四、流体力学计算 总分[17] 得分[ ]
如本题附图所示，贮槽内水位维持不变，槽的底部与内径为100mm的钢质水管相连，管路上装有一个闸阀，管路上装有一水银U管压差计，距管路入口端及出口端距离分别为15m和20m（注：仅为直管长度，不包含局部阻力当量长度）。当闸阀关闭时，测得R=600mm, h=1500mm。试计算： (1) 贮槽液面至管中心的垂直高度Z； (2) 当闸阀部分开启时，测得R=400mm, h=1400mm，则管路中的流量为多少m3/h?
(3) 闸阀的局部阻力系数？ 管路中摩擦系数?可取为0.025。
15m 20m Z h R 五、流体输送机械计算 总分[8] 得分[ ]
用离心泵把水从水池送至高位槽，在指定的转速下，泵的特性方程为H=28－2.5×105Q2；当阀门在某一开度时管路特性曲线为He=13+2.5×105Qe2；（Q的单位为m3/s，H、He的单位为m）。求： (1) 管路中流量为多少？(m3/h)
(2) 若泵的效率为0.7，求泵的轴功率？(kW)
(3) 若两台同样的离心泵并联操作，则流量变为多少?(m3/h)
六、过滤计算 总分[12] 得分[ ]
拟用一板框压滤机在0.05MPa压力下过滤某悬浮液，过滤常数为7×10-5m2/s，qe=0.015m3/m2，现要求每一操作周期得到10m3滤液，过滤时间为0.5h，滤饼不可压缩，且滤饼体积与滤液体积比v为0.03m3/m3，求：（1）需要多大过滤面积；（2）如果操作压力提高至0.1MPa，现有一台板框压滤机，每个框的尺寸为635mm×635mm×25mm，要求每个过滤周期得到的滤液量仍为10m3，过滤时间不超过0.5h，至少需要多少个滤框才能满足要求。
七、导热计算 总分[6] 得分[ ]
某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W/（m·℃）及0.7W/（m·℃）。待操作稳定后，测得炉膛的内表面温度为700℃，外表面温度为130℃。为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W/（m·℃）的保温材料。操作稳定后，又测得炉内表面温度为740℃，外表面温度为90℃。设两层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失(Q/S)比原来的减少百分之几？
八、传热计算 总分[18] 得分[ ]
在一单程列管换热器中，传热管尺寸为?25×2.5mm，管长4.5m，列管包含500根管，300 ℃某气体流过壳方并被加热至430 ℃,另一种560 ℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动,流量均为10kg/h, 平均比热均为1.05 kJ/kg?℃,假设换热器的热损失为壳方气体传热量的10%.求(1)换热器的热负荷；(2)热气体的出口温度；(3)换热器的平均推动力；(4)总传热系数Ko
试卷二：
4
天津工业大学2011~2012第1学期
09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A
班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿
题号 满分 得分 阅卷人 一 20 二 20 三 24 四 20 五 16 总分
一、填空题 (每空1分) 总分[20] 得分[ ]
1. 在精馏塔的设计中，回流比越（__ __），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（__ __）。
2. A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率xA=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa，poB=60kPa，则其相对挥发度?的值为（__ __），A组分在气相的分压为（__ __）。
3. 精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（__ __），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（__ _ _）。
4. 二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方
程为y=1.25x-0.02，当q=1时，xF=（__ __），xW=（__ __）。
5. 同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。
6.在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x, 若含氨0.094摩尔分数的混合气和组成xA=0.05的氨水接触，则发生（）过程。
7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Yi，与液相浓度Xi相平衡的浓度为Yi*,则总推动力为（）。
8.用纯溶剂吸收某溶质气体, 并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%, 若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。
9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔYm＝（），传质单元数的NOG =（）。
10. 填料塔根据单位填料层压降与空塔气速的变化关系可以分成三个区，即恒持液量区、（__ _ _）区和（__ _ _）区。
11. 相对湿度50％的空气，湿球温度为tw,干球温度为t,露点温度为td，则此三者间大小顺序为（）。
12. 湿物料被干燥时，被蒸发出去的水份称（）水分，达平衡时残留在物料中的水分称平衡水分。
13. 若一干燥器每小时处理100公斤含水60wt％之湿纸浆，干燥后除去60％的水，则干燥后纸浆中水的含量为() wt％。
14. 从恒速干燥期进入减速干燥期时，物料中水分含量称为（）含水量，此值大小表示了物料干燥的难易程度。
二、单选题 (每空1分) 总分[20] 得分[ ]
1. 稳定操作中的连续精馏塔，保持F，xF，q，R不变，将进料位置上移，则则xD_ ___，xW__ __。
A. 增加 B. 不变 C. 不确定 D. 减小
2. 精馏塔设计时，若F、xD、xW、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q>1，设计所需要的理论板数将。
A. 增多；B. 减少；C. 不变；D. 判断依据不足。 3. 关于简单蒸馏和间歇精馏下列说法正确的是。
A. 简单蒸馏为连续操作，而间歇精馏则为间歇操作过程；
B. 简单蒸馏为单级蒸馏，而间歇精馏为多次部分冷凝多次部分汽化； C. 两种操作均需要有塔顶回流； D. 两种操作能耗均较小。