湖南工程学院应用技术学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖南工程学院应用技术学院
《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：湖南工程学院应用技术学院（College of Applied Technology, Hunan Institute of Engineering），简称 “湖南工程应用技术学院”，坐落于湖南省湘潭市，是经教育部批准、由湖南工程学院按新机制、新模式举办的全日制本科独立学院，依托湖南工程学院在工科领域的优质教育资源，以应用型人才培养为核心，工、管、文、经等多学科协调发展，在智能制造、电气工程、纺织服装等领域具有鲜明特色，为区域经济社会发展培养了大批高素质技术技能型人才。
学院创办于 2002 年，前身为湖南工程学院申办的独立学院；2004 年，经教育部确认为独立学院，定名湖南工程学院应用技术学院，正式开启独立办学之路。办学以来，学院始终秉持 “依托母体、强化应用、服务地方” 的办学理念，在传承湖南工程学院工科优势的基础上，聚焦应用型人才培养，逐步形成了自身的办学特色，构建了以本科教育为主的人才培养体系。
学院位于湘潭市雨湖区，与湖南工程学院主校区相邻，占地面积约 400 亩，校园环境整洁雅致，建筑布局合理，学习与生活设施完善。依托母体学校的优质资源，学院共享部分教学科研设施，同时拥有独立的教学楼、实验楼、图书馆分馆、学生公寓、体育馆等。其中，图书馆分馆馆藏纸质图书 50 万余册，电子图书 35 万余册，重点收藏机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、纺织工程、会计学、计算机科学与技术等领域的专业文献资源，与母体学校图书馆形成资源互补，为教学科研提供有力支撑；建有多个专业实训中心，包括智能制造实训分中心、电气工程实训分中心、纺织服装实训分中心等，配备了与行业接轨的实验设备和仿真软件，满足各专业实践教学需求。
学院学科专业设置紧密对接区域产业需求，依托湖南工程学院在机械工程、电气工程、纺织科学与工程等方面的优势学科，形成了以工科为主体，涵盖工学、管理学、文学、经济学等 4 大学科门类的专业体系。设有 6 个教学系部，开设 30 余个本科专业，其中机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、纺织工程、会计学、计算机科学与技术等专业为院级重点专业，紧密对接湘潭市及周边地区的装备制造、纺织服装、电子信息等支柱产业，尤其在智能装备制造、纺织新材料应用、工业自动化控制等领域形成了鲜明特色。
师资队伍以湖南工程学院优质师资为依托，同时组建了一支结构合理、实践经验丰富的自有教师队伍。现有教职工 260 余人，其中专任教师 220 余人。专任教师中，具有副高级以上职称的教师 90 余人，占比 41%；拥有硕士、博士学位的教师 180 余人，占比 82%；“双师型” 教师占专业课教师的 70% 以上，许多教师具备行业从业资格证书和企业实践经验，能将产业前沿知识融入课堂教学。此外，学院常年聘请湖南工程学院的教授、副教授担任核心课程主讲教师，共享母体学校的名师资源。
教学工作注重实践能力培养，推行 “理论教学 + 实践实训 + 企业实习” 三位一体的人才培养模式，与湘潭市及周边地区的 40 余家企业建立了校企合作关系，共建实习实训基地和产业学院。学院积极组织学生参与各类学科竞赛，在全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、湖南省大学生纺织服装创意设计大赛等赛事中屡获佳绩，近三年获得国家级奖项 40 余项、省级奖项 120 余项。同时，学院重视创新创业教育，建有大学生创新创业孵化基地，鼓励学生开展科研立项和创业实践，培养学生的创新思维和实践能力。
人才培养以 “应用型、技能型” 为目标，秉承 “锲而不舍、敢为人先” 的院训（与母体学校一脉相承），致力于培养适应产业发展需求的高素质人才。现有全日制本科生 7000 余人，学生在校期间可共享母体学校的学术讲座、社团活动、文体设施等资源，参与跨校区的交流合作项目。毕业生凭借扎实的专业基础和较强的实践能力，广泛分布在机械制造、电气工程、纺织服装、信息技术、金融会计等行业，许多人成为企业技术骨干或基层管理人才，近五年毕业生就业率保持在 90% 以上，在区域内具有良好的就业口碑。
学院积极开展对外交流与合作，依托湖南工程学院的国际合作平台，与国外部分高校建立了友好联系，开展学生短期交流、学分互认等项目，拓宽学生的国际视野。同时，学院注重与国内同类独立学院的交流，学习先进办学经验，不断提升办学水平。
湖南工程学院应用技术学院始终坚持立德树人根本任务，以服务区域经济社会发展为己任，依托母体优势，聚焦应用型人才培养，努力建设特色鲜明、省内知名的独立学院，为国家和地方产业发展持续贡献力量。