中国美术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

中国美术学院
《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：中国美术学院
中国美术学院（China Academy of Art），简称 “国美”，是国家 “双一流” 建设高校，也是浙江省人民政府、教育部、文化和旅游部共建高校，坐落于浙江省杭州市。作为中国第一所综合性的国立高等艺术学府，学校以美术学、设计学为核心，涵盖艺术学理论、戏剧与影视学等学科，在国内外艺术领域享有崇高声誉，被誉为 “艺术家的摇篮”。
历史沿革
学校的前身是 1928 年由蔡元培、林风眠等创办的国立艺术院，是中国现代美术教育的发源地。1930 年，学校更名为国立杭州艺术专科学校；1950 年，与华东分院合并为中央美术学院华东分院；1958 年，更名为浙江美术学院；1993 年，经教育部批准，正式更名为中国美术学院。近百年来，学校始终秉持 “才情学养人品志向，居敬守勤近思笃行” 的校训，培养了大批享誉中外的艺术家和设计家，为中国美术事业的发展奠定了坚实基础。
办学规模
截至 2024 年，学校拥有杭州南山、象山、良渚及上海张江四个校区，总占地面积约 1000 亩，校舍建筑面积 40 余万平方米，全日制在校生 10000 余人，其中普通本科生 8000 余人、研究生 2000 余人。学校设有 19 个二级学院（部），开设 28 个本科专业，拥有一级学科博士点 3 个、一级学科硕士点 5 个、硕士专业学位授权点 4 个，形成了以美术学、设计学为引领，多学科交叉融合的学科体系。其中，美术学、设计学入选国家 “双一流” 建设学科，美术学更是连续多年在全国学科评估中位列 A+。
学校注重实践创作与创新教育，建有国家级实验教学示范中心 1 个、国家级虚拟仿真实验教学中心 1 个，以及多个专业工作室、创作工坊和校外实践基地。同时，与国内外知名艺术机构、设计公司、博物馆等建立了深度合作关系，为学生提供了广阔的艺术实践和交流平台。
师资力量
学校拥有一支阵容强大、艺术造诣深厚的师资队伍，现有教职工 1500 余人，其中专任教师 900 余人。教师队伍中，有中国美术家协会主席、副主席等国家级艺术领域领军人物，还有多位长江学者、国家 “万人计划” 领军人才、全国教书育人楷模等高层次人才。高级职称教师占比超过 60%，许多教师本身就是活跃在国内外艺术界的知名艺术家、设计师，他们以深厚的艺术功底和丰富的创作经验，为学生提供个性化的指导和培养。
学术研究与设施
在学术研究与艺术创作方面，学校在美术理论研究、传统艺术传承与创新、当代艺术创作、设计实践等领域成果斐然，建有国家级科研平台 3 个、省部级科研平台 20 余个，包括教育部人文社会科学重点研究基地、国家文化和旅游部重点实验室等。近年来，学校教师和学生在国内外重大艺术展览和设计赛事中屡获殊荣，承担了多项国家级文化工程和艺术研究项目，如国家重大历史题材美术创作工程、北京冬奥会视觉设计等，为中国艺术的传承与创新做出了重要贡献。
学校图书馆总建筑面积 2.8 万平方米，藏书量达 150 万册，其中艺术理论、美术史论、设计案例等特色馆藏资源丰富，还收藏了大量珍贵的古籍善本、书画真迹和设计手稿。同时，学校拥有多个专业美术馆，如中国美术学院美术馆、潘天寿纪念馆等，常年举办高水平艺术展览，为师生提供了近距离接触艺术经典的机会。此外，学校还建有现代化的教学楼、创作楼、剧场、艺术实验中心等设施，为艺术教学和创作提供了良好条件。
荣誉与就业
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”“全国艺术教育先进单位” 等荣誉称号。
在就业方面，学校毕业生以扎实的专业功底、独特的艺术创意和较强的实践能力深受用人单位青睐，就业率始终保持在较高水平。毕业生主要分布在艺术创作、美术教育、设计行业、文化产业、博物馆、美术馆等领域，许多毕业生成为知名艺术家、设计师、艺术院校教授，为中国乃至世界的艺术事业发展注入了源源不断的活力。