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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 xF=0.4,塔顶产品组成 xD=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。
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