化工原理-考研真题详解
1．某液体在内径为
的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为
（
）的管子时，则其流速为原来的U倍，压降
是原来的倍。[四川大学2008研]
【答案】4 16查看答案
【解析】由流量
可得，流速
，因此有：
，即流速为原来的4倍。
根据哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）公式
（
为压强降），则有：
因此，压降是原来的16倍。
2．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降为。[四川大学2008研] 【答案】20Pa查看答案
【解析】易知
，当转子材料及大小一定时，
、
及
为常数，待测流体密度可视为常数，可见
为恒定值，与流量大小无关。
3．油品在φ
的管内流动，在管截面上的速度分布可以表示为
，式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离（m），u为该点上的流速（m/s）；油的粘度为
。则管中心的流速为m/s，管半径中点处的流速为m/s，管壁处的剪应力为
。[清华大学2001研]
【答案】0.4968 0.3942 1查看答案【解析】管内径
。
在管中心处
，则流速为
。
在管半径中心处
，则流速为
。
由题意可知
，则管壁处剪切力为：
4．某转子流量计，其转子材料为不锈钢，当测量密度为
的空气的流量时，最大流量为
。现用来测量密度为
氨气的流量时，其最大流量为
。[清华大学2000研]
【答案】490查看答案
【解析】对转子流量计，在同一刻度下有：
。
因此，其最大流量为
。
二、选择题
1．层流与湍流的本质区别是（）。[浙江大学2004研]
A．湍流速度＞层流速度
B．流道截面大的为湍流，截面小的为层流
C．湍流的雷诺数＜湍流的雷诺数
D．层流无脉动，湍流有脉动
【答案】D查看答案
【解析】就层流而言，流体质点很有秩序地分层顺着轴线平行流动，流速层间没有质点扩散现象，流体内部没有漩涡；就湍流而言，流体在流动过程中流体质点有不规则的脉动，并产生大大小小的旋涡。两者本质区别是：层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
蒸馏
一、填空题
1．某连续精馏塔，进料状态q＝1，D/F＝0.5（摩尔比），进料组成
（摩尔分率），回流比R＝2，且知提馏段操作线方程的截距为零。则提馏段操作线方程的斜率为，馏出液组成
为。[清华大学2001研]
【答案】1.33 0.8查看答案
【解析】根据物料衡算可得：
提馏段操作线方程截距为零，则
，因此上式可整理得：
精馏段操作线方程为
精馏段操作线与q线的交点为（0.4，0.533），因此可求得提馏段操作线方程的斜率为
2．在设计连续精馏塔时，欲保持馏出液组成xD和易挥发组分的收率不变，试定性判断，分别改变如下参数（其他参数不变）时所需的理论参数将如何改变。（1）加大回流比R时，理论板数将。
（2）提高加料温度tF，理论板数将。[浙江大学2006研]
【答案】减小增大查看答案
【解析】由图6-1（虚线为变化后的情况）可以看出，根据越靠近曲线则理论板数越大的定理，加大回流比R时，则理论板数减小；提高加料温度tF，则理论板数增大。
图6-1
二、选择题
精馏操作时，若进料状况（F、xF、q）和回流比R均不变，而将塔顶产品量D 增加，其结果是（）。[浙江大学2005研]
A．xD下降，xw下降
B．xD下降，xw上升，
C．xD下降，xw不变
D．xD不变，xw下降
【答案】A查看答案
【解析】图形法：
图6-2
由图6-2可知xD、xW都下降（虚线所示）。
