广州航海学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

广州航海学院
《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：1广州航海学院简介
广州航海学院是广东省属公办普通本科院校，也是华南地区唯一独立建制的海事本科院校，肩负着为国家和区域航运事业、海洋经济发展培养高素质应用型人才的使命，在我国航海高等教育领域具有重要地位。
学校的历史源远流长，其前身可追溯至 1964 年创办的广州海运学校。1981 年，学校更名为广州海运职工大学，开始举办成人高等教育。1992 年，经教育部批准，在广州海运职工大学的基础上组建广州航海高等专科学校，成为华南地区第一所航海高等专科院校。2013 年，学校升格为本科院校，更名为广州航海学院，实现了办学层次的重大跨越。2018 年，广东省石油化工职业技术学校并入广州航海学院，进一步扩充了学校的办学资源和学科门类。
学校现有黄埔、琶洲两个校区，总占地面积约 970 亩，校舍建筑面积约 37 万平方米。黄埔校区位于广州市黄埔区，毗邻广州港，航海特色鲜明，实训设施完善；琶洲校区位于广州市海珠区，地处粤港澳大湾区核心地带，交通便利，学术交流便捷。校园内拥有现代化的教学楼、实验楼、图书馆、航海模拟器实验室、轮机模拟器实验室、水上训练中心等教学和实训设施，为学生的专业学习和实践能力培养提供了坚实保障。图书馆馆藏纸质图书约 100 万册，电子图书约 120 万册，各类数据库 30 余个，尤其在航海、航运、海事等领域的文献资源独具特色。
在学科专业建设方面，学校设有 17 个教学单位，开设 38 个本科专业，涵盖工学、管理学、经济学、文学、理学等 5 大学科门类，形成了以航海类专业为特色，多学科协调发展的学科专业体系。其中，航海技术、轮机工程、船舶电子电气工程、交通运输、港口航道与海岸工程等专业是学校的优势特色专业。航海技术、轮机工程专业为国家级一流本科专业建设点，交通运输、港口航道与海岸工程等 10 个专业为省级一流本科专业建设点。学校拥有省级重点学科 2 个，省级特色重点学科 1 个，构建了较为完善的航海类学科专业群，为培养适应航运业发展需求的高素质人才奠定了坚实基础。
师资力量方面，学校拥有一支结构合理、经验丰富、兼具理论素养和实践能力的教师队伍。现有教职工约 1000 人，其中专任教师约 700 人。专任教师中，具有正高级职称的教师约 80 人，副高级职称的教师约 220 人；具有博士学位的教师约 150 人，硕士学位的教师约 450 人。许多教师具有远洋船舶驾驶、轮机管理等实践经验，持有船长、轮机长等高级船员适任证书，“双师型” 教师占比高，能够将行业实践经验融入教学过程。学校还聘请了一批来自航运企业、海事机构的专家学者担任兼职教授，进一步丰富了师资队伍结构。有省级教学名师、南粤优秀教师等省级以上人才称号获得者 20 余人，省级教学团队 3 个。
学校坚持以教学为中心，注重实践教学和创新创业教育，不断深化教育教学改革。拥有国家级实验教学示范中心 1 个，省级实验教学示范中心 5 个，省级虚拟仿真实验教学中心 2 个，省级大学生校外实践教学基地 10 余个。近年来，获得省级教学成果奖 8 项，拥有省级一流本科课程 20 门。学生在全国大学生交通科技大赛、全国航海类专业学生技能竞赛、中国 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等各类竞赛中屡获佳绩，近五年获得国家级奖项 200 余项、省级奖项 500 余项。毕业生就业率保持在较高水平，深受航运企业、港口单位、海事机构等用人单位的青睐，为我国航运事业和区域经济发展作出了积极贡献。
在科研与社会服务方面，学校拥有省级工程技术研究中心、省级协同创新中心等科研平台 8 个，近年来承担国家级、省级科研项目 100 余项，发表高水平学术论文 400 余篇，获得授权专利 200 余件。学校积极服务国家海洋强国战略和粤港澳大湾区建设，与广州港集团、中远海运集团、招商局集团等大型航运企业建立了深度合作关系，开展产学研合作项目，为企业提供技术支持和人才培训服务，在船舶安全与节能、港口物流优化、海事管理等领域取得了一系列应用成果。
作为华南地区重要的航海人才培养基地，广州航海学院始终坚持 “勤学、善思、厚德、笃行” 的校训，秉承 “立足广东、服务华南、面向全国、辐射海外，培养适应航运业和区域经济社会发展需要的高素质应用型人才” 的办学定位，不断提升办学水平，为推动我国航运事业高质量发展和海洋经济建设贡献力量。