天津大学化工原理考研内容及题型

时间:2024.2.4

化工原理

一、 考试的总体要求 对于学术型考生,本考试涉及三大部分内容:

(1)化工原理课程,

(2)化工原理实验,

(3)化工传递。

其中第一部分化工原理课程为必考内容(约占85%),第二部分化工原理实验和第三部分化工传递为选考内容(约占15%),即化工原理实验和化工传递为并列关系,考生可根据自己情况选择其中之一进行考试。

对于专业型考生,本考试涉及二大部分内容:(1)化工原理课程,(2)化工原理实验。均为必考内容,其中第一部分化工原理课程约占85%,第二部分化工原理实验约占15%。 要求考生全面掌握、理解、灵活运用教学大纲规定的基本内容。要求考生具有熟练的运算能力、分析问题和解决问题的能力。答题务必书写清晰,过程必须详细,应注明物理量的符号和单位,注意计算结果的有效数字。不在试卷上答题,解答一律写在专用答题纸上,并注意不要书写在答题范围之外。

二、考试的内容及比例

(一)【化工原理课程考试内容及比例】(125分)

1.流体流动(20分) 流体静力学基本方程式;流体的流动现象(流体的黏性及黏度的概念、边界层的概念);流体在管内的流动(连续性方程、柏努利方程及应用);流体在管内的流动阻力(量纲分析、管内流动阻力的计算);管路计算(简单管路、并联管路、分支管路);流量测量(皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计)。

2.流体输送设备(10分) 离心泵(结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节);其它化工用泵;气体输送和压缩设备(以离心通风机为主)。

3.非均相物系的分离(12分) 重力沉降(基本概念及重力沉降设备-降尘室)、;离心沉降(基本概念及离心沉降设备-旋风分离器);过滤(基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备)。

4.传热(20分) 传热概述;热传导;对流传热分析及对流传热系数关联式(包括蒸汽冷凝及沸腾传热);传热过程分析及传热计算(热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算);辐射传热的基本概念;换热器(分类,列管式换热器的类型、计算及设计问题)。

5.蒸馏(16分) 两组分溶液的汽液平衡;精馏原理和流程;两组分连续精馏的计算。

6.吸收(15分) 气-液相平衡;传质机理与吸收速率;吸收塔的计算。

7.蒸馏和吸收塔设备(8分) 塔板类型;板式塔的流体力学性能;填料的类型;填料塔的流体力学性能。

8.液-液萃取(9分) 三元体系的液-液萃取相平衡与萃取操作原理;单级萃取过程的计算。

9.干燥(15分) 湿空气的性质及湿度图;干燥过程的基本概念,干燥过程的计算(物料衡算、热量衡算); 干燥过程中的平衡关系与速率关系。

(二)【化工原理实验考试内容及比例】(25分)

1.考试内容涉及以下几个实验 单相流动阻力实验;离心泵的操作和性能测定实验;流量计性能测定实验;恒压过滤常数的测定实验;对流传热系数及其准数关联式常数的测定实验;精馏塔实验;吸收塔实验;萃取塔实验;洞道干燥速率曲线测定实验。

2.考试内容涉及以下几个方面 实验目的和内容、实验原理、实验流程及装置、实验方法、实验数据处理方法、实验结果分析等几个方面。

(三)【化工传递考试内容及比例】(25分)

1.微分衡算方程的推导与简化 连续性方程(单组分)的推导与简化;传热微分方程的推

导与简化;传质微分方程的推导与简化。

2.微分衡算方程的应用 能够采用微分衡算方程,对简单的一维稳态流体流动问题、导热问题及分子传质问题进行求解。

三、试卷的题型及比例 化工原理课程部分试题包括基本概念题和应用题。基本概念题型可以是填空题,也可以是选择题,概念题约占25%;应用题包括过程计算题和过程分析题,一般5~6题,约占60%。化工原理实验部分的题型为填空题、选择题及实验设计题;化工传递部分的题型为推导(或推导与计算相结合)题。化工原理实验(或化工传递)部分约占15%。

四、考试形式及时间 考试形式均为笔试。考试时间为三小时(满分150)。


第二篇:天津大学20xx年化工原理考研试题


天津大学20xx年化工原理考研试题

天津大学研究生院20xx年招收硕士生入学试题

题号:

考试科目:化工原理(含实验) 页数:

一、【基本题】(选择填空题或直接填空,每空1分,共25分)

