南方医科大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

南方医科大学
《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：南方医科大学简介
南方医科大学作为医学教育领域的佼佼者，在国内医学高等院校中占据重要地位，以其深厚的历史底蕴、卓越的教学质量、强劲的科研实力和广泛的社会影响力，为国家和区域医疗卫生事业发展源源不断地输送专业人才。学校前身为中国人民解放军第一军医大学，1951 年在沈阳建校，后历经多次迁址与发展变革，2004 年整体移交广东省，更名为南方医科大学，开启了学校发展的崭新篇章。
建校以来，南方医科大学始终秉持严谨治学、救死扶伤的理念，在医学教育的征程中砥砺前行。在军队办学期间，学校为国防卫生事业作出了突出贡献；转制为广东省属高校后，又迅速融入地方发展，成为广东省首批 5 所省属高水平大学重点建设高校中唯一的医学院校，也是全国首批 “部委省” 共建医科高校、全国首批开设八年制临床医学专业（本博连读）的 8 所高校之一、全国首批卓越医生及卓越医生（中医）教育培养计划试点高校，并在 2024 年成功入围泰晤士高等教育世界大学排行榜 300 强，办学水平与国际影响力持续攀升。
学校现拥有广州和顺德两个校区，占地面积 174.7 万平方米，建筑面积 119 万平方米。广州校区位于广州市白云区沙太南路，交通便利，周边医疗资源丰富，为师生提供了良好的学习与实践环境；顺德校区坐落于佛山市顺德区，校园规划合理，现代化教学设施一应俱全，是莘莘学子潜心求学的理想之地。校园内绿树成荫，环境优美，教学、科研、生活等各类设施完备，为师生的学习、工作和生活提供了坚实保障。
师资力量方面，南方医科大学拥有一支实力雄厚、结构合理的师资队伍。现有国家级人才项目入选者 373 人次，省级人才项目入选者 396 人次。其中，两院院士 4 人、双聘院士 12 人，国家级教学团队 3 个，全国高校黄大年式教师团队 2 个，国家教学名师 6 人，国家海外高层次人才 31 人（含青年学者 24 人），长江学者 35 人（含青年学者 15 人），国家 “杰青” 35 人，国家特支计划 34 人（含青年拔尖人才 11 人），“百千万人才工程” 国家级人选 19 人，科技部中青年科技创新领军人才 9 人，国家 “优青” 34 人。这些优秀的师资不仅具备深厚的学术造诣，还拥有丰富的临床实践经验，能够为学生提供高质量的教学与专业指导。
在学科建设上，南方医科大学成果斐然。学校是国务院批准的首批硕士学位授予单位，第三批博士学位授予单位。现有 10 个博士学位授权一级学科，16 个硕士学位授权一级学科，2 个博士专业学位授权点，14 个硕士专业学位授权点，8 个博士后科研流动站，形成了以医学为主，理学、工学、法学、管理学、教育学等多学科协调发展的学科体系。临床医学、药理学与毒理学入围 ESI 全球前 1‰，13 个学科入围 ESI 全球前 1%，ESI 总体排名位居全国第 47。拥有 5 个国家重点及培育学科，6 个国家中医药管理局重点学科，10 个广东省重点学科。拥有国家临床重点专科 27 个（含中医类）、广东省临床重点专科 79 个、广东省高水平临床重点专科 35 个。学科优势显著，为医学人才培养和科研创新奠定了坚实基础。
教学建设成果同样丰硕，学校设有 27 个教学机构，开设本科专业 49 个，其中国家特色专业 7 个、广东省特色专业 16 个、广东省名牌专业 6 个、省级一流专业建设点 5 个。建成 1 个国家级研究生培养示范基地、25 个广东联合培养研究生示范基地。获批国家级一流本科专业建设点 23 个、国家级一流本科课程 40 门，入选数量均位居全国医药院校首位。学校还先后作为第一完成单位斩获国家级教学成果奖 12 项、省级教学成果奖 49 项。在人才培养过程中，注重理论与实践相结合，为学生提供丰富的临床实习和实践机会，培养出的毕业生深受用人单位好评，在医疗卫生领域发挥着重要作用。
科研实力也是南方医科大学的一大亮点，学校拥有国家重点实验室、国家临床医学研究中心等国家和省部级科研平台 132 个。仅在 2024 年就获国家自然科学基金 429 项，立项数位居全国高校第 16 位，连续 9 年跻身全国 30 强。学校先后在 Nature、Cell、NEJM、JAMA、Lancet 等国际著名期刊发表高水平论文，在医学基础研究、临床技术创新等方面取得了一系列重要成果，为推动医学科学进步贡献了 “南医智慧”。
南方医科大学现有直属附属医院 8 家，合作共建医院 9 家，其中三级甲等医院 13 所，年诊疗服务约 2600 万人次。拥有国家级临床重点专科（含中医）48 个、广东省医疗质量控制中心 23 个。南方医院、珠江医院等进入广东省高水平医院建设行列，8 所附属医院获国家公立医院绩效考核 A 以上等级。这些附属医院不仅是学校临床教学的重要基地，更是为广大患者提供优质医疗服务的前沿阵地，充分发挥了医、教、研协同发展的优势。
在国际化办学方面，学校积极拓展国际交流与合作，与美国、英国、澳大利亚、加拿大等国家和地区的多所知名高校建立了合作关系，开展学生交换、联合培养、科研合作等项目，为师生搭建广阔的国际交流平台，提升学校的国际影响力。
面向未来，南方医科大学将继续坚持社会主义办学方向，落实立德树人根本任务，以学科建设为龙头，以人才培养为中心，以科技创新为动力，不断提升办学水平和综合实力，努力建设成为国内一流、国际上有较大影响的研究型医科大学，为健康中国、健康广东建设作出更大贡献。