔內(nèi)的吸附（一次

吸附）。

10.恒定干燥條件下的干燥速率曲線一般包括其中兩干燥階段的交點

對應(yīng)的物料含水量稱為臨界含水量

二、選擇題（每小題2分，共20分）

L流體在截面長3m、寬2m的矩形管道內(nèi)滿流流動，則該矩形管道的

當(dāng)量直徑為。

A.1.2mB.0.6mC.2.4mD.4.8m

2,孔板流量計的孔流系數(shù)Co,當(dāng)Re數(shù)增大時，其值。

A總在增大B先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時，Co保持為某定值

C總是減小D不定

3.若管路特性曲線為H=A+BQ2,則：B

A.A只包括單位重量流體增加的位能;

B.A只包括單位重量流體增加的位能與靜壓能之和；

C.BQ2代表管路系統(tǒng)的阻力損失；

D.BQ2代表重量流體增加的動能。

4.為提高旋風(fēng)分離器的效率，當(dāng)氣體處理量較大時，應(yīng)采用。

A.幾個小直徑的分離器并聯(lián)；B.大直徑的分離；

C.幾個小直徑的分離器串聯(lián)；D.幾個大直徑的分離器并聯(lián)。

5.湍流體與器壁間的對流傳熱（即給熱過程）其熱阻主要存在于

A.流體內(nèi);B.湍流體滯流內(nèi)層中；

C.器壁內(nèi);D.流體湍流區(qū)域內(nèi)。

6.列管式換熱器中，殼程加折流擋板的目的是

A.提高管內(nèi)a值;B.提高管外a值；

C.增加傳熱面積;D.裝飾美觀.

7.下列說法中錯誤的是

A.溶解度系數(shù)H值很小，為易溶氣體；B.亨利系數(shù)E值很大，為難溶

氣體；

C.亨利系數(shù)E值很大，為易溶氣體；D.平衡常數(shù)m值很大，為難溶氣

體。

8.一操作中精馀塔，若保持F、某F、q、V，（塔釜上升蒸汽量）不

變，而增大回流比R,則B

A.某D增大、某W減小

C某D減小、某W增大B.某D增大、某W增大D.某D減小、某W減

小

B.分凝器算一塊理論板C.加料板算一塊理論板9.精偏計算中，以下

說法錯誤的是A.再沸器算一塊理論板

10.空氣的干球溫度為t,濕球溫度為tw,露點為td,當(dāng)其相對濕度

為98%時，則。

A.t=tw=tdB.t>tw>tdC.t<tw<tdD.t>tw=td

(1)Vqv=Au三、解：

A=0.785d2=0.785某0.062=1.286某10-3m2

Au=qv/A=20/(3600某1.286某10-3)=1.97m/

(2)在儲液槽液面和蒸發(fā)器管出口間列機(jī)械能恒算式：

gzl+pl/P+ul2/2+3e=gz2+p2/P+u22/2+Lhf

式中,zl=0,z2=15m,ul=0,u2=L97m/,則：

3e=g/z+/p/P+u22/2+Ehf

=9.81某15+(1+200/760)某101.33某

103/1200+1.972/2+120=353.5J/kg

APe=Pweqv=1200某353.5某20/3600=2356.7W=2.36Kw

(3)vn=65%P=Pe/n

???P=2.36/0.65=3.63Kw

四、解：周期濾液量：V=

2q=KT+qeqe3800某2.5=1.9m35000

?'.=4某106某1.5某3600+(2.5某102)2.5某102=0.124m3/m2

.\A=V1.9=15.3m2q0,124

(2)A單=8m2,

，n=2臺A15.3=1.91A單8

五、解:(l)Q=qfflCp=15某103某1.76某103某(50-20)/3600=2.20

某105W

△tm=[(130-20)+(l30-50)]/2=95℃

以外表面為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù)：

Ko=(1/ao+bdo/人dm+do/aidi)-1

-l=[l/10000+0.00250.025/(450.0225)+0.025/(700某0.02)]

=513W/(m2.K)

(2)qv=qm/p=15某103/(3600某858)=0.0049m3/

A=qv/u=0.0049/0.5=9.8某10-3m2

又A=nnd2/4

An=9.8某10-3/(0.785某0.022)=31(根)

由于Ao=Q/(KAtm)=2.2某105/(513某95)=4.5m2

Ao=ndoL

AL=4.5/(31某3.14某0.025)=1.85m取L=2m

⑶因為管程流速小，a也小，故應(yīng)強(qiáng)化管程傳熱，如改為雙管程。

六、解：(1)y1=(100某10-3/32)/(1/22.4)=0.07

Y1=y1/(1-y1)=0.07/(1-0.07)=0.0753

Y2=Y1(1-TI)=0.0753(1-0.98)=0.001505

某1e=Y1/m=0.0753/1.15=0.0655

某1=0.67某1e=0.0439

G=1000/22.4=44.64kmoI.h-1

GB=44.64(1-0.07)=41.52kmoI.h-1

LS=GB(Y1-Y2)/某1=41.52(0.0753-0.001505)/0.0439

=69.8kmol.h-1

(2)VS=(it/4)D2u=1000/3600=0.278m3/

D=(4VS/(Jiu))0.5=(4某0.278/(n某0.5))0.5=0.841m

⑶LS/GB=(Y1-Y2)/某1=(0.0753-0.001505)/0.0439=1.681

S=m/(LS/GB)=1.15/1.681=0,684

N0G=1/(1-S)Ln[(1-S)Y1/Y2+S]=8.87

HOG=GB/Kya

=41.52/(0.5某180某(n/4)某0.8412)=0.831m

.\H=HOG某N0G=7.37m

七、解：(1)塔頂、塔底產(chǎn)品組