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

汕头大学
《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：汕头大学（Shantou University），简称 “汕大”，坐落于广东省汕头市，是 1981 年经国务院批准成立的广东省属综合性大学，由教育部、广东省人民政府、李嘉诚基金会共建，是广东省高水平大学重点建设高校，也是国内唯一一所由私人基金会 —— 李嘉诚基金会持续资助的公立大学，在粤东地区高等教育格局中具有举足轻重的地位。
学校的创办与发展离不开李嘉诚先生的鼎力支持。1980 年，李嘉诚先生提出捐资创办汕头大学的设想，1981 年学校正式成立，开创了海内外人士捐资办学的新模式。历经四十余年发展，汕头大学已从最初的单一学科院校成长为一所学科门类较为齐全、办学特色鲜明的综合性大学，形成了 “自强不息、立己达人” 的校训精神为国家和地方培养了大批优秀人才。
汕头大学占地面积约 1990.20 亩，校园位于汕头市金平区，依山傍海，建筑风格现代简约，融合了中西方设计理念，被誉为 “中国最美大学校园” 之一。校内设施先进完善，拥有现代化的教学楼、实验楼、图书馆、体育馆、艺术中心等。其中，李嘉诚图书馆藏书丰富，馆藏纸质图书 190 余万册，电子图书 300 余万册，是粤东地区重要的文献信息中心；学校还建有全国首个本科医学院模拟医院 —— 汕头大学医学院临床技能中心，以及国家重点实验室、国家级实验教学示范中心等高端教学科研平台，为教学和科研活动提供了有力支撑。
学校学科门类涵盖文、理、工、医、经、管、法、艺术等 8 个学科门类，形成了以医学、工学为优势，多学科协同发展的学科体系。在第四轮学科评估中，临床医学进入 B - 类，成为学校的优势学科之一；基础医学、生物学、化学等学科在 ESI 排名中进入全球前 1%，展现了较强的学科实力。学校拥有一级学科博士点 6 个，一级学科硕士点 29 个，硕士专业学位类别 17 个，博士后科研流动站 5 个，开设本科专业 58 个，其中临床医学、土木工程、机械设计制造及其自动化、工商管理等专业为国家级一流本科专业建设点，形成了完整的人才培养体系。
师资力量雄厚，现有教职工 2300 余人，其中专任教师 1200 余人。专任教师中，具有正高级专业技术职务的教师 300 余人，具有副高级专业技术职务的教师 500 余人，拥有博士学位的教师占比超过 80%。学校还聘请了一批国内外知名学者、专家担任兼职教授或名誉教授，包括诺贝尔生理学或医学奖获得者、院士等高端人才，为学科建设和人才培养注入了强大动力。“双师型” 教师在应用型学科中占比显著，许多教师具有丰富的行业实践经验和科研背景，能将前沿知识和实践案例融入教学。
科研实力稳步提升，拥有多个省级以上科研平台，包括省部共建国家重点实验室 1 个（汕头大学海洋生物技术国家地方联合工程研究中心）、教育部重点实验室 2 个、广东省重点实验室 7 个等。学校在肿瘤防治、海洋生物技术、智能制造、环境科学等领域的研究具有鲜明特色近年来承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家社会科学基金等国家级项目 300 余项，获得省部级以上科研奖励 50 余项，发表了一系列高水平学术论文，科研成果转化为地方经济社会发展作出了积极贡献。
人才培养注重创新与实践，推行 “通识教育 + 专业教育 + 创新创业教育” 的培养模式，致力于培养具有国际视野、创新精神和实践能力的高素质人才。现有全日制在校生 17000 余人，其中本科生 13000 余人，硕士、博士研究生 4000 余人。学校设立了 “李嘉诚医学院”“长江艺术与设计学院” 等特色学院，在医学教育、艺术设计等领域形成了独特的办学模式。学生在全国 “挑战杯” 竞赛、数学建模竞赛、机器人竞赛等各类赛事中屡获佳绩，毕业生就业率多年保持在 95% 以上，深受用人单位好评，尤其在粤东地区医疗卫生、教育、企业等领域占据重要地位。
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汕头大学始终以服务国家战略和粤东地区发展为己任，依托自身优势，在医疗卫生服务、科技创新、文化传承等方面发挥着重要作用。未来，学校将继续在李嘉诚基金会的支持下，深化教育改革，提升办学水平，努力建设成为国内一流、国际知名的高水平大学，为区域经济社会发展和国家高等教育事业进步作出更大贡献。