湖南科技大学潇湘学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南科技大学潇湘学院
《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湖南科技大学潇湘学院简介
湖南科技大学潇湘学院，坐落于伟人故里 —— 湖南省湘潭市，是经教育部正式批准，由湖南科技大学举办、具有独立法人资格的全日制本科独立学院。学院依托母体高校湖南科技大学的优质教育资源，秉承 “至善穷理” 的校训精神，坚持 “育人为本、质量立院、特色发展” 的办学理念，致力于培养德才兼备、具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才，在独立学院教育领域中展现出独特的魅力与活力。
历史沿革
湖南科技大学潇湘学院创办于 2001 年，是湖南省首批成立的独立学院之一。自成立以来，学院紧跟高等教育发展步伐，不断探索创新人才培养模式，优化专业设置，加强师资队伍建设。在二十余年的发展历程中，学院逐步发展壮大，依托湖南科技大学深厚的文化底蕴和强大的学科实力，形成了自身的办学特色和优势，为社会输送了大批优秀人才，在省内外赢得了良好的办学声誉，成为众多学子求学深造的理想之地。
校园风貌
学院共享湖南科技大学主校区的优质资源，校园占地面积广阔，环境优美，建筑风格独特。校园内绿树成荫，湖光山色相映成趣，教学区、生活区、运动区布局合理，功能完善。现代化的教学楼、实验楼、图书馆、体育馆等设施一应俱全，为师生提供了良好的学习、科研和生活环境。图书馆藏书丰富，与湖南科技大学图书馆资源互通，拥有纸质藏书 330 余万册，电子图书 280 余万册，各类数据库 100 余个，涵盖多个学科领域，能充分满足师生的学习和研究需求。学院建有多个现代化的实验教学中心，如电子信息与电气工程实验教学中心、化学化工实验教学中心等，配备先进的实验设备，为学生提供了良好的实践操作平台，有助于培养学生的动手能力和创新思维。校园内的文化广场、学术长廊等人文景观，营造出浓厚的学术氛围和育人环境。此外，学院还拥有标准化的田径运动场、篮球场、网球场等体育设施，以及设施齐全的大学生活动中心，丰富学生课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学院学科门类较为齐全，涵盖理学、工学、文学、历史学、哲学、经济学、法学、教育学、管理学、农学、艺术学等多个学科门类，现有 40 个本科专业。学院紧密围绕社会经济发展需求，依托湖南科技大学的优势学科，打造了一批特色鲜明、竞争力强的专业。其中，机械设计制造及其自动化、土木工程、电子信息工程、汉语言文学、会计学等专业为学院优势特色专业。机械设计制造及其自动化专业注重培养学生机械设计、制造及自动化控制的能力，与众多机械制造企业开展合作，为学生提供实习和就业机会；土木工程专业培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，具备从事工程设计、施工和管理能力的专业人才；电子信息工程专业紧跟信息技术发展趋势，培养学生电子电路设计、信号处理和通信系统开发的能力；汉语言文学专业注重学生文学素养和语言表达能力的培养，为文化教育、新闻传媒等领域输送人才；会计学专业培养具备会计、财务、审计等方面知识和能力的应用型人才，与企业财务部门紧密合作，强化学生的实践操作能力 。学院不断优化学科专业结构，推进学科交叉融合，加强新工科、新文科建设，提升专业竞争力和社会适应性。
师资力量
学院拥有一支素质优良、结构合理的师资队伍，依托湖南科技大学雄厚的师资力量，形成了以教授、副教授为骨干，以博士、硕士为主体的教师队伍。现有专任教师 500 余人，其中具有高级职称的教师占比达 35% 以上，具有博士学位的教师占比达 30% 以上。教师队伍中有享受国务院政府特殊津贴专家、湖南省教学名师等一批优秀人才。此外，学院还从行业企业聘请了一批经验丰富的专家和技术骨干担任兼职教师，为学生传授丰富的实践经验和行业前沿知识。学院高度重视师资队伍建设，通过开展教学培训、学术交流、教学竞赛等活动，不断提升教师的教学水平和科研能力，鼓励教师积极参与教学改革和科学研究，为提高人才培养质量提供了坚实的保障。
人才培养
学院坚持 “立德树人” 根本任务，以培养适应社会需求的高素质应用型人才为目标，构建了完善的人才培养体系。注重本科教育教学质量提升，实施 “理论教学 + 实践教学 + 创新创业教育” 相结合的人才培养模式，推进课程体系改革，加强实践教学环节。学院与省内外 100 余家企事业单位建立了稳定的实习就业基地，为学生提供充足的实践机会，其中与大型企业开展深度合作，共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，实现人才培养与企业需求的精准对接。积极推进创新创业教育，建有大学生创新创业孵化基地、创新创业学院等平台，鼓励学生参与各类学科竞赛和创新创业项目。近年来，学生在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛等国家级赛事中屡获佳绩。学院毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在较高水平，众多毕业生在各自岗位上发挥专业优势，成为各行各业的骨干力量。同时，学院积极开展国际交流与合作，与美国、英国、韩国等多个国家和地区的高校建立了合作关系，开展学生交换、联合培养、学术交流等项目，拓宽学生国际视野，提升学生国际竞争力。
办学成果
学院在教育教学、科学研究和社会服务等方面取得了显著成果。在教育教学方面，学院承担了多项省级教学改革项目，获得省级教学成果奖多项，建有省级精品课程、省级一流本科课程多门。在科学研究方面，学院教师积极开展科研工作，承担了国家级、省部级科研项目数十项，发表高水平学术论文数百篇，获得专利授权数十件。在社会服务方面，学院充分发挥自身优势，积极开展社会培训、技术咨询和志愿服务等活动，为地方经济社会发展提供智力支持和人才保障。学院注重校园文化建设，积极开展丰富多彩的校园文化活动，营造了良好的育人氛围，学生在全国大学生艺术展演、湖南省大学生运动会等文体活动中表现优异，多次获得荣誉。学院的办学质量和社会声誉不断提升，先后获得 “湖南省优秀独立学院” 等荣誉称号，在独立学院教育领域树立了良好的品牌形象。