②以内表面积 Ai 为基准的总传热系数为 Ki：
d 1 1 1 0.082 i K i i o d o 230 290 0.089
并流操作： t
m并

K i 132.89W / m 2 K



65 15 34.1 ℃ 65 ln 15
Ai并
Q 3.1 104 2 6.84 m K i t m并 132.89 34.1
i
⒌ 间壁两侧流体的传热过程，α o、α i 相差很大（α o＜＜α 管壁温接近 管内 流体的温度。
） ，则 K 值接近 α
o
，传热
⒍ 温度相差 100℃的两灰体间进行辐射传热，现因某种原因，两者的温度各下降了 10℃，则 此时的辐射传热量与原来相比将 变小 。 （填“变大” 、 “变小” 、 “不变”或“不确定” ） ⒎ 扩散通量 JA 等于传质通量 NA 的条件是： 等分子反向扩散 ；气体吸收属于 单向 扩 散过程，此时 JA 生的影响。 ⒏ 若 S1、S2、S3 分别为难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数，吸收过程中 操作条件相同，则应有 S1 ＞ S2 ＞ S3。 （填“＞” 、 “＜”或“＝” ） ＞ NA（填“＞” 、 “＜”或“＝” ） ，这是由于 总体流动 对传质速率产
yb 0.05 0.05263 1 y b 1 0.05
Yc Yb Ya 0.005263
N OG
H OG

h H OG N OG 4.34m
５
考试科目: 化工原理 ⒌ 解：①已知：D=1kmol，列全塔的物料衡算：
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F D W FxF DxD Wx w
２
考试科目: 化工原理 三、计算题： （共 100 分，每题 20 分） ⒈ 解：①当一楼阀半开时，在 1-1 与 2-2 之间列柏努利方程：
2 u12 P2 u 2 gz1 gz2 h f ,1 A h f , A2 2 2
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P1
即：
2 l1 A u12 l A 2 u2 gz1 ( 半开 ＋ 出 口 ） d 2 d 2
R 1.5 4 Rmin 0.375
③全凝器，泡点回流：y1=xD=0.9
x1
精馏段的操作线方程：
y1 0.9 0.75 1y1 3 2 0.9
y
R 1 1.5 1 x xD x 0.9 0.6 x 0.36 R 1 R 1 2.5 2.5
W
8V Ve VW 80.267 0.0128 0.0267 1823 .9s 30.4 min KA 2 2 105 1.282
③生产能力： Q
V总
W D

15 0.267 60 2.527m 3 / h 39.7 30.4 25
１
考试科目: 化工原理
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⒉ 答：①过剩空气系数α 过大，致使烟气量增大，烟气带走热量增加，使η 下降； ②炉体密封不严，致使大量空气进入炉膛，烟气量增加，使η 下降； ③火嘴雾化燃烧效果不好，燃料燃烧不充分，使η 下降。 ⒊ 答：实验流程如图：
需要测定数据：入口真空表读数、出口压力表读数、流体流速或流量、流体温度、泵的转 速、电机功率。 ⒋ 答：需要已知：回流比 R；塔顶、塔底产品组成 xD、xW；进料组成 xF、进料热状况参数 q； 相平衡常数α 。
gz1
l1 A u12 l u2 ( A 2 全 开 ＋ 出 口 ） 1 d 2 d 2
2 20 2 u12 2 u 0.027 6.4 1 1 0.027 2 0.027 2
17g 0.027
解得： u1=3.49m/s
⒐ 某连续精馏塔中，若精馏段的操作线方程的截距为 0，则回流比 R 为 ∞ ，馏出液流量 为 0 ，操作线方程为 y=x 液泛线 。 、 过量雾沫夹带线 、 漏液线 、 液体负
⒑ 塔板负荷性能图由 荷过小线 、
降液管内液体停留时间不足线
五条线组成。
⒒ 在单级萃取器中，用纯溶剂 S 萃取 A、B 混合液中的溶质 A，测得平衡的萃取相与萃余相 中组分 A 的质量分数分别为 yA=0.37，xA=0.14，组分 B、S 可视为完全不互溶， ，则组分 A 的 分配系数 kA= 2.643 ，选择性系数β = 二、分析简答题： （共 20 分，每题 5 分） ⒈ 答：由连续性方程可知，并联前，管 2 内的流速较大，故管 2 内的阻力比较大，因此将管 3 并联在管 2 上时整个管路的总阻力下降较大，此时流量增大也较多，方案 2 有利。 3.608 ，萃取中，β 值均应 大于 1 。
⒉ 离心泵将低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中，若改送密度为 1200kg/m3、其它性质与 水相同的的液体，则流量 不变 ，压头 不变 ，轴功率 变大 。 ⒊ 某降尘室有三层隔板，设气流均匀分布并为层流流动，颗粒沉降处于斯托克斯区。已知理 论上能 100％除去的颗粒粒径为 60μ m，则能 90％除去的颗粒粒径为 56.92 μ m。 ⒋ 聚式流化床不正常操作现象有 沟流 和 节涌 。
将以上数据代入过滤方程： V 2 2VVe KA2
0.2672 2 0.267 0.0128 2 105 1.282
解得：τ =2384.2s=39.74min ②洗涤液体积 VW=V/10=0.0267m3 横穿洗涤时：
1 dV KA 2 dV d W 4 d E 8V Ve
而：
P3


