湖南电气职业技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南电气职业技术学院
《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：湖南电气职业技术学院（Hunan Electrical Vocational and Technical College），简称 “湖南电气职院”，坐落于湖南省湘潭市，是湖南省属全日制普通高等职业院校，以智能制造、新能源装备、电工电器为核心特色，工、管、文等多学科协调发展，在中南地区电气装备制造业职业教育领域具有重要影响力，为国家和区域电气产业发展培养了大批高素质技能型人才。
学校历史可追溯至 1941 年创办的国民政府资源委员会中央电工器材厂湘厂员工训练班，历经多次调整与发展。1958 年，更名为湘潭电机厂中等专业学校；2006 年，经湖南省人民政府批准、教育部备案，升格为湖南电气职业技术学院；2012 年，成为湖南省示范性（骨干）高等职业院校；2021 年，入选湖南省 “楚怡” 高水平高职学校和专业群建设单位，进一步夯实了电气装备领域的办学优势。
学校占地面积约 400 亩，位于湘潭市雨湖区，紧邻湘电集团（原湘潭电机厂），处于全国重要的电工电器产业基地核心区域，为学生实习实训和就业提供了得天独厚的条件。校园环境整洁，工业气息与现代职教氛围交融，学习与生活设施完善，拥有现代化的教学楼、实训楼、智能制造实训中心、图书馆、体育馆、学生公寓等。其中，图书馆馆藏纸质图书 50 万余册，电子图书 40 万余册，重点收藏电气工程、机械制造、新能源技术、自动化控制、电梯工程等领域的专业文献资源，尤其是风力发电设备制造、电机与电器设计、工业机器人应用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 3 个、省级实训基地 8 个，包括风电装备实训中心、电机电器实训中心、工业机器人应用实训中心、电梯安装与维修实训中心等，配备了先进的实训设备、虚拟仿真系统和真实生产设备，能满足各专业实践教学需求。
学校学科专业设置紧密对接国家智能制造发展战略和电气装备产业需求，以智能制造、新能源装备、电工电器为核心，涵盖工学、管理学、文学等 3 大学科门类。设有 6 个教学院（部），开设 25 个专科专业。电机与电器技术、风力发电工程技术、工业机器人技术、电梯工程技术、机械制造与自动化等专业为省级重点建设专业；电气自动化技术、新能源汽车技术、物联网应用技术等专业为校级特色专业，形成了以电气装备制造产业链为核心，多领域协同发展的专业体系，紧密对接湖南省及中南地区的电工电器、新能源装备、智能制造等领域需求，尤其在风电装备制造与运维、特种电机设计与制造、工业自动化控制等领域具有鲜明特色。
师资力量雄厚，现有教职工 400 余人，其中专任教师 320 余人。专任教师中，具有副高级以上职称的教师 140 余人；拥有硕士、博士学位的教师 220 余人；省级教学名师、行业技术能手、企业高级工程师等省级以上人才 20 余人。许多教师具有丰富的电气装备制造行业实践经验，“双师型” 教师占专业课教师的 90% 以上，部分教师持有高级电工、机械工程师等职业资格证书，曾在湘电集团等大型企业担任技术骨干，能将行业前沿技术和工程案例融入教学过程。同时，聘请了一批企业高级工程师、技术专家担任兼职教授或产业教授，为学校的教学和科研注入了新的活力。
教学成果丰硕，学校高度重