2009年青岛科技大学化工原理考研真题.doc0页

2009年青岛科技大学化工原理考研真题.doc青 岛 科 技 大 学 二 OO 九 年 硕 士研 究生 入学 考 试 试题 考 试科 目： 化 工原 理 注意事 项：1． 本试 卷共 7 道大 题（ 共计 27 个 小 题） ， 满分 150 分； 2 ． 本 卷属 试 题 卷， 答 题另 有答题 卷， 答案 一律 写在 答题卷 上， 写在 该试 题卷 上或草 纸上 均 无效。 要注 意试 卷清 洁， 不要在 试卷 上涂 划； 3 ．必 须用 蓝、 黑钢 笔或 签 字笔答 题， 其它 均无 效。 ﹡﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡ ﹡﹡﹡ ﹡﹡ ﹡ 一、 （20 分） 如附 图所 示 ，用离 心泵 将蓄 水池 中 20 ℃的水 （密 度为 1000kg/m 3 ，黏度 为 1.0 ×10 -3 Pa.s ） 送到敞 口高 位槽 中。 管路 为 ?57 ?3.5mm 的光滑钢管 ，直管 长度 与所 有局 部阻 力当量 长度 之和 为 250m 。 在管路 的 A 点 处装 有 一 U 形管压 差计 ，管 中指 示液 为汞（ 密度 为 13600kg/m 3 ） ，并 且从 蓄水 池面 到 A 点的管 长 （包 括所 有局部 阻 力当量 长度 ） 为 100m 。 过 渡流和 湍流 时的 摩擦 系数 可近似 用 λ ＝0.3164/Re 0.25 计算。 管路 中水 的流 量 为 7.42m 3 /h 。 试求： （1） 每公 斤水 通过 泵所获 得的 净功 ； （2 ）A 点的压 强； （3）U 形管 压 差计的 读 数 R 。 二、 （20 分） 在一 列管 式 蒸汽冷 凝器 中，110 ℃的 饱 和水蒸 气在 壳程 冷凝 为同 温度的 水， 蒸汽 冷凝 传热 系数为 1.1 ×10 4 W/(m 2 ? ℃) 。水在 管内被 加热 ，其进 口温度 为 25 ℃， 比热容 为 4.18kJ/(kg ? ℃) ，流量 为 12500kg/h ， 管壁 对水 的对 流传热 系数 为 1000 W/(m 2 ? ℃) 。 列 管式 换热 器由 ?25 ?2.5mm、长 3m 的 32 根 钢管组 成。 忽略 管壁 和污 垢热阻 ，不 计换 热器 的热 损失。 试 求： （1）冷 水的出口 温度 ； （2）计算 说明管壁 温度 接近哪一 侧的流体 温度； （3 ）如 果该换热 器运行 一段时 间后 ， 水侧 集聚 了 一层导 热系 数 为 0.2 W/( m ? ℃) 的污 垢 ， 导致 冷水 的出 口温度 下降 了 5 ℃， 其他 条件不 变， 试求 此时 污垢 的厚度 。 三、 （20 分） 某苯- 甲苯 分离 精馏塔 ， 已 知进 料组 成 x F =0.4 ， 塔 顶产 品组 成 x D =0.9 ， 进料流 量 F=100kmol/h ， 泡点进 料， 塔顶 为全 凝器 ，回流 比 R=1.5Rmin 。要 求塔顶 苯的 回收 率不 低 于 90% ， 物系 的相 对挥 发度 ?=2.47 。 第 1 页 （共 2 页）