武夷学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

武夷学院
《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：武夷学院
武夷学院（Wuyi University），是经教育部批准设立的全日制普通本科院校，由福建省人民政府主管，坐落于福建省南平市武夷山市。学校以 “涵养穷经，致用达变” 为校训，是一所以应用型人才培养为导向，涵盖文、理、工、经、管、艺、农等多学科协调发展的综合性大学，在服务武夷山及闽北地区经济社会发展、文化传承创新等方面具有鲜明的地域特色和区域影响力。
历史沿革
学校的前身可追溯至 1958 年创建的南平师范高等专科学校；2007 年，经教育部批准，升格为武夷学院，成为闽北地区第一所全日制普通本科院校；2018 年，通过教育部本科教学工作审核评估；2021 年，入选福建省示范性应用型本科高校建设单位，形成了 “立足武夷、服务区域、产教融合、特色发展” 的办学特色，成为闽北地区人才培养、科学研究和社会服务的重要基地。
办学规模
截至 2024 年，武夷学院占地面积约 1800 亩，校舍建筑面积 50 万平方米，全日制在校生 1.5 万余人，其中本科生 1.4 万余人，专科生 1000 余人。学校设有 14 个二级学院，开设 54 个本科专业，涵盖 7 个学科门类，构建了以茶学、旅游管理、生物工程、环境工程为特色，多学科协调发展的学科专业体系，重点对接武夷山文旅产业、茶产业、生态保护等支柱领域。
学校坚持 “以学生为中心、以应用为导向” 的教育理念，构建了 “理论学习 + 实践实训 + 社会服务” 的人才培养体系，注重培养学生的实践能力和创新精神。建有国家级一流本科专业建设点 4 个、省级一流本科专业建设点 15 个，国家级实验教学示范中心 1 个、省级实验教学示范中心 8 个。拥有 1 个国家级大学生校外实践教育基地，与地方企业、科研院所共建实习实训基地 200 余个，为学生提供了贴近行业实际的实践平台。
学科建设
武夷学院在学科建设上立足地域优势，形成了一批具有鲜明特色的优势学科。茶学、旅游管理、生物学、环境科学与工程等学科是福建省重点学科，其中茶学学科依托武夷山 “世界茶文化发源地” 的资源优势，在茶叶种植、加工、文化研究等领域具有全国影响力，入选福建省高原学科建设项目。
旅游管理学科结合武夷山 “世界双遗产地” 的独特资源，在旅游规划、文化旅游、生态旅游等方向特色显著，与地方文旅部门、景区建立了深度合作关系。此外，生物工程、环境工程等学科聚焦闽北地区生态保护与绿色发展，在生物资源开发、生态环境治理等领域成果丰硕，为区域生态文明建设提供了有力支持。
师资力量
学校拥有一支结构合理、实践经验丰富的师资队伍，现有教职工 1100 余人，其中专任教师 900 余人。教师队伍中，有省级教学名师 6 人、省级教坛新秀 8 人、省级学术和技术带头人及后备人选 12 人，享受国务院政府特殊津贴专家 5 人。高级职称教师占比超过 40%，“双师型” 教师（具备教师职称和行业执业资格）占比达 65% 以上，许多教师拥有企业工作或项目研发经验，近五年获省级教学成果奖 10 项。此外，聘请了 100 余名行业专家、企业高管担任兼职教师或实践导师，参与实践教学和技术指导。
学术研究与设施
在学术研究方面，学校聚焦茶产业发展、生态环境保护、地方文化传承等领域，在茶叶深加工技术、武夷山文化研究、生态旅游规划等方面成果显著。建有省级重点实验室 2 个（福建省武夷岩茶种质资源创新与利用重点实验室、福建省生态产业绿色技术重点实验室）、省级工程研究中心 1 个、省级人文社会科学研究基地 2 个，以及校级科研机构 15 个，包括武夷茶文化研究院、生态与资源环境研究所、旅游发展研究所等。
近年来，学校承担了国家级科研项目 30 余项，省部级科研项目 200 余项，获得省部级科研奖项 15 项，发表学术论文 3000 余篇，授权发明专利 50 余项，科研经费年均超 8000 万元。多项成果在地方企业转化应用，如茶叶深加工技术助力武夷岩茶产业升级，生态保护研究成果为武夷山世界遗产地保护提供了技术支持。
学校图书馆总建筑面积 2.5 万平方米，藏书量达 150 万册，电子图书 100 万册，引进了 CNKI、万方、Web of Science 等中外文数据库 50 余个，尤其在茶学、旅游管理、生态学等领域的文献资源丰富，藏有大量武夷岩茶种植技术资料、武夷山文化典籍、生态保护研究文献等。此外，学校还建有现代化的教学楼、实验楼、武夷茶文化博物馆、生态科技园、体育馆等设施，为教学科研和学生实践提供了良好条件。
校园文化与荣誉
武夷学院依托武夷山深厚的文化底蕴，形成了独特的校园文化。学校设有各类学生社团 100 余个，涵盖学术、文艺、体育、公益等领域，其中茶文化协会、旅游协会、生态保护协会等社团特色鲜明。一年一度的 “武夷文化节”“茶文化节”“创新创业大赛” 等活动，成为校园文化的亮丽名片，既传承了地方文化，又提升了学生的综合素质。
学校先后荣获 “全国绿化模范单位”“福建省文明校园”“福建省绿色学校”“福建省创新创业创造教育示范建设院校” 等荣誉称号，在福建省应用型本科高校综合评价中位居前列，应用型人才培养质量得到社会广泛认可。
社会影响
武夷学院扎根闽北大地，为区域培养了大批应用型人才，毕业生广泛分布在教育、文旅、茶产业、生态保护等领域，许多人成为地方经济社会发展的骨干力量。学校积极服务地方发展，在武夷岩茶产业升级、武夷山旅游品牌打造、生态环境保护等方面提供了重要的智力支持和技术服务，与地方政府共建的 “武夷学院茶产业研究院”“武夷山旅游发展研究中心” 等平台，成为校地合作的典范，为推动闽北地区高质量发展作出了重要贡献。