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北京化工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試化工原理(含實(shí)驗(yàn))樣題（滿分150分）
注意事項(xiàng)：
    1、答案必須寫在答題紙上，寫在試題上均不給分。
    2、答題時(shí)可不抄題，但必須寫清題號(hào)。
    3、答題必須用藍(lán)、黑墨水筆或圓珠筆，用紅色筆或鉛筆均不給分。
 
一、填空題 (每空1分，共計(jì)22分)
    1、用孔板流量計(jì)測(cè)量流體流量時(shí)，隨流量的增加，孔板前后的壓差值將         ；若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子前后壓差值將          。  
    2、離心分離因數(shù) K_C 是指                           。
3、當(dāng)顆粒雷諾數(shù) Re_p 小于       時(shí)，顆粒的沉降屬于層流區(qū)。此時(shí)，
顆粒的沉降速度與顆粒直徑的        次方成正比。
4、一般認(rèn)為流化床正常操作的流速范圍在        與        之間。
5、聚式流化床的兩種不正常操作現(xiàn)象分別是         和         。
    6、對(duì)固定管板式列管換熱器，一般采取          方法減小熱應(yīng)力。
7、在逆流操作的吸收塔中，當(dāng)吸收因數(shù)A>1時(shí)，若填料層高度h₀趨于無窮大，則出塔氣體的極限濃度只與           和           有關(guān)。
    8、精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若將塔釜間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保
持 x_F、D/F、q、R、x_D 不變，則x_W將        ，理論板數(shù)將        。
    9、工業(yè)生產(chǎn)中篩板上的氣液接觸狀態(tài)通常為        和        。
10、在B-S部分互溶物系中加入溶質(zhì)A組分，將使B-S的互溶度             ；恰當(dāng)降低操作溫度，B-S的互溶度將             。
11、部分互溶物系單級(jí)萃取操作中，在維持相同萃余相濃度前提下，用含有少量溶質(zhì)的萃取劑S′代替純?nèi)軇㏒，則所得萃取相量與萃余相量之比將              ，萃取液中溶質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)              。
12、在多級(jí)逆流萃取中，欲達(dá)到同樣的分離程度，溶劑比愈大則所需理論級(jí)數(shù)愈___  ___；當(dāng)溶劑比為最小值時(shí)，理論級(jí)數(shù)為__________。
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二、簡(jiǎn)答題 (每小題3分，共計(jì)18分)
1、離心泵啟動(dòng)前應(yīng)做好哪些準(zhǔn)備工作？為什么？
2、影響過濾速率的因素有哪些？
3、一包有石棉泥保溫層的蒸汽管道，當(dāng)石棉泥受潮后，其保溫效果將如何變化？為什么？
4、什么是精餾塔操作的最小回流比？影響最小回流比的主要因素有哪些？
5、什么是填料塔的泛點(diǎn)和載點(diǎn)，測(cè)得泛點(diǎn)和載點(diǎn)的意義是什么？
6、什么是臨界含水量？它與哪些因素有關(guān)？
 
