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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1、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123456789101112131415参考答案BABDCBCBCAACBDB二、 填空题(共10小题，每空2分，共20分)1、 1.852、 603、 气缚4、 单向5、 (液)泛点6、 恒摩尔(物)流假定7、 0.838、 y=x （或对角线或 yn+1=xn）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、

2、判断题(共10小题，每小题1分，共10分)题号12345678910参考答案四、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

3、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。

4、在1-1、2-2两截面间列柏努利方程式： （2分）Z1=0 Z2=10 m （3分）u1=u2=0 p1=p2 （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），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

5、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） yb=0.05-0.80.0417=0.017 （1分）ya=0.001， （1分）ym=(yb-ya)/ln(yb/ya)=0.00565 （2分）NOG=(yb-ya)/ ym=(0.05-0.001)/0.00565=8.67 （2分）所以，填料塔填料层的高度为： （2分） (3)xa=0.001，ya*=0.0008ya=0.001，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