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武汉工程大学2024考研真题：817化工原理
一、填空题(本大题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分)
1. 某设备上真空表读数为 0.02 MPa，若当地大气压强为 0.1 MPa，则设备内的绝对压强为
_________Pa。
2. 用饱和蒸汽加热空气，比较逆流和并流时的 ， 并m
t
。(填 >、=、< )
3. 某二元混合物，进料量为 100 kmol/h，进料组成 xF=0.6(摩尔分数，下同)，要求塔顶得到
组成 xD不小于 0.95 的产品，则塔顶馏出液的最大流量为________ kmol/h。
4. 用同一离心泵分别输送密度为 ρ1 及 ρ2 = 1.2ρ1 两种液体，已知两者体积流量相等，则扬程
He2 / He1= ________。
5. 通常蒸汽在水平管外的冷凝传热系数________垂直管外的冷凝传热系数。(填 >、=、< )
6. 某液体在一等径直管中作稳态层流流动，若体积流量不变，管内径变为原来的 2 倍，假定
管内的相对粗糙度不变，则摩擦因数变为原来的_____倍。
7. 含尘气体通过长为 4 m，宽为 2 m，高为 1 m 的降尘室，若颗粒的沉降速度为 0.2 m/s，则降
尘室的生产能力为_________m3
/s。
8. 对某种悬浮液进行过滤，恒压过滤 10 min，得滤液 10 m3。若过滤介质阻力忽略不计，继续
过滤 30 min，可再得滤液_______ m3。
9. 绝对黑体的发射能力与绝对温度的_______次方成正比。
10. 某低浓度气体吸收过程，已知：相平衡常数 m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为
kya=1×10-5
kmol/(m3
·s)，kxa=0.5 kmol/(m3
·s)。则该吸收过程为_________膜阻力控制。
11. 解吸过程中，解吸塔某截面的气相溶质分压________与液相浓度平衡的气相分压。(填 >、
=、< )
12. 将不饱和空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的
________。
二、选择题(本大题共 13 小题，每小题 2 分，共 26 分)
1. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的
阀门关小后(不全关)，管路总阻力将( )。
A. 增加 B. 不变 C. 减小 D. 不确定
m t t
m逆
2. 列管换热器利用水沸腾回收烟气热量，产生压强 1 MPa 的水蒸汽，烟气温度由 600°C 下降
到 400°C，则换热器壁温接近( )。
A. 100°C B. 200°C C. 400°C D. 500°C
3. 对于传质速率 NA与分子扩散通量 JA， NA=JA的是( )。
A. 单向扩散 B. 等分子反向扩散 C. 定态传质过程 D. 对流传质过程
4. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化( )。
A. 提馏段操作线与 q 线 B. 平衡线与操作线
C. 精馏段操作线与 q 线 D. 平衡线与 q 线
5. 如右图，敞口容器中充满水，并装有一只等径虹吸管向外排水，
设容器内液面维持不变，不计流动阻力，槽中虹吸管内有 4 个截
面，这 4 个截面中压强最低的是( )。
A.1 截面 B.2 截面
C.3 截面 D.4 截面
6. 转子流量计的主要特点是( )。
A. 恒截面、恒压差 B. 变截面、变压差
C. 恒流速、恒压差 D. 变流速、恒压差
7. 用离心泵将某悬浮液输送至板框压滤机进行过滤(滤液一侧压力保持常压)，若阀门开度等
管路条件不发生变化，从过滤开始至过滤终点，离心泵的轴功率( )。
A. 保持不变 B. 将增大 C. 将减小 D. 变化不确定
8. 在斯托克斯沉降区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的( )次方成正比。
A. 1 B. 2 C. 0.5 D. 0.25
9. 在管壳式换热器中安装折流挡板的目的，是为了加大壳程流体的( )，使湍动程度
加剧，以提高壳程对流传热系数。
A. Pr 准数 B. Gr 准数 C. Re 准数 D. 以上均有
10. 填料塔设计中，空塔气速一般取( )的 50～80%。
