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

浙江工业大学
《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：浙江工业大学百科简介
浙江工业大学（Zhejiang University of Technology），简称 “浙工大”，坐落于浙江省杭州市，是浙江省重点建设高校，国家 “2011 计划” 牵头高校，入选国家 “111 计划”“卓越工程师教育培养计划”“新工科研究与实践项目”，为长三角高校智库联盟成员，是浙江省属高校中综合实力最强的大学之一。
学校的前身可追溯至 1953 年创建的杭州化学工业学校。1958 年，学校升格为杭州化工学院；1960 年，与浙江机械学院、浙江纺织工学院合并，组建浙江工学院；1991 年，学校更名为浙江工业大学；2001 年，原浙江建材工业学院并入，组建成新的浙江工业大学，办学规模与学科布局进一步拓展。
截至 2024 年 5 月学校官网数据，浙江工业大学拥有朝晖、屏峰、莫干山三个校区，总占地面积达 3550 亩，建筑面积约 189 万平方米。学校设有 26 个学院（部），涵盖工学、理学、管理学、经济学、文学、法学、医学、艺术学等 8 个学科门类，开设 77 个本科专业。在学科建设方面，拥有 1 个国家重点（培育）学科，14 个浙江省一流学科（A 类），13 个浙江省一流学科（B 类）；在第四轮学科评估中，化学工程与技术学科获评 A-，机械工程、工商管理等学科获评 B+；在 ESI 排名中，有 10 个学科进入全球前 1%，其中工程学、材料科学进入全球前 1‰，形成了以工科为优势，多学科协调发展的学科体系。
学校师资力量雄厚，现有教职工 3500 余人，其中中国工程院院士 3 人，双聘院士 4 人，国家级人才计划入选者 100 余人，浙江省特级专家、“钱江学者” 等省级人才 300 余人，形成了一支结构合理、学术精湛的教师队伍。在人才培养方面，学校秉持 “厚德健行” 的校训，推行 “通识教育 + 专业教育 + 创新创业教育” 的融合模式，拥有国家级特色专业 7 个，国家级一流本科专业建设点 39 个，国家级实验教学示范中心 3 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，在政界、商界、学术界等领域涌现出大批杰出人才。
科研创新能力突出，建有国家重点实验室 1 个（省部共建）、国家工程技术研究中心 1 个、国家地方联合工程实验室 2 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 35 亿元，在智能制造、绿色化工、生物医药、信息技术等领域取得多项突破性成果，获国家科学技术奖 3 项，省部级科技奖 50 余项；发表 SCI/EI 论文 3000 余篇，授权发明专利 1500 余件，技术合同成交额超 25 亿元，科研成果转化效益显著，为区域经济社会发展提供了有力支撑。
学校国际交流合作活跃，与全球 50 多个国家和地区的 150 余所高校建立友好合作关系，设有浙江工业大学 - 滑铁卢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学习，接收国际留学生超 2000 人。同时，积极参与国际学术组织和科研合作，主办或承办多项高水平国际学术会议，提升了学校的国际影响力。
在社会声誉与影响力方面，浙江工业大学连续多年位居全国高校百强，2024 年软科中国大学排名位列第 63 位，在浙江省属高校中排名首位。学校先后荣获 “全国创新创业典型经验高校”“浙江省模范集体” 等荣誉称号，始终以服务国家战略和浙江经济社会发展为己任，朝着建设特色鲜明的高水平大学目标稳步前进。