宁波东方理工大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

宁波东方理工大学
《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）
院 (系)_______ 班级 _______ 学号 _______ 姓名 _______
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
成绩
复核签字
得分

登分签字

说明：本试卷共 100 分；答题要求： 按要求答题
考生须知:
1.姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。
2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一律无效。
第 I 卷（选择题）
评卷人
得分
一、单项选择题（每题2分，共20分）
1. 下列关于流体黏度的说法，错误的是（ ）。
A. 液体黏度随温度升高而减小
B. 气体黏度随温度升高而增大
C. 黏度是流体抵抗剪切变形的能力
D. 黏度的国际单位是Pa·s，工程中常用cP，1cP=1Pa·s
2. 流体在圆形直管内作稳态流动，若雷诺数Re=1500，则流动型态为（ ）。
A. 层流
B. 湍流
C. 过渡流
D. 无法判断
3. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生（ ）现象。
A. 气缚
B. 气蚀
C. 喘振
D. 抽空
4. 下列不属于间壁式换热器的是（ ）。
A. 套管式换热器
B. 板式换热器
C. 蛇管式换热器
D. 喷射式换热器
5. 传热过程中，热阻主要集中在（ ）时，强化传热的重点应放在该侧。
A. 热流体侧
B. 冷流体侧
C. 金属壁面
D. 热阻最大的一侧
6. 精馏操作中，塔顶冷凝器的作用是（ ）。
A. 提供上升蒸汽
B. 冷凝塔顶蒸汽为回流液和产品
C. 加热塔底液体
D. 分离轻重组分
7. 吸收操作中，溶质在溶剂中的溶解度越大，吸收过程越（ ）。
A. 容易
B. 困难
C. 不受影响
D. 无法确定
8. 过滤操作中，过滤速率随过滤时间的延长而（ ）。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
9. 蒸发操作中，二次蒸汽是指（ ）。
A. 加热蒸汽
B. 溶液蒸发产生的蒸汽
C. 冷凝水产生的蒸汽
D. 额外补充的蒸汽
10. 下列关于干燥速率的说法，正确的是（ ）。
A. 恒速干燥阶段，干燥速率主要受物料内部水分扩散速率控制
B. 降速干燥阶段，干燥速率主要受表面汽化速率控制
C. 恒速干燥阶段，物料表面温度等于空气的湿球温度
D. 降速干燥阶段，物料表面温度低于空气的湿球温度
第II卷（非选择题）
评卷人
得分
二、填空题（每题2分，共20分）
2. 流体静力学基本方程式为__________，它表明在静止流体中，任意两点的压强差与两点间的垂直距离成正比。
3. 离心泵的特性曲线包括扬程-流量曲线、__________曲线和效率-流量曲线。
4. 传热的基本方式有热传导、__________和热辐射三种。
5. 对流传热系数α的单位是__________。
6. 精馏塔中，气液两相在__________内进行接触传质，实现轻重组分的分离。
7. 吸收塔的操作线方程表示塔内任意截面上，气相溶质浓度与__________浓度之间的关系。
8. 过滤介质的作用是__________，而滤饼则是过滤过程中被截留的固体颗粒层。
9. 蒸发操作中，为提高加热蒸汽的利用率，常采用__________蒸发流程。
10. 干燥过程中，物料的平衡水分是指在一定空气条件下，物料中__________的水分含量。
11. 化工原理中，单元操作的计算常用__________法，即选择合适的衡算范围，对质量、能量等进行衡算。
三、简答题（每题6分，共30分）
12. 简述离心泵的工作原理及启动前需要灌泵的原因。
13. 说明间壁式换热器中总传热系数K的影响因素，并列举两种提高K值的方法。
14. 什么是精馏操作的回流比？简述回流比对精馏分离效果及能耗的影响。
15. 简述吸收操作中温度和压强对吸收效果的影响。
16. 说明干燥操作中空气预热的目的，并分析预热温度过高可能带来的问题。
四、计算题（每题10分，共20分）
17. 某离心泵将水从敞口蓄水池送至高位水槽，蓄水池与水槽的液面高度差为15m，管路总长（包括所有局部阻力的当量长度）为80m，管径为φ108×4mm，摩擦系数λ=0.02。若要求输送流量为50m³/h，试计算该离心泵所需的扬程。（水的密度ρ=1000kg/m³，g=9.81m/s²）