'2 u3 gz3 58.84J / kg 2
E3＞EA，三楼没有水流出的假设是正确的。
３
考试科目: 化工原理 ⒉ 解：①以一个滤框为基准计算：
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A 2 0.8 2 1.28m 2 Ve Aqe 1.28 0.01 0.0128 m3 / m 2 滤饼体积V饼 0.8 2 0.05 0.032m 3 滤液体积V V饼 / c 0.032/ 0.12 0.267m 3
代入数据：
17g 0.027

2 20 2 u12 2 u 0.027 9.5 1 2 0.027 2 0.027 2
2 9u12 6.25u 2 166.72
（A）
同理，在 1-1 与 3-3 之间列柏努利方程，可得：
l u2 l1 A u12 ( A 3 全 开 ＋ 出 口 ） 3 d 2 d 2 2 2 20 2 u1 28 20 2 u 17g 0.027 0.027 6.4 1 3 0.027 2 0.027 2 gz1
逆流操作比并流操作可节省冷却水： 1335 .6 842 .6 100 36.9% 1335 .6
⒋ 解：①由于两塔的 L、V 相同，且两塔的填料层高度 h 相同，因此两个塔的 HOG、NOG、S 均相同，由
N OG
Y m Xa 1 ln 1 S b S 可知： 1 S Ya m Xa
若进料板上的溶液组成仍为 0.6，则上升的气相组成为：
Y m Xa 1 ln 1 S b S 1 S Ya m Xa 1 0.05263 ln 1 0.8083 0.8083 5.23 1 0.8083 0.005263 V 0.0209 0.829m K Y a 0.0252

F 1W W 0.517km ol 0.6 F 0.9 0.02W F 1.517km ol
②泡点进料：xe=xF=0.6， ye
xe 3 0.6 0.8182 1 1xe 1 2 0.6
Rmin
x D y e 0.9 0.8182 0.375 y e xe 0.8182 0.6
中国石油大学（华东） 2007 年硕士学位研究生入学考试试题 B 答案
考试科目: 化工原理 一、填空题（共 30 分，每空 1 分） ： ⒈ 流体在圆形直管内作层流流动时的速度分布是 抛物线 形曲线，摩擦阻力系数λ 只与 Re ε /d 有关；作湍流流动时，λ 是 ε /d 及 Re 有关。 的函数；若流动在阻力平方区，λ 只与 总 6 页 第 1 页
此时：
u1'2 P2 u1'2 l A 2 u1'2 E A gz A gz2 （ 全开 ） 2 2 d 2 PA 00
E3 gz3
2 3.492 2 3.49 0.027 6.4 57.2 J / kg 2 0.027 2

y 2 0.6 x1 0.36 0.81

x2 0.587
x2＜xF，故第二层板为进料板，精馏段只有一层理论塔板。 ④提馏段的操作线方程：
L' L qF RD F 1.5 1 1.517 3.017kmol
y' L' W 3.017 0.517 x' xW x' 0.02 1.2068 x'0.004136 L'W L'W 3.017 0.517 3.017 0.517

t m逆 1.17 t m并
③若逆流时采用的操作面积与并流时相同： Ai=6.84m2，则此时：△tm=34.1℃ 设冷却水出口温度为 t'2，代入△tm 式，试差得： 冷却水消耗量： W2 ' t'2=46.7℃
Q 3.1104 3600 842.6 kg/h C P 2 (t ' 2 t1 ) 4.178103 (46.7 15)