A. 泛点气速 B. 载点气速 C. 进口气速 D. 出口气速
11. 精馏的操作线为直线，主要是因为( )。
A. 理论板假设 B. 理想物系 C. 塔顶泡点回流 D. 恒摩尔流假设
12. 在总压 p 下，温度为 t°C(该温度下的饱和蒸气压大于 p)，湿度为 H 的湿空气，其温度
升高，则它的相对湿度( )。
A. 增大 B. 降低 C. 不变
13. 在一定空气状态下，用对流干燥方法将某湿物料干燥至低于临界含水量，能除去的水分为
( )。
题 5 附图
A. 平衡水分 B. 结合水分 C. 非结合水分 D. 自由水分
三、计算题(本大题共 5 小题，每小题 20 分，共 100 分)
1. (20 分)如附图所示的输水管路，用离
心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管
直径 Ф 70 mm × 3 mm，管长 lAB = 15 m，压
出管直径 Ф 60 mm × 3 mm，管长 lCD = 80 m
(管长均包括局部阻力的当量长度)，摩擦
系数 λ 均为 0.03，△Z = 12 m，离心泵特性曲
线为 He=30 – 6×105
q
2
v，式中 He的单位为 m;
qv的单位为 m3
/s。试求管路流量。
2. (20 分)质量流量为 7200 kg/h 的某一常压气体在 Ф25 mm×2.5 mm 的 250 根钢管内流动，
由 25°C 加热到 85°C，气体走管程，采用 198 kPa 的饱和蒸汽于壳程加热气体。若蒸汽冷凝传
热系数为 1×104 W/(m2
·°C)，换热管内侧污垢热阻为 4×10-4 m2
·°C/W，忽略管壁热阻、换热管外
侧污垢热阻及热损失。试求：
(1)饱和蒸汽流量;(3 分)
(2)换热器的管长;(12 分)
(3)若有 15 根管子堵塞，又由于某种原因，蒸汽压力降低，假定气体的物性和蒸汽的冷
凝给热系数不变，定性分析气体出口温度的变化趋势。(5 分)
已知气体在平均温度下的物性数据为：cp=1 kJ/(kg·K)，λ=0.0285 W/(m·K)，μ=0.0198mPa·s。
已知蒸汽压力 198 kPa 时蒸汽温度为 120°C，汽化潜热为 2204 kJ/kg。
3. (20 分)用逆流操作的填料塔从混合气体中吸收所含的苯。已知入塔混合气体含苯 8%(体
积分数)，其余为惰性气体，要求回收率为 95%。进塔混合气流量为 100 kmol/h。吸收剂为含
苯煤油，而纯溶剂的摩尔流量为 100 kmol/h，进塔浓度为含苯 1%(摩尔分数)，操作条件下的
气液相平衡关系为 y = 0.1x，试求：
(1) 气相总传质单元数 NOG;(7 分)
(2) 若保持回收率不变，将塔底溶液部分循环至塔顶，循环量 LR=40 kmol/h，且进入系统的新
鲜吸收剂量不变，计算此时气相总传质单元数与无循环相比哪一个大?画出两种情况下的操作
线并进行说明。(13 分)
4. (20 分)用连续精馏塔分离某二元混合液，原料液流量为 100 kmol/h，饱和蒸汽进料，进
料浓度为 0.5，塔顶馏出液浓度为 0.96，釜液浓度为 0.1(以上均为易挥发组分的摩尔分率)。操
作条件下相对挥发度为 3，塔顶采用全凝器，泡点回流。塔釜间接蒸汽加热。实际回流比是最
小回流比的 1.63 倍。试求：
(1) 馏出液采出量 D(kmol/h);(2 分)
(2) 离开第二层理论板的上升蒸汽浓度(由塔顶往下数);(10 分)
(3) 离开最后一块塔板的下降液体浓度;(6 分)
(4) 若因蒸汽压力下降，塔釜汽化量降低到 28 kmol/h，将塔板数增加到无穷多，能否完成分离
任务?(2 分)
5. (20 分)在一连续干燥器中，将某物料自含水量 5%干燥至 1%(均为湿基)，操作压强为
101.3 kPa，湿物料的处理量为 0.8 kg/s，空气进预热器前 t0=20°C，H0=0.005kg 水/kg 绝干气，
为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于 90°C，若空气出干燥器温度选定为
55°C，并假定为理想干燥过程。试求：
(1)将空气预热至 90°C 进入干燥器，所需要的空气量(kg 绝干气/s);(12 分)
(2)预热器的供热量(kJ/s);(3 分)
(3)干燥器的热效率;(3 分)
(4)写出 2 种提高干燥器热效率的措施。(2 分)
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