18. 在一列管换热器中，用饱和蒸汽加热冷水。饱和蒸汽温度为120℃，冷凝传热系数α1=10000W/(m²·℃)；冷水进口温度为20℃，出口温度为60℃，对流传热系数α2=2000W/(m²·℃)。换热器管束为φ25×2.5mm的钢管，导热系数λ=45W/(m·℃)。忽略污垢热阻，试计算该换热器的总传热系数K及单位面积的传热量Q/A。
五、综合分析题（10分）
某化工厂拟采用吸收塔回收废气中的有害组分A，已知废气流量为1000m³/h（标准状态），其中A的体积分数为5%，要求吸收率达到95%。吸收剂为清水，在操作条件下，A在水中的溶解度系数H=2.0kmol/(m³·kPa)，相平衡常数m=0.5。
试分析：
（1）该吸收过程是否为气膜控制或液膜控制？
（2）若增加吸收剂用量，对吸收效果及塔径有何影响？
（3）若操作压强升高，对吸收平衡及吸收速率有何影响？
拓展知识：宁波东方理工大学百科简介
宁波东方理工大学（Ningbo East China University of Technology），简称 “东方理工”，坐落于浙江省宁波市，是一所由宁波虞仁荣教育基金会发起创办、经教育部批准设立的全日制研究型大学，定位为高水平新型研究型大学，聚焦基础科学、前沿技术和高端产业领域，致力于培养具有全球视野的拔尖创新人才，是长三角地区高等教育创新发展的重要力量。
学校的筹建始于 2020 年，依托宁波雄厚的制造业基础和产业创新需求，由知名企业家虞仁荣先生领衔的教育基金会投入巨资建设，旨在打造一所 “扎根中国、放眼世界、引领未来” 的高水平研究型大学。2023 年，学校正式获批设立，成为浙江省近年来重点建设的新型高等教育机构，标志着宁波在高端高等教育领域的布局迈出关键一步。
截至 2024 年 5 月学校官网信息，宁波东方理工大学主校区位于宁波市镇海区，规划占地面积约 2000 亩，一期工程已建成建筑面积约 60 万平方米，包括现代化教学楼、科研实验室、图书馆、国际交流中心、学生宿舍等设施，校园设计融合前沿建筑理念与绿色生态标准，为教学科研提供了一流硬件支撑。学校初期设有理学院、工学院、信息科学与工程学院、商学院等 4 个学院，涵盖数学、物理、化学、材料科学与工程、计算机科学与技术、电子信息工程、经济学等 7 个学科门类，首批开设 12 个本科专业和多个研究生专业，重点布局芯片与半导体、人工智能、新能源、先进制造等前沿领域，形成与宁波万亿级产业集群高度匹配的学科体系。
学校师资力量起点高、阵容强，秉持 “全球选聘、顶尖配置” 的原则，已汇聚一批海内外顶尖学者。现有教职工 300 余人，其中院士 12 人（含双聘），国家级人才计划入选者 30 余人，海外知名高校终身教授占比达 40%，形成了以顶尖科学家为引领、青年学术骨干为主体的国际化教学科研队伍。在人才培养方面，学校采用 “书院制 + 导师制” 的培养模式，推行 “通识教育 + 专业教育 + 创新实践” 的三维育人体系，注重基础学科与应用学科的交叉融合，设立 “东方理工学者” 奖学金，支持学生参与国际学术交流和科研项目。截至 2024 年，首批本科和研究生已入学，依托与国内外顶尖高校的合作网络，构建了 “本 - 硕 - 博” 贯通培养机制，致力于培养具有原始创新能力的科技领军人才和产业精英。
科研平台建设瞄准世界科技前沿，已建成基础科学中心、芯片与系统实验室、人工智能研究院、新能源材料研究所等 10 余个高端科研机构，其中 “先进半导体与智能技术实验室” 为省级重点实验室培育对象。学校计划在未来五年投入超百亿元用于科研设备购置和重大项目攻关，重点围绕集成电路、量子信息、生命健康等 “卡脖子” 领域开展原创性研究。2023 年，学校首批获得国家自然科学基金项目 20 余项，与宁波本地龙头企业共建联合实验室 5 个，推动科研成果与产业需求的精准对接。
国际交流合作立足全球视野，已与哈佛大学、麻省理工学院、剑桥大学等 20 余所国际顶尖高校建立合作关系，开展联合培养、科研合作、学者互访等项目，设立 “国际联合实验室” 和 “海外学术中心”，推动跨文化学术交流与创新协作。同时，积极融入全球科技创新网络，参与国际大科学计划和工程，提升在前沿科技领域的话语权。
作为一所新兴研究型大学，宁波东方理工大学凭借其独特的办学模式、雄厚的资金支持和精准的定位，已受到国内外高等教育界的广泛关注。学校以 “探索未知、造福人类” 为使命，致力于成为推动科技创新和产业变革的重要策源地，为国家科技自立自强和长三角高质量发展提供智力支持和人才保障。