南京理工大学研究生复试化工原理2018真题答案
化工原理(南京理工大学)01流体流动(1)_流体静力学
讨论：
a. 当将U形管一端与被测点连接、另一端与大 气相通时，可测得流体的表压或真空度；
p1
p1
pa
pa
表压
真空度
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b. 指示液的选取： 指示液与被测流体不互溶，不发生化 学反应；
其密度要大于被测流体密度。
应根据被测流体的种类及压差的大小选
择指示液。
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1.1.1 密度
一、定义 单位体积流体的质量，称为流体的密度。
m V
kg/m3
(1)
二、单组分流体密度
f ( p, T )
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液体 密度仅随温度变化（极高压力除外），其 变化关系可从手册中查得。 气体 当压力不太高、温度不太低时，可按理想 气体状态方程计算：
质量守恒：
混合前后流体的总质量相等。
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已知各组分体积分率
m 1 xV1 2 xV 2 n xVn (3)
xV1 , xV 2 , n xVn
——各组分的体积分率。
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已知各组分质量分率
1 xw1 xw 2 x wn
p11
2p
2
m
b
R a a’
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所以 整理得
p1 B g(m R) p2 B gm A gR
p1 p2 ( A B ) gR
若被测流体是气体， B A，则有
p1 p2 Rg A
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南京理工大学研究生复试化工原理2018真题
南京理工大学2018年《化工原理》考研复试回忆版一、填空题1、空气在内径一定的圆管中稳定流动，若气体质量流速一定，当气体温度升高时，Re值将___________。
2、离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。
3、当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该用_____管中的速度。
流体在管内湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随_____和_____而变。
4、一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将。
5、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，生产能力。
6、在一套板框过滤机中，板有种构造，框种构造。
7、旋风分离器性能的好坏，主要以来衡量。
8、精馏和蒸馏的区别在于_精馏必须引入回流___________________________________；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于____________________________________。
二、简答题1、有一旋风分离器，在正常的速度和阻力的范围内操作，但除尘效率不够满意，现在仓库里还有一个完全相同的旋风分离器，有人建议将这台备用的旋风分离器与正在用的那一台一起并联使用，问这种措施能否提高除尘效率？为什么？2、简述离心泵的主要部件及工作原理。
三、计算题1、水在垂直管中流动，如下图左图所示，已知h=100mm,1-2截面间距为1m，试求：(1)åh f,1-2（左图）；(2)（p1-p2）之值（左图）；(3)若水反向流动，流速及设备条件不变，如右图所示，h’的值是多少?（指示液Hg 的密度为13.6*103kg/m3）2、常压下拟用温度为20℃、相对湿度为57.5％的空气干燥某种湿物料。
空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥室，离开时的温度为45℃、湿度为0.022kg水/kg干气。
现要求每小时将1200kg的湿物料由含水率3%（湿基）干燥至0.2%（湿基），已知物料进、出口温度分别为20℃和60℃，在此温度范围内，绝干物料的比热为3.5kJ/(kg·℃)，水的平均比热为4.19 kJ/(kg ℃)。
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考虑到试题库的保密，故未附上，仅附上两份样卷及其答案。
化工原理试卷2答案一、填空题（每空1分，共14分）1.组分间挥发度，部分气化部分冷凝；2.液膜；液膜；3.减少，增加，增加；4.（1）气液两相接触有一个相界面，界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层，溶质必须以分子扩散的方式通过这两个膜层；（2）相界面上气液两相平衡；（3）主体中无浓度梯度；5.自由水分，平衡水分；6.不变，增加。
二、选择题（每题2分，共10分）1.A；2.C；3. C；4.A；5.C。
三、简答题（每题4分，共16分）1. 1.①回流比增加、操作线接近对角线、所需理论板数减少、因而产品纯度提高；②回流比减小、产品纯度降低。
2. 2.溶质气体A得以吸收的最小溶剂用量、最小液气比时，欲达到分离要求需填料层高度（或理论塔板数）无穷大，所以在最小液气比时，吸收操作只在理论上才能进行。
当液气比比最小液气比还小时，有一部分操作线会在平衡线之下，吸收在理论上都行不通了，而为脱吸了。
与解吸的分界线。