三、計(jì)算題 (25分)
用離心泵將密度為1200kg/m³的溶液，從一敞口貯槽送至表壓為 57.33 kPa的高位槽中。貯槽與容器的液位恒定。輸液量用孔徑為20mm、流量系數(shù)為0.65的孔板流量計(jì)測(cè)量，水銀U型壓差計(jì)的讀數(shù)為460mm，水銀的密度為 13600kg/m³。已知輸送條件下離心泵的特性曲線為H=40－0.031Q²（Q的單位為m³/h，H的單位為m）。求：
（1）離心泵的輸液量（m³/h）；
（2）管路特性曲線；
（3）若泵的轉(zhuǎn)速提高5%，此泵的有效功率為多少（kW）？
四、計(jì)算題 (22分)
某新安裝的列管式換熱器(雙管程、單殼程)，內(nèi)有φ38×2.5mm的無縫鋼管200根，管外為130°C飽和水蒸汽冷凝，將管內(nèi)的水溶液從20°C加熱到80°C，水溶液的流速為 0.8 m/s。已知蒸汽側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)為10⁴ W/m².K，管壁熱阻及兩側(cè)垢阻均可忽略不計(jì)。求：
（1）該換熱器的總傳熱系數(shù)；
（2）運(yùn)行一年后，由于水側(cè)管壁結(jié)垢，水溶液出口溫度下降為70°C。求此時(shí)的總傳熱系數(shù)與水側(cè)垢阻（壁阻及蒸汽側(cè)垢阻仍可忽略不計(jì)）；
（3）為盡量維持原水溶液的出口溫度，現(xiàn)將換熱器的管數(shù)增加20%，新增加鋼管及原鋼管的水側(cè)結(jié)垢情況均與（2）中相同，問此時(shí)水溶液的出口溫度為多少？
（水溶液在定性溫度下的物性參數(shù)分別為：ρ=988.1kg/m³；
 C_P=4.174 kJ/kg.K；λ=0.6473W/m.K； μ=0.549×10^-3Pa.s ）
 
五、計(jì)算題 (20分)
         在內(nèi)徑為1m的填料塔中，用清水逆流吸收低濃度二元?dú)怏w混合物中的溶質(zhì)。操作條件下物系的相平衡關(guān)系為y^*=2x，體積傳質(zhì)分系數(shù) k_ya=k_xa=
0.12kmol/m³.s，且k_ya與氣量的0.7次方成正比。操作液氣比為最小液氣比的1.5倍。已知混合氣體的處理量為120kmol/h，要求吸收率達(dá)到90%。求：
（1）完成上述任務(wù)所需的填料層高度；
（2）若混合氣體的處理量增加20%，此時(shí)溶質(zhì)的吸收率可達(dá)多少？
（3） 分析說明當(dāng)入塔氣體溶質(zhì)含量降低后，其它入塔條件不變，溶質(zhì)的吸收率及出塔水溶液的濃度有何變化。
 
六、計(jì)算題 (23分)
有一兩股進(jìn)料的連續(xù)精餾塔分離苯和甲苯混合液，塔頂采用全凝器，塔釜為間接蒸汽加熱。已知F₁=F₂=50kmol/h，x_F1=0.7，x_F2=0.5，要求x_D=0.95，x_W=0.05（以上均為摩爾分率），操作回流比R=1.0，相對(duì)揮發(fā)度為2.47，兩股進(jìn)料均為飽和液體，并且均從各自的適宜位置進(jìn)料。求：
（1）塔頂和塔釜的采出量；
（2）寫出兩進(jìn)料之間塔段的操作線方程；
（3）最小回流比R_min ；
（4）如果將兩股進(jìn)料先混合均勻再以單股物料從適宜位置進(jìn)料，試問所需理論板數(shù)及能耗將如何變化？（不必計(jì)算分析，只需給出結(jié)論）
 
七、計(jì)算題 (10分)
在恒定干燥條件下，將某物料由X₁=0.33kg水/kg干料干燥至X₂=0.09
kg水/kg干料，共需7小時(shí)，問繼續(xù)干燥至0.07kg水/kg干料還需多少小時(shí)？
已知臨界含水量X_C=0.16kg水/kg干料，平衡含水量X^*=0.05kg水/kg干料。
 
 
八、實(shí)驗(yàn)題 (10分)
現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)孔徑為d₀的標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，安裝在直徑為d的管道中。欲建立一套實(shí)驗(yàn)裝置標(biāo)定其流量系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線。
（1）說明需測(cè)量哪些數(shù)據(jù)，畫出實(shí)驗(yàn)裝置的流程示意圖，并在圖上標(biāo)出主要測(cè)量點(diǎn)；
（2）列出計(jì)算公式，說明如何由所測(cè)數(shù)據(jù)整理出C₀-Re曲線。
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