武汉纺织大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

武汉纺织大学
《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：1武汉纺织大学简介
武汉纺织大学坐落于湖北省武汉市，是一所以工为主，理、工、文、经、管、艺等多学科协调发展的普通高等院校，也是国家 “中西部高校基础能力建设工程” 建设高校、教育部 “卓越工程师教育培养计划” 实施高校。学校在纺织、服装等领域特色鲜明，被誉为 “新中国纺织高等教育的摇篮”，为我国纺织行业发展和区域经济建设输送了大量专业人才。
历史沿革
学校办学历史可追溯至 1958 年成立的武汉纺织工学院，当时正值我国纺织工业蓬勃发展时期，学校应运而生，专注于纺织专业人才培养，为新中国纺织工业体系建设奠定了人才基础。在发展过程中，学校不断调整学科专业结构，提升教学科研水平。1999 年，更名为武汉科技学院。2000 年后，原武汉纺织工业学校、湖北省对外贸易学校先后并入。2010 年，更名为武汉纺织大学，开启了多学科协同发展的新篇章。2011 年，学校入选教育部 “卓越工程师教育培养计划” 高校，2012 年入选国家 “中西部高校基础能力建设工程”，发展步伐不断加快，综合实力显著提升。
校园风貌
学校拥有南湖、阳光、东湖三个校区，校园总面积 2000 多亩，建筑面积近 100 万平方米。阳光校区作为主校区，建筑风格现代大气，教学设施先进，图书馆、实验楼、体育馆等一应俱全；南湖校区环境优雅，充满浓厚的学术氛围；东湖校区紧邻东湖风景区，风景秀丽。校园内绿化覆盖率高，四季景色宜人，春有繁花似锦，夏有绿树成荫，秋有丹桂飘香，冬有银装素裹。学校还注重校园文化建设，打造了一系列文化景观和特色活动，营造了良好的育人环境。
学科建设
学校学科门类较为齐全，设有 21 个教学院部、64 个本科专业，拥有 15 个硕士学位授权一级学科、9 个硕士专业学位授权类别。纺织科学与工程、设计学为湖北省 “国内一流学科建设学科”，化学、工程学、材料科学 3 个学科进入 ESI 全球排名前 1%。在专业建设方面，建有国家级一流本科专业建设点 11 个，国家级特色专业 4 个，国家级专业综合改革试点专业 1 个，形成了以纺织、服装学科为特色，多学科相互支撑、协调发展的学科专业体系。同时，学校建有多个国家级和省部级重点实验室、工程研究中心等科研平台，为学科发展和科研创新提供了有力支撑。
师资力量
学校拥有一支结构合理、素质优良的师资队伍，现有教职工近 2000 人，其中专任教师 1300 余人。专任教师中，具有高级职称教师 700 余人，具有博士学位教师 600 余人。学校拥有俄罗斯自然科学院院士、欧洲自然科学院院士、国家杰出青年科学基金获得者、国家优秀青年科学基金获得者等国家级高层次人才 20 余人，省部级各类人才 200 余人。此外，学校还聘请了多位国内外知名专家学者为客座教授，通过实施 “人才强校” 战略，不断加强师资队伍建设，提升教师教学科研水平。
人才培养
学校面向全国 31 个省（市、自治区）招生，现有全日制在校生 27000 余人。学校坚持 “以本为本”，推进 “四个回归”，深化教育教学改革，构建了完善的人才培养体系。在人才培养过程中，注重学生实践能力和创新精神的培养，建有多个国家级和省级实验教学示范中心、大学生校外实践教育基地，与众多知名企业开展产学研合作，为学生提供丰富的实习实践机会。学校还积极组织学生参加各类学科竞赛和创新创业活动，学生在 “挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛、全国大学生纺织创意设计大赛等赛事中屡获佳绩。学校培养的毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的综合素质，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，就业领域涵盖纺织服装、新材料、智能制造、金融等多个行业。
科研成果
学校高度重视科学研究，科研实力不断增强。近年来，学校承担了大量国家级科研项目，包括国家自然科学基金、国家重点研发计划项目等；在纺织新材料、服装设计与工程、生态染整技术等领域取得了一系列具有重要影响力的科研成果，获得国家科技进步奖、国家技术发明奖等多项国家级奖励。学校建有国家数字化设计与制造创新中心（湖北）、国家地方联合工程研究中心等多个国家级和省部级科研平台，积极推动科研成果转化，与企业开展深度合作，为企业解决技术难题，助力地方经济发展和产业转型升级。同时，学校还加强国际科研合作与交流，与多所国外高校和科研机构建立了合作关系，在学术交流、科研合作等方面取得显著成效。