清华大学1998年硕士入学考试化工原理试题一、填空题（12分）1、如图1所示，液体在等径倾斜管中稳定流动，则阀的局部阻力系数ξ与压差计读数Ｒ的关系式为_______。2、评价塔板性能的标准是：________________________，________________________，________________________，________________________，________________________。3、在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数Ｎ(l)将_______，而气相总传质单元数ＮOG将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。4、某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒx(D)不变，则Ｗ／Ｆ将_______，x(w)将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。5、湿空气经预热后相对湿度φ将_______。对易龟裂的物料，常采用_______的方法来控制进干燥器的φ值。干燥操作的必要条件是_______，干燥过程是_______相结合的过程。6、某降尘室高2m，宽2m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4500千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为25000立方米每小时，气体密度为0.6千克每立方米，粘度为3×10e-5Pas。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μｍ。二、选择题（10分）1、有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，则（1）h(f1)/h(f2)＝（）Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1（2）当管路中流体均作层流流动时，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1（3）当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）。Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1/42、计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制造选择有关的是_______。Ａ、普兰德准数；Ｂ、传热单元数NTU;Ｃ、离心分离因数K;Ｄ、过滤常数K3、（1）板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在_______时才成立。Ａ、过滤时的压差与洗涤时的压差相同；Ｂ、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；Ｃ、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；Ｄ、过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。（2）恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加_______。Ａ、11.8%；Ｂ、9.54%;Ｃ、20%;Ｄ、44%4、有两台同样的管壳式换热器，拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最底应采用的流程为_______。Ａ、气体走管外，气体并联逆流操作；Ｂ、气体走管内，气体并联逆流操作；Ｃ、气体走管内，气体串联逆流操作；Ｄ、气体走管外，气体串联逆流操作。5、请将你认为最恰当的答案填在（）内。（1）与单级萃取相比，如溶剂比、萃取比、萃取相浓度相同，则多级逆流萃取可使萃余分率（）。Ａ、增大；Ｂ、减小;Ｃ、基本不变;Ｄ、增大、减小均有可能。（2）在B-S部分互溶的萃取过程中，若加入的纯溶剂量增加而其他操作条件不变，则萃取液浓度ｙ（A）（）。Ａ、增大；Ｂ、减小;Ｃ、不变;Ｄ、变化趋势不确定。三、计算题1、将20℃的水（粘度μ=0.001Pas）以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa（表），与水池水面高差为10m，输水管φ89×4mm，长18m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时），摩擦系数λ=0.01227+0.7543／（Ｒｅ(0.38次方)）。（1）求所需的理论功率（kw）；（2）一泵的特性可近似用下式表达：扬程：Ｈ＝22.4+5Ｑ-20Ｑ·Ｑm效率：η＝2.5Ｑ-2.1Ｑ·Ｑ式中Ｑ的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率，并评价此泵的适用性。如适用，求因调节阀门使功率消耗增加多少。（15分）2、在一新的套管换热器中，冷却水在φ25×2.5mm的内管中流动以冷凝环隙间的某蒸汽。当冷却水的流速为0.4m/s和0.8m/s时，测得基于内管外表面的总传热系数分别为1200瓦每平方米开尔文和1700瓦每平方米开尔文。水在管内为湍流