北京化工大学“BASF”杯第一届化工原理学科竞赛试题及答案
一、简答题
1.（5分）医院输液容器即为一马里奥特恒速装置：如图所示，为了使高位槽底部排出的液体量不随槽中液面的下降而减少，通常可将高位槽上端密封，并于底部设置与大气相通的细管。试说明其恒速原理。
解答：由于液体从下管排出而使槽内上方空间形成真空，在大气压力的作用下，A管中的液面开始下降，降至A处时，空气进入槽内补充，从而使槽中A截面处的压力始终为大气压力。
在1-2截面列柏努利方程，
pa
pa
h1
h2
h11
A
h2
2
p1
z1g
p2
12
u2
2
又p1p2pa所以u2
2z1g2h2g
由此可见，只要液面下降不低于A处，则h2一定，流速一定。一旦A处暴露，则h2
下降，出口流速相应减少。
2．（3分）日常生活中存在大量正确利用传热学原理强化或削弱传热过程的实例，试针对导热、对流传热和热辐射三种传热方式各举一例
答：（1）导热——房屋窗户采用双层玻璃，中间抽成真空（2）对流——电风扇
1
（3）热辐射——暖壶胆表面涂以银白色，并且光洁度很高
3．（5分）生产中有一股热流体需要被降低至一定温度，选用液氨作为冷剂，利用其蒸发达到致冷的目的。
（1）试构想出一种合适的换热器，图示其主要结构，并在图中标出其所有相关物流的
名称、流向。
（2）生产中如果要改变冷却效果，例如，使热流体出口温度更低，试给出一种合理、
可行的方法。
答：（1）
汽氨
热流体热流体
液氨
液氨
（2）答：在汽氨管线上设置阀门，通过改变阀门的开度调整换热器壳程的压力，从而改变壳程液氨的温度，实现对传热过程的调整。要使热流体出口温度降低，只需开大阀门，降低壳程压力（温度）
4．（8分）一逆流吸收塔，气量、液量和塔高不变，气膜控制过程，在气体和吸收剂进口组成不变的情况下，使得吸收温度降低，吸收属于低浓度吸收，且温度对ky的影响可忽略，试通过具体分析过程指出吸收效果如何变化？示意性画出平衡线和操作线如何变化？定性分析吸收推动力如何变化？
t↓,m↓,气膜控制过程，Ky=ky
所以，HOG＝V/Kya 