适宜液气比常在最小液气比的1.1～1.5倍范围内。
增大液气比，操作线更远离平衡线，越加有利于吸收。
3.恒定条件指空气的温度、湿度、流速以及与物料接触的状况均不变。
4.不行。
因物料即使干燥至极限时还含有水分，此水分即为平衡水分。
在一定干燥条件下此水分是不能除去的。
四、计算题（共60分）1（15分）F=D+W FxF＝DxD＋WxW30=D+W30×0.5=D×0.95+W×0.10D=14.1kmol.h W=15.9kmol.hxq=xF=0.5,yq=αxq/[1+(α-1)xq]=2.4×0.5/[1+(2.40-1)×0.5]=0.706Rmin=（xD－yq）/（yq－xq）＝(0.95-0.706)/(0.706-0.5) =1.18R=1.5×1.18=1.77y=[R/(R+1) ]x+xD/（R+1)=[1.77/(1.77+1)]x+0.95/(1.77+1)=0.639x+0.343y1＝xD＝0.95x1＝y1/[α－y1(α－1）]=0.95/[(2.40-0.95(2.40-1)]=0.888y2＝0.639x1+0.343=0.639×0.888+0.343=0.910x2＝0.910/[2.40-0.910(2.40-1)]=0.8082.y2=y1(1-φ)=0.05(1-0.95)=0.0025(1) x1e=y1/2.0=0.025x1=x1e×70%=0.0175L=G(y1-y2)/(x1-x2)=80(0.05-0.0025)/(0.0175-0)=217 kmol·h-1 =3.91 m3h-1(2)Δym =（(y1-y1e)-(y2-y2e)）/ln((y1-y1e) /(y2 –y2e))=（(0.05-2.0×0.0175)-(0.0025-2.0×0)）/ln((0.05-0.0350)/ 0.0025)=0.00698G =80/(π/4×0.82)=159 kmol·m-2·h-1h=(G/Ｋyａ)(y1-y2)/Δym =(159/150)(0.05-0.0025) /0.00698 =7.21 m3.（1）水分蒸发量Ｗｘ1＝ｗ1/（1－ｗ1）＝0.40/（1－0.40）＝0.667 kg水/kg绝干料ｘ2＝ｗ2/（1－ｗ2）＝0.05/（1－0.05）＝0.053kg水/kg绝干料GC＝G1（1－ｗ1）＝1000（1－0.40）＝600 kg绝干料/h∴Ｗ＝GC（ｘ1－ｘ2）＝600×（0.667－0.053）＝368.4 kg水/h（2）L0＝W/（H2－H1）＝368.4/（0.039－0.009）＝12280 kg绝干气/hL＝L0（1＋H1）＝12280（1＋0.009）＝12390.5 kg原空气/h（3）G2＝G1－W＝1000－368.4＝631.6kg/h4.解：由相平衡方程xxxxy213)1(1+=-+=αα及进料方程115.05.015.05.011+-=---=---=xxqxxqqy F联立解得 22x ＋x 2＋１＝０ 4842+±-=x取 367.0=q x 则 633.0213=+=q q q x x y 23.137.063.063.095.0min =--=--=q q qD x y y x R R=722.14.1min =R再由物料衡算方程 W D F += 及 W W F Wx Dx Fx +=解得 h kmol D /50= h kmol D F W /50=-=h kmol F V F q V V hkmol D R V /1.86501.1365.0)1(/1.13650)1722.1()1('=-=-=--==+=+=。
(完整)化工原理部分复试试题及答案,推荐文档
简答题：1，试分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。
答：回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费用最低），但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多理论板层数，设备费用为无限大，随回流比加大，NT降为有限数，设备费用降低，但随回流比的加大，塔径、换热设备等加大，且操作费用加大。
操作回流比的确定应尽可能使设备费用与操作费用总和为最小，通常取R=(1.2～2)Rmin。
2，精馏塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为什么？答：从泡点回流改为冷液回流时，塔顶馏出液组成增大。
原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。
冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。
同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。
3，简述精馏和蒸馏的区别与联系。
答：精馏引入塔顶回流和塔底蒸汽上升，通过多次部分气化和部分冷凝从而达到高纯度分离的目的，相当于多级蒸馏。
而蒸馏只是通过简单的一次气液相平衡来分离气液混合物，只能达到有限度的分离。
二者在本质上是一致的，都是通过各组分相对挥发度的差异而达到分离目的的。
4，精馏塔在一定条件下操作时，试问：将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？答：当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，塔顶馏出液组成下降，塔底釜残液浓度升高，易挥发组分收率降低。
5，提高吸收剂用量对吸收是有利的。
当系统为气膜控制时，试分析Kya的变化情况。
答：以液相阻力为主的吸收操作，增加吸收剂用量，可降低液相阻力而有效地加快吸收过程，即可明显提高吸收速率，所以吸收过程的Kya的值可明显提高。
