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青 岛 科 技 大 学
二 OO 八 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 26 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）用离心泵将 20℃水从水池送至敞口高位槽中，流程如附图所示。两槽液面高度
差为 12 m，输送管为Ф 57×3.5 mm 的钢管，吸入管路总长为 20 m，压出管路总长为 155 m
（均包括所有局部阻力的当量长度）。管路摩擦系数取为 0.02，水密度为 1000 kg/m
3
。操作条
件下此离心泵的特性方程为 H=60－7.91×10
6
Q
2
（单位：H－m，Q－m
3
/s），泵的轴功率为
0.49kW。
试求：（1）管路中水的流量，m
3
/h；（2）泵效率；（3）泵入口处真空表的读数，kPa。
二、（10 分）某厂炉气中含有最小直径为 10μm 的尘粒，尘粒的密度为 4000kg/m
3
，炉气温度
为 700K。在此温度下，气体黏度为 3.4×10
-5
Pa.s，密度为 0.5kg/m
3
。现要求炉气处理量为
8000kg/h。采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为 5m，宽为 3m，且降尘
室总高不超过 4.8m。试计算降尘室中隔板间的距离。
三、（20 分）有一单程管壳式换热器，内装有Φ 25×2.5mm 的钢管 300 根，管长为 2m。要求
将流量为 8000kg/h 的常压空气于管程由 20℃加热到 85℃，壳方选用 108℃的饱和蒸汽冷凝。
若蒸汽侧冷凝的对流传热系数为 1×10
4
W/(m
2
.℃)，忽略管壁及两侧污垢热阻和热损失。空气
在平均温度下的物性常数为 cp=1kJ/(kg.℃)，λ＝2.85×10
－2
W/(m.℃)，μ＝1.98×10
-5
Pa.s。
试求：（1）空气在管内的对流传热系数；（2）换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；
（3）通过计算说明该换热器能否满足要求；（4）计算说明管壁温度接近哪一侧的流体温度。
四、（20 分）在一连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液。塔釜为间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，
泡点回流。进料中含苯 35%（摩尔分数，下同），进料量为 100kmol/h，以饱和蒸气状态进入
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