浙江水利水电学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

浙江水利水电学院
《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：浙江水利水电学院百科简介
浙江水利水电学院（Zhejiang University of Water Resources and Electric Power），简称 “浙水院”，坐落于浙江省杭州市，是浙江省属普通本科高等学校，浙江省应用型建设试点示范学校，入选国家 “卓越工程师教育培养计划”“新工科研究与实践项目”，为全国水利职业教育示范院校、长三角水利水电高校联盟成员，是以水利水电为特色，多学科协调发展的应用型大学，也是华东地区重要的水利水电人才培养基地。
学校的前身可追溯至 1953 年创建的杭州水力发电学校，1958 年升格为浙江电力专科学校；1960 年，更名为浙江水利电力学院；1962 年，调整为浙江水利电力学校；1984 年，升格为浙江水利水电专科学校；2013 年，经教育部批准，升格为本科院校，定名浙江水利水电学院，开启了本科教育的新征程。
截至 2024 年 5 月学校官网数据，浙江水利水电学院拥有钱塘、南浔两个校区，总占地面积约 1200 亩，建筑面积约 45 万平方米。学校设有 12 个二级学院，涵盖工学、理学、管理学、经济学、文学、艺术学等 6 个学科门类，开设 35 个本科专业。在学科建设方面，拥有水利工程、电气工程 2 个浙江省一流学科（B 类），土木工程、机械工程等 6 个校级重点学科；形成了以水利水电为核心，土木、电气、机械等学科协同发展的学科体系，其中水利水电工程、水文与水资源工程、电气工程及其自动化等专业特色显著，在省内乃至华东地区具有较高影响力。
学校师资力量扎实，现有教职工 900 余人，其中高级职称教师占比超 40%，拥有双聘院士 2 人，国家级人才计划入选者 5 人，浙江省特级专家、“钱江学者” 等省级人才 30 余人，“双师型” 教师占专业教师总数的 70% 以上，形成了一支兼具理论素养与实践经验的教学科研队伍。在人才培养方面，学校秉持 “博学求实、励志笃行” 的校训，推行 “产教融合、校企协同” 的培养模式，拥有国家级特色专业 2 个，国家级一流本科专业建设点 10 个，省级重点专业 6 个，国家级一流课程 8 门。截至 2023 年，累计培养各类毕业生超 8 万人，校友广泛分布于水利、电力、土木、市政等领域，为国家水利水电事业和区域基础设施建设作出重要贡献，被誉为 “浙江水利水电人才的摇篮”。
科研与社会服务聚焦行业需求，建有浙江省重点实验室 2 个（水利工程安全与防灾、清洁能源与智能电网）、浙江省工程研究中心 1 个（水资源高效利用与防灾减灾）等省部级科研平台，以及 15 个校级科研机构。2023 年，学校科研经费超 3 亿元，在水利工程安全监测、水资源优化配置、智能电网技术、海绵城市建设等领域取得多项成果，获省部级科研奖 15 余项；发表 SCI/EI/SSCI 论文 500 余篇，授权发明专利 150 余件，科研成果广泛应用于钱塘江治理、浙东引水工程、农村饮水安全等重大项目，助力地方水利水电事业发展。
学校国际交流合作稳步推进，与全球 10 多个国家和地区的 30 余所高校建立友好合作关系，开展师生交换、联合培养、科研合作等项目，尤其在水利技术交流领域形成特色，每年接收国际留学生 200 余人。同时，积极参与 “一带一路” 水利合作项目，为沿线国家提供水利技术培训与咨询服务。
在社会声誉与影响力方面，浙江水利水电学院在全国水利类高校中表现突出，2024 年软科中国大学排名位列第 350 位左右，连续多年荣获 “浙江省文明单位”“全国水利系统先进集体” 等称号。学校始终立足浙江，服务全国水利水电行业，以建设特色鲜明的高水平应用型大学为目标，持续深化教育教学改革，为水利水电事业高质量发展贡献力量。