计算题：1、(17分) 常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物吸收苯，吸收率为99%，混合气量为53Kmol/h，入塔气含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率），溶剂用量为最小用量的1.5倍，在操作温度50℃下，相平衡关系为y*=0.36x，总传质系数Kya=0.015kmol/m2·s，塔径为1.1米，试求所需填料层高度（m）。
南京理工大学2018年工业设计考研真题
南京理工大学2018年工业设计考研真题
一、填空（20分）
1. 陶器是第一次通过____将____改变成____的活动。
2. 美国商业设计的核心是（有计划的废止制度）
3. 仿生学
4. 人们把中国古代使用青铜材料制作工具，兵器的时代称作（青铜时代）
5. 英国工艺美术运动的领导者和实践者是（莫里斯），而理论基础则来自于（拉斯金）的文学理论思想
二、简答题
1. 有机现代主义
2. 包豪斯
3. 用户研究
4. 虚拟现实与人机工程学的关系。
三、论述题
1. 结合设计与艺术的特征说明设计的本质
2. 针对老年人的产品设计流程
四、论文
为了人的美好生活向往而设计
五、快题
以“辐射”造型。
化工原理(南京理工大学)01流体流动(2)_流体动力学
(1) 以单位质量流体为基准
U qe hf
Σ hf：1kg流体损失的机械能为（J/kg） 假设 流体不可压缩，则 1 2 （9）
1 2 p1 1 2 p2 z1 g u1 We z2 g u2 hf 2 2
式中各项单位为J/kg。
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（12） （13）
——柏努利方程式
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四、柏努利方程的讨论
（1）若流体处于静止，u=0，Σhf=0，We=0，则柏 努利方程变为
z1 g
p1
z2 g
p2
说明柏努利方程即表示流体的运动规律，也表 示流体静止状态的规律 。
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（2）理想流体在流动过程中任意截面上总机械能、 总压头为常数，即
南京理工大学化工学院化学工程系南京理工大学化工学院化学工程系化工原理上化工原理上第一章流体流动2流体动力学南京理工大学化工学院化学工程系南京理工大学化工学院化学工程系1212流体动力学流体动力学121流体的流量与流速122稳定流动与不稳定流动123稳定流动系统的质量守恒连续性方程124稳定流动系统的能量守恒柏努利方程南京理工大学化工学院化学工程系南京理工大学化工学院化学工程系121121流体的流量与流速流体的流量与流速一流量1
管内径的平方成反比 。
2
（7）
即不可压缩流体在管路中任意截面的流速与
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例1
如附图所示，管路由一段φ 89×4.5mm的
管 1 、 一 段 φ 108×4mm 的 管 2 和 两 段
φ 57×3.5mm的分支管3a及3b连接而成。若水
南京理工大学化工原理例题与习题
第一章 流体流动【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。
解：根据式1-49984.018306.01+=m ρ =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4ρm =1372kg/m 3【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。
解：首先将摄氏度换算成开尔文100℃=273+100=373K再求干空气的平均摩尔质量M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01=28.96kg/m 3根据式1-3a 气体的平均密度为：3k g /m 916.0373314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。
油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。
（1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B（2）计算水在玻璃管内的高度h 。
解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。
因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。
所以截面A-A'称为等压面。
p B =p'B 的关系不能成立。
因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B '不是等压面。
（2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2p A '=p a +ρ2gh于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh简化上式并将已知值代入，得800×0.7+1000×0.6=1000h解得 h =1.16m【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U 管压差计，压差计读数R =200mm 。
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南京理工大学《化工原理试题库》（WINDOWS版）自建设五年多以来，一直用于本校《化工原理》课程考试组卷任务。
