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

莆田学院
《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：莆田学院百科简介
莆田学院（Putian University），简称 “莆院”（PTU），坐落于福建省莆田市，是福建省属全日制普通本科高校，福建省示范性应用型本科高校，以工、医为特色，文、理、经、管、艺等多学科协调发展，在土木工程、临床医学、工艺美术、妈祖文化研究等领域具有鲜明优势，是闽中地区重要的人才培养、科学研究和社会服务基地。
学校的前身可追溯至 1898 年创建的兴化圣教医院附设护士训练班和 1975 年创建的莆田师范大专班，历经多轮整合与发展；2002 年，经教育部批准，莆田高等专科学校、莆田师范高等专科学校、莆田卫生学校合并组建莆田学院，升格为本科院校，实现了办学层次的跨越。2018 年，学校入选福建省示范性应用型本科高校，进一步明确了应用型办学方向。办学百余年（含前身），学校始终与莆田及闽中地区发展紧密相连，形成了 “扎根闽中、服务地方、应用为先、特色发展” 的办学特色，累计培养各类人才超 15 万人。
截至 2024 年 5 月学校官网数据，莆田学院拥有紫霄、学园两个校区，总占地面积约 1666 亩，建筑面积约 60 万平方米。学校设有 19 个二级学院，涵盖工学、医学、文学、理学、经济学、管理学、教育学、艺术学等 8 个学科门类，开设 65 个本科专业；拥有省级重点学科 6 个（土木工程、临床医学、基础医学、护理学、工艺美术、机械工程），硕士学位授权点培育学科 4 个，形成了以应用型学科为主体、多学科协调发展的学科体系。在学科建设方面，土木工程、临床医学为国家级一流本科专业建设点，工艺美术、护理学为省级一流本科专业建设点，其中妈祖文化研究相关学科方向结合莆田地域特色，形成了独特的学术优势；拥有省级特色专业 7 个，构建了与闽中制造业、医疗卫生、文化创意等产业需求高度适配的专业集群。
学校师资力量持续增强，现有教职工 1600 余人，其中专任教师 1200 余人，具有高级职称教师占比超 48%，拥有福建省 “百人计划”“闽江学者”“教学名师” 等省级人才 90 余人。“双师型” 教师占比达 50% 以上，聘请了 150 余名企业技术骨干、医疗专家、行业精英担任产业教授或实践导师，形成了一支兼具理论教学与实践应用能力的师资队伍。在人才培养方面，学校秉持 “厚德、博学、慎思、笃行” 的校训，推行 “产教融合、医教协同” 的培养模式，注重学生实践能力和创新精神的培育。学校拥有国家级一流本科专业建设点 8 个，省级一流本科专业建设点 20 个，建有省级实验教学示范中心 8 个（临床技能实验教学中心、土木工程实验教学中心等），与莆田市住建局、莆田市第一医院、三棵树涂料股份有限公司等 200 余家单位共建实习实训基地和现代产业学院。截至 2023 年，全日制在校生超 2 万人，毕业生就业率连续多年保持在 95% 左右，为闽中地区产业发展和社会进步输送了大量应用型人才。
科研与社会服务聚焦地方需求，学校拥有省级科研平台 16 个，包括福建省新型污染物生态效应与控制重点实验室、福建省妈祖文化研究中心、福建省医疗器械和医药技术重点实验室等，重点围绕土木工程技术创新、临床诊疗技术应用、妈祖文化传承与发展、区域特色产业升级等领域开展研究。2023 年，学校科研经费超 5 亿元，承担国家级科研项目 35 项，发表 SCI/EI 论文 900 余篇，授权发明专利 220 余件，获得省部级科研奖励 15 项。学校积极参与莆田 “制造业强市”“健康莆田”“文化强市” 建设，为地方企业提供技术服务、为医疗卫生事业提供人才支撑年均超 220 项，在建筑技术创新、临床医疗服务、妈祖文化品牌推广等方面成果显著。
国际交流合作稳步推进，学校与 20 多个国家和地区的 60 余所高校建立友好合作关系，开展师生交换、学术交流、联合培养等项目，与海外高校共建妈祖文化研究中心，每年选派 150 余名师生赴海外交流学习，接收国际留学生 100 余人。学校还积极参与闽台教育交流，与台湾地区多所高校在临床医学、工艺美术等领域开展合作，取得了良好成效。
在社会声誉与影响力方面，莆田学院在 2024 年软科中国大学排名（应用型）中位列全国前 100 位，是闽中地区办学规模最大、综合实力最强的本科高校之一。学校始终坚持 “立足莆田、服务闽中、面向福建” 的办学定位，以培养高素质应用型人才、服务区域经济社会发展为目标，持续深化教育教学改革，为福建全方位推进高质量发展超越和闽中振兴发展贡献力量。