长沙科技职业学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

长沙科技职业学院
《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：长沙科技职业学院（Changsha Vocational College of Science and Technology），简称 “长沙科技职院”，坐落于湖南省长沙市，是经湖南省人民政府批准、教育部备案的全日制普通高等职业院校，以人工智能、智能制造、信息技术为核心特色，工、管、文等多学科协调发展，在长株潭都市圈科技创新职业教育领域具有重要影响力，为区域数字经济发展和产业智能化升级培养了大批高素质技能型人才。
学校历史可追溯至 1983 年创办的长沙市科技进修学校，历经多次转型与整合。2002 年，升格为长沙科技职业技术学校；2019 年，经湖南省人民政府批准升格为长沙科技职业学院，成为长沙市聚焦科技创新领域的高等职业院校；2023 年，通过湖南省高等职业院校人才培养工作评估，形成了以专科教育为主体，涵盖职业技能培训、技术研发服务的多层次办学格局。
学校占地面积约 750 亩，位于长沙市岳麓区，紧邻长沙高新技术产业开发区（麓谷），周边聚集了中联重科、长城银河科技、景嘉微电子等高新技术企业，处于长沙 “软件产业名城” 核心产业带，为学生实习实训和就业提供了得天独厚的产业生态环境。校园规划融合科技感与人文气息，学习与生活设施完善，拥有现代化的教学楼、实训楼、人工智能创新中心、智能制造产业园、信息技术实训基地、图书馆、体育馆、学生公寓等。其中，图书馆馆藏纸质图书 70 万余册，电子图书 60 万余册，重点收藏人工智能、智能制造、软件开发、大数据技术、物联网应用等领域的专业文献资源，尤其是工业互联网、智能装备研发、数字孪生技术等方面的文献颇具特色，为教学和科研提供有力支持；建有国家级职业教育实训基地 4 个、省级实训基地 9 个，包括人工智能实训中心、工业机器人应用中心、数字制造实训中心、云计算与大数据实训中心等，配备了先进的智能生产线、工业机器人集群、AI 算法训练平台、数字孪生系统等实训设施，能满足各专业实践教学需求。
学校学科专业设置紧密对接长沙及长株潭地区数字经济发展需求，以人工智能、智能制造、信息技术为核心，涵盖工学、管理学、文学等 3 大学科门类。设有 8 个教学院（部），开设 35 个专科专业。人工智能技术应用、智能制造装备技术、计算机应用技术、大数据技术、工业机器人技术等专业为省级重点建设专业；物联网应用技术、软件技术、电子商务（数字商务方向）、新能源汽车技术等专业为校级特色专业，形成了以智能技术为引领，信息技术与先进制造深度融合的专业体系，紧密对接智能装备制造、新一代信息技术、数字服务等领域需求，尤其在工业机器人系统集成、AI 视觉检测、工业软件开发等领域具有鲜明特色。
师资力量雄厚，现有教职工 600 余人，其中专任教师 500 余人。专任教师中，具有副高级以上职称的教师 220 余人；拥有硕士、博士学位的教师 320 余人；省级教学名师、行业技术专家、企业高级工程师等 30 余人。许多教师具有丰富的高新技术企业工作经历和科研背景，“双师型” 教师占专业课教师的 93% 以上，部分教师持有人工智能工程师、智能制造系统运维师、高级软件工程师等职业资格证书，能将行业前沿技术和工程项目案例融入教学过程。同时，聘请了一批企业技术总监、科研院所专家担任兼职教授或产业导师，为学校的教学和科研注入了产业活力。
教学成果丰硕，学校推行 “产学研用深度融合” 的人才培养模式，与 150 余家高新技术企业、科研机构建立了深度合作关系，共建实习实训基地、产业学院和技术创新中心，其中与长沙高新区联合共建的 “智能装备产业学院” 入选省级示范性产业学院。建有省级精品课程、省级一流专科课程 28 门；获得省级教学成果奖 8 项。学生在全国职业院校技能大赛（信息技术类、智能制造类）、全国人工智能应用技术技能大赛等赛事中表现优异，近五年获得国家级奖项 130 余项、省级奖项 400 余项。
科研与社会服务能力突出，拥有省级科研平台 6 个，包括湖南省人工智能应用技术研究中心、工业软件协同创新中心等。学校在智能装备控制算法、工业大数据分析、AI 视觉检测技术等领域的研究形成了鲜明特色，近年来承担了省部级科研项目 110 余项，获得省部级科研奖励 15 项，授权发明专利 80 余项，多项成果在企业实现转化应用。学校积极服务区域产业发展，开展企业技术攻关、数字技能培训、科技成果转化等工作，年培训人数达 1.5 万人次，为地方产业智能化升级和数字经济发展提供了有力的技术支持和人才保障。
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国际交流与合作逐步拓展，与美国、德国、日本等国家的 18 所职业院校和企业建立了友好合作关系，开展学生交换、师资培训、技术交流等项目。学校引进国际先进的职业教育理念和课程体系，与国外院校共建 “人工智能应用”“智能制造技术” 等专业方向的合作项目；定期举办国际数字技术论坛、学术交流活动，邀请国外专家学者来校讲学，提升了学校的国际影响力。
长沙科技职业学院始终以服务国家科技创新战略和区域数字经济发展为己任，扎根长沙、立足长株潭、面向全国，致力于建设特色鲜明、国内领先的高水平科技职业学院，为地方经济社会高质量发展持续贡献力量。