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化工原理试卷1一、填空题（每题1.5分，共15分）：1、某设备上，真空表的读数为10kPa，其绝对压强为_____________Pa。
已知该地区大气压强为101325Pa。
2、在流动系统中，若截面上流体压强、密度、流速等仅随_________改变，不随________改变，称为稳定流动。
3、流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的________。
4、离心泵起动时需_______________________________。
5、用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量_____，扬程_____________。
6、若间壁二侧流体的传热过程α1，α2相差较大（α1«α2），K值接近_____________侧的值。
7、二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，xW=_______、xD=________。
8、双膜理论的基本假设是：（1）______ ；（2）_________ ；（3）_________ 。
9、在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为__________；不能用干燥方法除的水分为__________。
10、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_________；当φ=0时，表示该空气___________。
二、选择题（每题2分，共14分）1、1、空气在标准状况下，密度为 1.29kg/m3，在0.25MPa下(绝压)、80℃时的密度为___________。
A.2.46kg/m3；B.25kg/m3；C.2.0kg/m32、2、原来输送水的离心泵，现改为输送某种粘性较大的液体，管路状况不变，泵前后两容器液面垂直距离不变，则下列哪种情况正确；A.流量减小；扬程减小；轴功率减小；B.流量增加；扬程增加；轴功率增加；C.流量减小；扬程减小；轴功率增加。
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南京理工大学2018年《506化工原理》参考答案
一、填空题
1、下降
2、出口阀门、旁路阀门
3、细，Re ，ε/d (相对粗糙度)
4、下降
5、不变
6、2、1
7、临界粒径的大小
8、精馏必须引入回流；前者是连续操作定态过程，后者为间歇操作非稳态过程。
二、简答题
1、不行。
因为速度降低，离心惯性力减小，使除尘效率下降。
2、离心泵主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。
叶轮是离心泵直接对液体做功的部件，其上有若干后弯叶片。
（2分）离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速旋转运动，迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。
同时因离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。
液体在流经叶轮的运动过程获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳内，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。
（3分）
三、计算题
1、解： (1)∵p 1/r ＋gz 1= p 2/r ＋gz 2＋S h f,1-2
∴S h f,1-2=( p 1/r ＋gz 1)－(p 2/r ＋gz 2)=( r i －r )gh /r
=(13.6－1)×9.81×0.10=12.36 J/kg
(2) p 1－p 2=( r i －r )gh ＋rg (z 2－z 1)
=(13.6-1)×103×9.81×0.10+1000×9.81×1
=2.217×104 Pa
(3) p 1/r ＋gz 1= p 2/r ＋gz 2＋S h f,1-2
∵S h f,1-2不变，[( p 1/r ＋gz 1)－(p 2/r ＋gz 2)]值不变，
故 h ’=h =0.10m
2、解：（1） )
2(64.33002.01002.003.0120012211分h kg G W =--⨯=--=ωωω查图或计算得H 0＝0.008kg 干/kg
（2）
3、解： (1) ∵V 2=KA 2τ
即 2.912=K ×102×15
∴K =5.65×10-3 m 2/min
又 Q = V /∑τ
即 4.8/60=2.91/（15+τw +τD ）
∴ τw +τD =21.4 min
（2）V 2=KA 2τ A 2= V 2/Kτ
''2
14.1A K p
A A A m ∴∝∝∆∴===∴==而
（3）Q =4.8/60=0.2×n （n-r/min ） ∴ n =0.4 r/min
4、解： 忽略管壁及污垢热阻
对水 h=Cu 0.8
K o =2115120125111
00=+⨯⨯=+h c h di h d i w/m 2.k
01k =26601205.12511108.0010=+⨯⨯=+h c h d h d i i w/m 2.k 解得: c=3574.5 h 0=8122 w/m 2.k 02H H W L -=分）（干空气2/8.2402008.0022.064.33h kg =-=()()分）（2/1.2422008.018.240210h
kg H L L =+⨯=+='()()分）（201010t t Lc I I L Q H P -=-=()()分）
（289.47/63.1724072090008.088.101.18.2402kW h kJ ==-⨯+⨯=。