湖北大学知行学院《化工原理》2025 - 2026学年第一学期期末试卷（A卷）.docx

湖北大学知行学院
《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：湖北大学知行学院（Zhixing College of Hubei University），简称 “湖大知行”，坐落于湖北省武汉市，是经教育部批准设立的全日制普通本科独立学院，由湖北大学与武汉天有投资有限公司合作举办，以应用型人才培养为导向，多学科协调发展，在区域高等教育领域具有一定影响力，为社会培养了大批高素质应用型人才。
学校历史可追溯至 2000 年成立的湖北大学汉口分校，是湖北省首批独立学院之一。2004 年，经教育部批准，正式更名为湖北大学知行学院，办学性质为独立学院，依托湖北大学的优质教育资源，结合社会需求，逐步形成了自身的办学特色，涵盖文、理、工、经、管、法、艺等多个学科领域。
校园占地面积约 500 亩，位于武汉市江岸区，紧邻长江，校园内布局合理，绿树成荫，建筑风格现代简洁，兼具学术氛围与生活气息，为师生提供了良好的学习和生活环境。学校教学科研设施完善，拥有现代化的教学楼、实验楼、实训中心、图书馆、体育馆、学术交流中心等。其中，图书馆馆藏纸质图书 80 余万册，电子图书 60 余万册，涵盖多个学科领域，重点收藏与学校专业设置相关的应用型文献资源，为教学和科研提供有力支持；建有多个专业实验室和实训中心，如机械工程实训中心、电子信息实验室、经济管理模拟实验室、艺术设计工作室等，配备了较为先进的实验设备和软件系统，满足学生实践教学需求。
学校学科门类较为齐全，涵盖工学、经济学、管理学、文学法学、艺术学等 6 大学科门类。设有 10 个教学院（部），开设 40 余个本科专业。汉语言文学、生物工程、会计学、机械设计制造及其自动化等专业为校级特色专业，形成了以应用型学科为主，多学科协同发展的学科体系，紧密对接湖北省经济社会发展和产业升级需求，注重培养学生的实践能力和职业素养。
师资力量以湖北大学优质师资为依托，同时组建了一支结构合理、富有活力的自有教师队伍。现有教职工 600 余人，其中专任教师 400 余人。专任教师中，具有副高级以上职称的教师 160 余人，占比 40%；拥有硕士、博士学位的教师 320 余人，占比 80%；“双师型” 教师占专业课教师的 60% 以上，许多教师具备行业资格证书和企业实践经验，能够将理论知识与实际应用相结合，提升教学的实用性。此外，湖北大学选派了一批经验丰富的教授、副教授承担核心课程教学任务，确保教学质量。
教学成果显著，学校高度重视实践教学和应用能力培养，推行 “产教融合、校企合作” 的人才培养模式，建有多个校内外实习实训基地。校内设有工程训练中心、创新创业孵化基地等，与 100 余家企业、行业协会建立了合作关系，为学生提供了丰富的实践机会。学生在全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子商务 “创新、创意及创业” 挑战赛等赛事中屡获佳绩，近五年获得省级以上奖项 200 余项。
人才培养以服务区域经济社会发展为目标，坚持 “厚德载物、认知践行” 的校训，注重培养学生的综合素质和应用能力。现有全日制普通本科生 10000 余人。学校开设了多个应用型专业方向，强化实践教学环节，推行学分制和弹性学制，鼓励学生参与创新创业活动。毕业生以基础扎实、动手能力强、适应岗位快著称，广泛分布在制造业、信息技术、金融、商贸、文化等领域，许多人成为企业基层技术和管理骨干，毕业生就业率连续多年保持在 90% 以上。
国际交流与合作逐步开展，与国外部分高校建立了友好合作关系，开展学生交换、短期游学等项目，为学生提供国际化学习平台，拓宽学生的国际视野。
湖北大学知行学院始终依托湖北大学的办学优势，结合自身特色，致力于培养德智体美劳全面发展的高素质应用型人才，扎根武汉、立足湖北、面向全国，为国家现代化建设和地方经济社会进步作出了积极贡献。