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青 岛 科 技 大 学
二 OO 九 年硕士研究生入学考试试题
考试科目：化工原理
注意事项：1．本试卷共 7 道大题（共计 27 个小题），满分 150 分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均
无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
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一、（20 分）如附图所示，用离心泵将蓄水池中 20℃的水（密度为 1000kg/m
3
，黏度为 1.0×10
-3
Pa.s）
送到敞口高位槽中。管路为573.5mm 的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力当量长度之和为 250m。
在管路的 A 点处装有一 U 形管压差计，管中指示液为汞（密度为 13600kg/m
3
），并且从蓄水池面到 A
点的管长（包括所有局部阻力当量长度）为 100m。过渡流和湍流时的摩擦系数可近似用 λ＝0.3164/Re
0.25
计算。管路中水的流量为 7.42m
3
/h。
试求：（1）每公斤水通过泵所获得的净功；（2）A 点的压强；（3）U 形管压差计的读数 R。
二、（20 分）在一列管式蒸汽冷凝器中，110℃的饱和水蒸气在壳程冷凝为同温度的水，蒸汽冷凝传热
系数为 1.1×10
4
W/(m
2
•℃)。水在管内被加热，其进口温度为 25℃，比热容为 4.18kJ/(kg•℃)，流量为
12500kg/h，管壁对水的对流传热系数为 1000 W/(m
2
•℃)。列管式换热器由252.5mm、长 3m 的 32 根
钢管组成。忽略管壁和污垢热阻，不计换热器的热损失。
试求：（1）冷水的出口温度；（2）计算说明管壁温度接近哪一侧的流体温度；（3）如果该换热器运行
一段时间后，水侧集聚了一层导热系数为 0.2 W/( m•℃)的污垢，导致冷水的出口温度下降了 5℃，其他
条件不变，试求此时污垢的厚度。
三、（20 分）某苯-甲苯分离精馏塔，已知进料组成 xF=0.4，塔顶产品组成 xD=0.9，进料流量 F=100kmol/h，
泡点进料，塔顶为全凝器，回流比 R=1.5Rmin。要求塔顶苯的回收率不低于 90%，物系的相对挥发度
=2.47。
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