青岛大学青岛大学青岛大学青岛大学2013201320132013年硕士研究生入学考试试题年硕士研究生入学考试试题年硕士研究生入学考试试题年硕士研究生入学考试试题科目代码：834科目名称：化工原理（共2页）请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效一、简答题（共３０分，每题6分）１.离心泵的汽蚀现象和预防措施。２.旋风分离中的临界粒径定义和符合斯托克斯定律的表达式。３.牛顿冷却定律及表达式。４.气膜控制现象并举例。５.恒沸精馏与萃取精馏的概念和两者区别。二、计算题（３０分）用一传热面积为4m2(管子的外表面积）由∅25mm×2.5的管子组成的单程列管式换热器，用初温为250C的水将机油由2000C冷却到1000C，水走管内，油走管间。已知水和油的质量流量分别是1200kg/h和1400kg/h,其比热分别是4.2kJ/（kg⋅K）和2.0kJ/（kg⋅K）；水侧和油侧的对流传热系数分别是1800W/m2⋅K和200W/m2⋅K，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。试计算说明该换热器是否合用？三、计算题（３０分）用离心泵将20℃水从敞口的水池输送到敞口的高位储槽内，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。从池面到测压点A截面处的管长（包括所有局部阻力当量长度）为100m，A点接U形管压差计左侧，右侧与大气相同，U形管中指示液为汞。A点到高位槽液面为1m，水池液面到高位槽液面垂直距离为H=15m，U形管右端液面到A点距离1.5m。摩擦系数可按下式计算λ=0.3164/Re0.25，当时管内水的流量为7.42m3/h，输送温度下水的密度1000kg/m3，水的粘度1.0×10-3Pa•s。试求：１.每kg水需从离心泵获得多少机械能？２.A截面处U形管压差计的读数R。四、计算题（３０分）在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/标准m3，进入填料塔的混合气体为4500m3/h，氨的回收率为95％。吸收剂水的用量为最小用量的1.5倍，空塔气速为1.2m/s。已知气相体积总传质系数KYa=0.06kmol/m3.h。吸收塔操作压强为101.33kPa，温度为30℃。已知该系统的平衡关系为Y＝1.2X（式中Y、X均为摩尔比）。试求：（1）用水量为多少kg/h?（2）塔径和填料层高度为多少m?五、计算题（３０分）在常压连续精馏塔中分离苯—甲苯混合溶液，原料液流量为100kmol/h，在泡点下进料，进料组成为0.4（苯摩尔分率，下同）。采用回流比为最小回流比的1.2倍。若馏出液组成xD=0.90，苯的回收率90%，混合液在本题条件下平均相对挥发度为2.47。求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程。
