武汉科技大学2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题答案861 化工原理.docx

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2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题答案 科目名称化工原理(□A卷RB卷)科目代码861 考试时间3小时 满分 150 分 可使用的常用工具□无 R计算器 R直尺 □圆规(请在使用工具前打√) 一、选择题共15小题,每小题2分,共30分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 参考答案 B A B D C B C B C A A C B D B 二、 填空题共10小题,每空2分,共20分 1、 1.85 2、 60 3、 气缚 4、 单向 5、 液泛点 6、 恒摩尔物流假定 7、 0.83 8、 yx (或对角线或 yn1xn) 9、 空气或干燥介质的湿度、温度、速度以及与物料接触的状况都不变 10、 NOG 三、判断题共10小题,每小题1分,共10分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 参考答案 ╳ √ √ ╳ √ ╳ ╳ √ ╳ ╳ 四、简答题共2小题,每小题5 分,共 10 分 1、( 5分)答 不能。 (1分) 在水热空气换热系统中,若忽略管壁与污垢的热阻,则总传热系数K与传热膜系数的关系为 式中管壁对水的传热膜系数,W/m2K;管壁对空气的传热膜系数,W/m2K 由于管壁对水的传热系数较管壁对空气的传热系数大得多,即,这样总传热系数近似等于管壁对空气的传热系数 (2分) 因此,本体系中空气侧的对流传热系数才是控制热阻,只有提高才能达到有效强化传热过程的目的。 (1分) 增大冷却水的流速,虽能增大管壁对水的对流传热系数,但体系的总传热系数K几乎不会增加,因此进一步加大冷却水的流量,不能有效降低热空气的出口温度。 (1分) 2、( 5分)答连接FS,交溶解度曲线于H、I两点;M点必位于FS上,根据确定M的位置;利用辅助线,做出过M点的两个共轭相分别为萃取相E和萃余相R; (1分) 由可确定E和R;分别过E和R做水平线与纵轴的交点即为萃取相中y和萃余相中的x; (2分) 连接SE并延长交纵轴于E’点, 连接SR并延长交纵轴于R’点; 则E’点和R’点对应的纵坐标即为 萃取液和萃余液中溶质的含量; 由可确定E’和R’(2分) 五、流体流动综合计算题20分 解 (1)以上游水槽液面为1-1截面,下游高位槽液面为2-2截面,并以上游水槽液面为基准水平面。在1-1、2-2两截面间列柏努利方程式 (2分) Z10 Z210 m (3分) u1u20 p1p2 (2分) (2分) 即单位质量的水所需外加功为128.13kJ/kg。 (2分) m (2分) >He,故泵适用。 (1分) (2) (1分) 当 m3/h时, m (2分) (2分) (1分) 即泵的轴功率减少百分之15.1。 六、传热综合计算题20分 解(1)加热蒸汽消耗量 热量衡算 (2分) (1分) (2分) (2)内管中苯的流速 (2分) (1分) (1分) (1分) 则以内管外表面计的传热系数为 (1分) (1分) (2分) (1分) (2分) (3)当加热蒸汽的温度降为110℃时,管内外的对流传热系数均近似不变, (1分) (1分) (1分) 即加热蒸汽的温度降为110℃,苯的出口温度将变为75.7℃。 七、吸收综合计算题20分 解1 (2分) (2分) 由物料衡算方程,得 (1分) (2分) 2填料塔的气相总传质单元高度为 (2分) Δyb0.05-0.80.04170.017 (1分) Δya0.001, (1分) ΔymΔyb-Δya/lnΔyb/Δya0.00565 (2分) NOGyb-ya/ Δym0.05-0.001/0.005658.67 (2分) 所以,填料塔填料层的高度为 (2分) 3xa0.001,ya*0.0008ya0.001,可以达到98的吸收率。 (3分) 八、精馏综合计算题20分 解(1)(取等号) (2分) 联立以上两式可以求得 (1分) (2)泡点进料进料线与平衡线交点的横坐标 (1分) (1分) (1分) (2分) (3) (2分) (3分) (4)提馏段下降液体和上升蒸汽的摩尔流率分别为 (2分) (2分) (5)在与塔釜相邻的塔板和再沸器之间作物料衡算 (1分) (1分) (1分) 第 6 页 共 6 页
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