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2013年武汉科技大学考研试题 861化工原理A卷和标准答案

二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题(A )
考试科目代码及科目名称: 861 化工原理
可使用的常用工具:直尺、计算器。

答题内容写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。

考试时间3小时,总分值 150 分。

姓名: 报考专业: 准考证号码:
密封线内不要写题
武汉科技大学
2013年硕士研究生入学考试《化工原理》试卷(A )答案
1. 填空题(每题2分,共30分)
1.剪应力;
2.1,16;
3.离心泵特性 管路特性 四、 泵内灌液 出口阀门 ; 5.增大; 6. 2
7. 壳 加热蒸气 8.变小 不变 9.对角线 10.增大 下降 11.下 12. 小 13.泡罩塔、筛板塔、浮阀塔 14.湿度、流速、与物料的接触状况 15. 顶
二、单项选择题(每题3分,共30分)
1.B
2.B
3.C.
4.A
5.C
6.A
7.D
8. D
9.B B 10.B C
三、解:已知: m h 10=,m l l e 400=+,m d 075.0=,03.0=λ 2
6106.018Q H ⨯-= 求:(1) ()e e Q f H =
(2) Q 、H (3) N e
(1) 由 242212
2121282e e e Q gd
d l l g u u g p p z z H ⋅⋅⎪⎭⎫
⎝⎛++-+-+-=πλρ (4分)
得 2
524
2101795.410075
.08075.040003.010e e e Q Q g H ⨯+=⋅⨯⋅⎪⎭⎫
⎝⎛⨯+=π (4分) (2) 而 2
6
106.018Q H ⨯-= 所以 2
6
2
5
106.018101795.410Q Q ⨯-=⨯+ (2分)
解之: s m Q /108.210
1795.108
335
-⨯=⨯=
(2分) 所以 ()
m H 3.13108034.2101795.4102
3
5=⨯⨯⨯+=- (2分)
(3) W g QH N e e 3658.910003.13108.23=⨯⨯⨯⨯==-ρ (4分) 四、解:⑴ 冷却水用量
1121() 2.5 1.8(8030)225s p Q m C T T kW =-=⨯
⨯-= (3分) 2221225
1.79/() 4.18(4515)
s p Q m kg s C t t =
==-- (2分)
⑵ △t m m 3515
t 23.635ln 15
-∆=
=℃ (4分) ⑶ 总传热系数K
1211111250.0021371500850150085020
d K d =+=+⨯= (3分) K=467.9 w/(m 2.K ) (2分) ⑷ 所需的换热面积A
22251000
20.4467.923.6
m Q A m K t ⨯=
==⨯∆⨯ (4分)
五、解:
⑴%9805.0/)001.005.0(/)(=-=-=b a b y y y η (4分) ⑵)/(8.910005.0001.005.0)(
2
min min s m kmol G x x y y G G L L a
b a b =⨯--=--==* (4分) )/(5.24100
02.0001.005.02s m kmol G x x y y L a b a b =⨯--=--=
(2分)
⑶001.0 03.002.005.0=-=∆=-=-=∆a a a b b b mx y y mx y y , (8分)
m
N H h y y y N y y y y y OG OG m a b OG
a b a b m 5.1175.55
1075.5008526.0049.0008526
.0)
001.0/03.0ln(001
.003.0)/ln(0=⨯=⋅===∆-=∴=-=∆∆∆-∆=∆∴,
六、解:⑴h kmol D F W h kmol x Fx Fx Dx D D F F D /5/59
.05
.0109.0=-==⨯⨯==

1.0=∴W x (5分)
⑵塔顶为全凝器,∴y1=x0=x D=0.9,∵x1与y1相平衡,∴x1=0.8182(4分)
⑶∵露点进料,∴q=0,q线方程为y=x F =0.5,∴可得q线与平衡线的交点坐标(x e,y e) 中x e=0.33,y e=0.5,∴R min=2.4,R= 2R min=4.8。

(5分)
⑷精馏段上升的蒸汽量V=(R+1)D=5.8×5=29kmol/h
提馏段上升的蒸汽量V’=V-(1-q)F=V-F=29-10=19kmol/h (4分)
七、解:
1.求W
W=G c(x1-x2)
G1=1000kg/h=0.278kg/s
∴G c=0.278(1-0.4)=0.167kg/s
x1=w1/(1-w1)=0.40/(1-0.40)
=0.667kg/kg绝干料
x2=w2/(1-w2)=0.05/(1-0.05)
=0.053kg/kg绝干料
∴W=G c(x1-x2)=0.167(0.667-0.053)
=0.1025kg/s ( 8分)
2.求H1
H1=0.622p/(P-p)
=0.622×1.0/(101.3-1.0)
=0.0062kg/kg干空气(3分)
3.求H2
H2=0.622ψp/(P-ψp)
=0.622×0.7×7.4/(101.3-0.7×7.4)
=0.0335kg/kg干空气(3分)
4.求L
L=W/(H2-H1)=0.1025/(0.0335-0.0062)
=3.76kg干空气/s
进口的湿空气量=L(1+H1)=3.76(1+0.0062)
=3.783kg/s (4分)。

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