深圳理工大学《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

深圳理工大学
《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φ25×25mm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：深圳理工大学是由中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称 “深圳先进院”）牵头建设的全日制公办普通高等院校。学校立足粤港澳大湾区，面向国际科技前沿和国家重大战略需求，以理工为基础，致力于打造成为一所具有国际视野、创新精神，以 “学科交叉、产教融合” 为特色的高水平研究型大学，为区域创新发展和国家科技进步输送高端人才、提供智力支撑。
学校依托深圳先进院雄厚的科研实力和丰富的产业资源办学，深圳先进院在生物医药、人工智能、新材料、新能源等领域取得了一系列重大科研成果，拥有多个国家级、省部级科研平台，这为深圳理工大学的学科建设奠定了坚实基础。学校紧密围绕战略性新兴产业和未来产业布局学科专业，重点发展生命科学、脑科学、合成生物学、人工智能、机器人与智能系统、新材料与新能源等学科领域，形成了以理、工、医为主，多学科交叉融合发展的学科体系。目前已开设生物医学工程、人工智能、材料科学与工程等本科专业，并逐步拓展硕士、博士研究生培养层次，注重培养学生解决复杂科学问题和工程技术难题的能力。
师资队伍建设上，深圳理工大学汇聚了一批国际顶尖的科学家和优秀学者。依托深圳先进院的人才资源，学校拥有中国科学院院士、国际欧亚科学院院士等高层次人才，同时面向全球招聘优秀青年学者。这些教师不仅在学术研究上成果卓著，还具备丰富的科研实践经验，能够将国际前沿的科研理念和技术融入教学过程。此外，学校还聘请了众多行业领军企业的技术专家担任兼职教师，实现学术资源与产业资源的有机结合，为学生带来最前沿的行业动态和实践经验。
在人才培养模式上，学校积极探索 “科教融合、产教融合” 的创新路径。充分利用深圳先进院的科研平台，学生从本科阶段开始就有机会参与各类科研项目，在实践中学习和成长，培养科研创新能力。同时，学校与华为、腾讯、迈瑞医疗等众多知名企业建立深度合作关系，共建产业学院和实习实训基地，将企业实际需求融入课程体系，开展项目式教学和联合培养，强化学生实践技能和工程应用能力。学校注重培养学生的国际化视野，与多所国际知名高校开展学生交流、联合培养等项目，邀请国际顶尖学者来校讲学，为学生提供国际化的学术环境和交流平台。
科研与社会服务方面，深圳理工大学以重大科学问题和关键核心技术攻关为导向，依托深圳先进院的科研平台，建设了多个高水平科研机构，如合成生物学院、脑解析与脑模拟重大科技基础设施等，在生命健康、人工智能、新材料等领域开展前沿科学研究和技术创新。学校积极推动产学研深度融合，加速科技成果转化，与地方政府、企业共建产学研合作基地，为粤港澳大湾区产业升级和创新发展提供技术支持和解决方案，服务国家和区域经济社会发展。