东北大学研究生考试2008年化工原理真题B

东北大学

2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：化工原理（B）

1 (40分)概念题（任选且不多选于8题，每题5分，按顺序计分，多答无效）

1.1 牛顿流体与非牛顿流体

1.2 物体表面的黑度与吸收度

1.3 加热蒸汽和二次蒸汽

1.4 角系数及其物理意义

1.5 溶液的沸点省升高与杜林规则

1.6 漂流因子与单向扩散

1.7 对流传热系数与定性温度

1.8 可压缩滤饼与不可压缩滤饼

1.9 阻力系数与局部损失

1.10 聚式流化床与散式流化床

2（50分）简述题（任选且不多选于5题，每题10分，按顺序计分，多答无效）

2.1 边界层分离及其对流体输送、传热和传质的影响

2.2 汽蚀现象及其防止方法

2.3 因次分析与数学模型法区别

2.4 因次分析法导出沉降速度中的助力系数是雷诺数的函数

2.5 吸收过程的基本理论

2.6 试比较双模模型、溶质渗透模型和表面更新理论，并指出各模型中传质系数k与扩散系数D之间数学关系

2.7 描述流态化过程各阶段压力损失随气速的变化，并分析沟流和节涌发生是压力损失的变化

3（60分）计算题（任选且不多选与4题，每题15分，按顺序计分，多答无效）

3.1 在实验装置中过滤钛白的水悬浮液，过滤压力为3kgf/cm2(表压)，求得过滤常数为：k=5×10m/s,qe=0.01m/m。-5232又测出滤渣体积与滤液体积比为c=0.08 m3/m2。现用工业型型号为BMY33/810-45的板框式明流采用液压压紧的压滤机过滤同样的料液，过滤压力与所用的滤布也与实验相同。这一型号设备框空处长与宽均为810mm，厚度为45mm，共26个框，过滤面积33m2，框内总容量为0.760m3。过滤后用相当于滤液量1/10的清水横穿洗涤，洗涤后，卸渣，清理，重装等共需40分钟，求每周期最适宜的滤液量与滤饼厚度及可达到的最大生产能力，以每小时平均可得多少固体滤渣计？

3.2 在填料塔中用清水吸收空气总共所含的丙酮蒸汽，操作温度为20oC，压强1atm。若已知传质系数KG=3.5×10-4Kmol/(m2·s·atm)，KL=1.5×10-4m/s，平衡关系服从亨利定律，亨利系数E=32atm，求传质系数KG、Kx、KX、Ky和气相阻力在总阻力中所占比例

3.3 在内径为800mm、填料层高度为3.5的常压吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分A。已知如塔的气体流速为1200m3/h（标准状态），含A5%（体积分数）；清水用量为2850kg/h；溶质A的吸收率为90%；操作条件下系数的亨利系数为150Kpa，可视为气膜控制过程。试求该塔的气相总传质单元高度和气相总体积传质系数。

3.4 某燃烧炉的平壁由下以三种砖依次砌成，耐火砖：导热率λ1=1.05W·m-1·K-1，厚度b1=0.23m，绝热砖：导热率为λ2=0.151 W·m-1·K-1，厚度b2=0.23m，普通的红砖：导热率λ3=93 W·m-1·K-1，厚度b3=0.23m，若已知耐火砖的内温度为1000oC，耐火砖与绝热砖接触处温度为940oC，而绝热砖与普通红砖接触处的温度不得超过138oC，试求：

1）绝热层需几块绝热砖？

2）此时普通砖外侧温度为多少？

3.5 水箱中的水经等径虹吸管，再经过一喷嘴流出，如图所示，喷嘴直径是虹吸管直径的60%，试求喷嘴处和管内水的流速。大气压为10.33mH2O.(设流动阻力可忽略不计)