湖南水利水电职业技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南水利水电职业技术学院
《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：1湖南水利水电职业技术学院简介
湖南水利水电职业技术学院坐落于湖南省长沙市，是经湖南省人民政府批准、教育部备案的公办全日制普通高等职业院校。学院秉持 “上善若水，自强不息” 的校训，立足水利水电行业，面向区域经济社会发展，致力于培养德才兼备、专业技能扎实的高素质技术技能人才，在水利水电职业教育领域不断探索创新，为水利事业发展和地方经济建设提供有力的人才支撑。
历史沿革
学院办学历史可追溯至 1956 年创办的湖南省长沙水利学校，建校初期主要为湖南省水利建设事业培养专业技术人才。当时，学校紧密围绕水利工程建设、农田水利等专业开展教学，在艰苦的条件下，为湖南水利水电行业输送了大量一线技术骨干，为湖南水利事业的起步与发展奠定了坚实的人才基础。1998 年，学校更名为湖南省水利水电学校，进一步强化专业建设和教学质量提升，在师资培养、课程体系完善等方面不断探索，逐步成为湖南省水利职业教育的重要阵地。2005 年，经湖南省人民政府批准，学校升格为湖南水利水电职业技术学院，正式开启高等职业教育新征程。此后，学院持续深化教育教学改革，加强内涵建设，在专业拓展、实训基地建设、校企合作等方面不断突破。2012 年，学院成功立项为湖南省示范性（骨干）高职院校建设单位，在水利水电职业教育领域的影响力日益提升。
校园风貌
学院校园占地面积 666.9 亩，建筑面积 15.5 万平方米，校园环境优美，布局合理，水利文化氛围浓厚。教学区、实训区、生活区、运动区功能分明，设施完备。现代化的教学楼、实训楼、图书馆、体育馆等建筑错落有致，为师生提供了良好的学习、实训和生活环境。图书馆藏书丰富，纸质藏书 36 万余册，电子图书 50 万余册，各类数据库 15 余个，涵盖水利工程、电力工程、建筑工程、经济管理等多个学科领域，能充分满足师生的学习和研究需求。学院建有多个国家级、省级实训基地，如水利工程仿真实训基地、水电站运行与管理实训基地等，配备先进的水利工程模型、水轮发电机组模拟装置、水利信息化管理系统等实训设备，模拟真实的水利水电工程建设与运行场景，为学生实践操作和职业技能培养提供了优质平台。校园内的水利文化广场水文化长廊、水利工程模型展示区等景观，彰显着学院独特的水利文化特色。此外，学校还拥有标准化的田径运动场、篮球场、网球场等体育设施，以及设施齐全的大学生活动中心，丰富学生课余生活，促进学生全面发展。
学科专业
学院紧密围绕水利水电产业链，构建了以水利工程、电力工程、建筑工程、经济管理等专业群为核心的学科专业体系。现有 6 个二级学院，开设 28 个专业。其中，水利工程、水利水电工程技术、工程造价、水电站运行与管理、工程测量技术等专业为学校优势特色专业。水利工程专业作为省级特色专业，注重培养学生水利工程设计、施工、监理与运行管理的全流程能力，与湖南省水利水电勘测设计研究总院、中国水利水电第八工程局等行业龙头企业深度合作；水利水电工程技术专业培养学生水利水电工程规划、建设和运行维护技能；工程造价专业培养学生水利工程造价编制、成本控制和工程管理能力，为水利工程建设领域输送专业人才；水电站运行与管理专业强化学生水电站设备运行、维护和电力生产管理能力，满足水电行业发展需求；工程测量技术专业培养学生地形测量、工程测量和测绘地理信息处理能力，为水利工程建设前期勘测和后期监测提供技术支持。学院不断推进专业内涵建设，深化产教融合，加强新工科专业建设，提升专业竞争力和社会适应性，为水利水电及相关行业培养高素质技术技能人才。
师资力量
学院拥有一支师德高尚、业务精湛、结构合理的师资队伍。现有专任教师 300 余人，其中正高职称教师 20 余人，副高职称教师 100 余人，具有博士、硕士学位教师 180 余人。教师队伍中有省级教学名师、湖南省优秀教师、水利行业技术能手等一批优秀人才。此外，学院还从水利水电企业、科研院所聘请了 120 余名具有丰富实践经验的技术骨干和专家担任兼职教师，为学生传授行业前沿知识和实践技能。学院高度重视师资队伍建设，通过实施 “双师型教师培养计划”“教师企业实践计划” 等一系列举措，加强教师培训与发展，鼓励教师参与教学改革、技术研发和企业实践，积极开展教学技能竞赛、学术交流活动等，不断提升教师队伍的整体素质和教学科研水平，为提高人才培养质量奠定坚实基础。
人才培养
学院坚持 “立德树人” 根本任务，以培养适应水利水电及相关行业和社会需求的高素质技术技能人才为目标，构建了 “产教融合、工学结合、德技并修” 的人才培养体系。注重教育教学质量提升，实施 “理论教学 + 实践教学 + 企业实习” 相结合的人才培养模式，推进课程体系改革，加强实践教学环节。学院与中国水利水电第八工程局、湖南省水利工程有限公司、国网湖南省电力有限公司等 200 余家知名企业建立了深度合作关系，共建产业学院、订单班，共同制定人才培养方案，实现人才培养与企业需求的精准对接。积极推进 “1 + X” 证书制度试点工作，将职业技能等级标准融入课程体系，强化学生职业技能培养。学院建有国家级、省级创新创业教育基地，鼓励学生参与各类创新创业项目和学科竞赛。近年来，学生在全国职业院校技能大赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等赛事中屡获佳绩。学院毕业生以扎实的专业知识、熟练的职业技能和良好的职业素养，受到用人单位的广泛好评，毕业生就业率一直保持在 95% 以上，众多毕业生成为水利水电及相关行业企业的技术骨干和管理人才。同时，学院积极开展国际交流与合作，与泰国、老挝等 “一带一路” 沿线国家的高校建立了合作关系，开展学生交换、联合培养、学术交流等项目，拓宽学生国际视野，提升学生国际竞争力。