1、在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与( )成正比;在层流区,流动摩擦阻力损失与( )成正比。

①流速的一次方 ②流速的平方 ③流速的三次方 ④流速的五次方

2、在设计沉降室时,所依据的基本关系是Vs≤blut,其中ut是指( )

①颗粒的平均沉降速度 ②要求被除去的最小颗粒的沉降速度

③平均粒径大小的颗粒的沉降速度

3、在塔板设计中,若加大板间距则漏夜线( ),液泛线( )。

①下移 ②不变 ③上移 ④不确定

4、填料因子Φ值减小,填料塔的液泛速度uF( )

①增大 ②不变 ③不确定 ④减小

5、对于第I类物系,若温度升高,则溶质在溶剂中的溶解度( )、分层区的面积( )。 ①不变 ②减小 ③增大 ④不确定

6、离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀能力( )。

①越强 ②越弱 ③不确定

7、精馏塔有( )种进料热状况,其中( )进料的q值最大,进料温度( )泡点温度。

8、在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7,平衡关系为Y=1.5X。若溶质的回收率为90%,则操作液气比与最小液气比之比值( )。

9、离心泵压头的物理意义:( )。

10、选择旋风分离器的依据是 :( )、( )和( )。

11、根据热补偿方式的不同,列管式换热器可分为( )换热器、( )换热器和( )换热器。

12、某恒压过滤的方程为

V2+V=0.01721θ,V单位为m3,θ单位为s

若过滤面积为18.55m2,则过滤常数K=( )、Ve=( )、θe=( )、qe=( );欲得5m3的滤液,所需的过滤时间为( )。

二、【流体输送】(共12分)

采用如图所示的输送系统,将水池中的清水输送到高位槽中。

(1)试分析当出口阀C的开度由C1增大到C2时,真空表和压力表的读数如何变化;(8分)

(2)若离心泵的方程为H=32-7.0×104Q2 (m2/s)

试求输水量为0.01m3/s时的管路方程。 (4分)

三、【传热】(共12分)一定流量的空气用列管式换热器从20℃加热到80℃,空气在管内呈湍流流动,管外为饱和蒸汽冷凝加热。现因生产需要,空气流量增加20%,并要求空气的 第一页 共二页

进出口温度保持不变。现拟采用提高加热蒸汽的温度,从而提高平均传热温差的办法来解决这一问题,试求:换热器平均温差应提高的百分比。 (12分)(不考虑管壁及可能的污垢热阻)

四、【精馏】(共13分)在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h,其组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同);馏出液流量为40kmol/h,其组成为0.95;进料为泡点进料;操作回流比为最小回流比的1.6倍;每层塔板的液相默弗里板效率EML为0.5;在本题范围内气液平衡方程为y=0.6x+0.35;测得进入该塔某层塔板的液相组成为0.35。试计算:

(1)精馏段操作线方程; (8分)

(2)离开该层塔板的液相组成。 (5分)

五、【吸收】(共11分)在一直径为1.2m、填料层高度为5m的吸收塔中,用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。已知入塔混合气中惰性组分的摩尔流量为40kmol/h,气相总体积吸收系数为62.5kmol/(m3·h);在操作条件下,平衡线和操作线均为直线,且平衡线与操作线的斜率之比为0.7。试计算该吸收塔的吸收率φA。 (11分)

六、【干燥】(共12分)在常压下用湿空气干燥某湿物料。已知湿空气的流量为1000kg/h,进预热器时的温度为20℃,相对湿度为60%,进干燥器的温度为107℃,离开干燥器时的湿度为0.03kg/kg绝干气,试求以下两种情况下空气出干燥器的温度。

(1)理想干燥过程; (6分)

(2)不向干燥器补充热量,加热物料消耗的热量为15000kJ/h,干燥器的热损失为3KW。 (6分)

已知20℃时水的饱和蒸汽压为2.334kPa。

七、【实验】(共15分)

1、在进行连续精馏操作过程中,随着进料中轻组分浓度减小,塔顶温度( ),塔底馏出液中轻组分( ) (2分)。

2、在离心泵性能测定实验中,应进行( )曲线的测定 (3分)。

3、干躁过程中,随着干球温度的升高,干躁速率( ),临界湿含量( ) (2分)。

4、设计一实验流程(画出其实验流程示意图)并写出简要实验步骤,完成如下实验内容: (8分)

(1)进行恒压过滤常数的测定;

(2)进行滤饼的压缩性指数s和物料常数k的测定。

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