湖北汽车工业学院科技学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖北汽车工业学院科技学院
《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：湖北汽车工业学院科技学院（Science and Technology College of Hubei University of Automotive Technology），简称 “汽院科技学院”，坐落于湖北省十堰市，是经教育部批准设立的全日制普通本科独立学院，由湖北汽车工业学院与湖北聚鑫教育投资有限公司合作举办，以汽车产业为特色，多学科协调发展，在鄂西北地区高等教育领域具有一定影响力，为社会培养了大批高素质应用型汽车人才及相关领域人才。
学校历史可追溯至 2003 年成立的湖北汽车工业学院理工学院，2004 年经教育部批准更名为湖北汽车工业学院科技学院，成为湖北省较早设立的独立学院之一。依托湖北汽车工业学院在汽车领域的深厚积淀和优质教育资源，结合十堰市作为 “中国卡车之都” 的产业优势，学校逐步形成了以工科为核心，汽车特色鲜明，涵盖经、管、文、艺等多学科的办学格局，办学水平和人才培养质量持续提升。
校园占地面积约 300 亩，位于十堰市张湾区，紧邻湖北汽车工业学院主校区，部分教学资源与主校区共享，校园内布局紧凑合理，绿树成荫，建筑风格简洁现代，兼具学术氛围与生活气息，为师生提供了良好的学习和生活环境。学校教学科研设施完善，拥有现代化的教学楼、实验楼、汽车实训中心、机械加工实验室、电子信息实验室、经济管理模拟实验室、图书馆、体育馆等。其中，图书馆馆藏纸质图书 50 余万册，电子图书 40 余万册，与湖北汽车工业学院图书馆实现资源互通，重点收藏汽车工程、机械制造、电子信息、经济管理等领域的应用型文献资源，为教学和科研提供有力支持；汽车实训中心配备了整车拆装、发动机检测、汽车电子控制等专业设备，机械加工实验室拥有数控车床、铣床等先进设备，满足学生实践教学需求。
学校学科门类较为齐全，涵盖工学、经济学、管理学、文学、艺术学等 5 大学科门类。设有 7 个教学院（部），开设 30 余个本科专业。车辆工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、汽车服务工程、会计学等专业为校级特色专业，形成了以汽车产业为导向，多学科协同发展的学科体系，紧密对接湖北省汽车产业升级和十堰市地方经济发展需求，尤其在汽车设计制造、汽车服务、机械加工等领域具有鲜明特色。
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湖北汽车工业学院科技学院始终依托湖北汽车工业学院的办学优势，结合自身特色，致力于培养德智体美劳全面发展的高素质应用型汽车人才，扎根十堰、立足湖北、面向全国，为国家汽车产业发展和地方经济社会进步作出了积极贡献。