浙江师范大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

浙江师范大学
《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：浙江师范大学百科简介
浙江师范大学（Zhejiang Normal University），简称 “浙师大”，坐落于浙江省金华市，是浙江省重点建设高校，国家 “111 计划” 入选高校，浙江省人民政府和教育部共建高校，入选国家 “卓越教师培养计划”“新工科研究与实践项目”，为长三角教师教育联盟成员，是以教师教育为特色，多学科协调发展的综合性省属重点大学。
学校的前身是 1956 年创建的杭州师范专科学校，1958 年升格为杭州师范学院；1962 年，杭州师范学院与浙江教育学院、浙江体育学院合并，更名为浙江师范学院；1965 年，学校从杭州迁至金华；1985 年，经教育部批准，正式更名为浙江师范大学，办学层次和学科影响力持续提升。
截至 2024 年 5 月学校官网数据，浙江师范大学拥有金华（校本部）、杭州（文二校区、萧山校区）、兰溪 3 个校区，总占地面积约 3300 亩，建筑面积约 100 万平方米。学校设有 24 个学院（部），涵盖教育学、文学、理学、工学、管理学、经济学、法学、历史学、艺术学等 9 个学科门类，开设 84 个本科专业。在学科建设方面，拥有教育学、中国语言文学、数学 3 个浙江省一流学科（A 类），物理学、化学、生物学等 13 个浙江省一流学科（B 类）；在第四轮学科评估中，教育学获评 B+，中国语言文学、数学等学科获评 B；在 ESI 排名中，有 5 个学科进入全球前 1%，形成了以教师教育为核心，多学科交叉融合的学科体系。
学校师资力量雄厚，现有教职工 3000 余人，其中中国科学院院士 1 人，双聘院士 7 人，国家杰出青年科学基金获得者、“长江学者” 等国家级人才 40 余人，浙江省特级专家、“钱江学者” 等省级人才 200 余人，形成了一支结构合理、学术精湛的教学科研队伍。在人才培养方面，学校秉持 “砺学砺行、维实维新” 的校训，推行 “通识教育 + 专业教育 + 实践创新” 的协同培养模式，拥有国家级特色专业 6 个，国家级一流本科专业建设点 44 个，国家级实验教学示范中心 2 个，国家级虚拟仿真实验教学中心 1 个。截至 2023 年，累计培养各类毕业生超 30 万人，校友遍布海内外，尤其在基础教育领域，浙江省近一半的中小学特级教师和众多名校校长毕业于该校，被誉为 “浙江基础教育师资的摇篮”。
科研创新能力突出，建有教育部人文社会科学重点研究基地 1 个（江南文化研究中心）、省部共建国家重点实验室培育基地 1 个（先进催化材料）、国家级国际联合研究中心 1 个等国家级科研平台，以及 60 余个省部级科研机构。2023 年，学校科研经费超 12 亿元，在教师教育、人文社科、先进材料、生态环境等领域取得多项突破性成果，获国家科学技术奖 1 项，省部级科研奖 50 余项；发表 SCI/EI/SSCI 论文 2500 余篇，授权发明专利 400 余件，科研成果转化与社会服务成效显著，尤其在基础教育改革、区域文化传承等领域的成果广泛应用。
学校国际交流合作活跃，与全球 50 多个国家和地区的 180 余所高校、科研机构建立合作关系，设有浙江师范大学 - 美国肯恩大学联合学院等中外合作办学机构，开展多层次国际交流项目，每年选派千余名学生赴海外交流学习，接收国际留学生 2000 余人。同时，积极参与国际教育组织活动，主办高水平国际学术会议，推动教育领域的国际合作与交流，在非洲研究、汉语国际教育等领域具有较高的国际影响力。
在社会声誉与影响力方面，浙江师范大学在全国师范院校中位居前列，2024 年软科中国大学排名位列第 87 位，其中师范类学科综合实力稳居浙江省首位。学校先后荣获 “全国创新创业典型经验高校”“浙江省文明单位” 等荣誉称号，始终以服务国家教育事业和区域经济社会发展为使命，致力于建设特色鲜明的高水平大学。