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

福建农林大学
《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：福建农林大学
福建农林大学Fujian Agriculture and Forestry University），简称 “福建农林大”，是福建省重点建设高校、福建省人民政府与国家林业和草原局共建高校，坐落于福建省福州市。学校以 “明德、诚智、博学、创新” 为校训，是一所以农林学科为优势，理、工、经、管、文、法、艺等多学科协调发展的省属重点大学，在农林科学研究、成果转化和人才培养方面具有深厚底蕴和广泛影响力。
历史沿革
学校的前身可追溯至 1936 年创建的福建协和大学农科和 1940 年创建的福建省立农学院；1952 年全国院系调整中，两校合并组建福建农学院；1958 年，福建林学院在福州成立；1994 年，福建农学院更名为福建农业大学；2000 年，福建农业大学与福建林学院合并组建福建农林大学，成为当时福建省规模较大的综合性农林高校；2010 年，入选国家 “特色重点学科项目” 建设高校；2014 年，被确定为福建省重点建设高水平大学；2017 年，入选国家 “双一流” 世界一流学科建设高校名单（作物学），在长期的发展中，形成了 “以农为根、以林为魂、特色鲜明、协同发展” 的办学特色。
办学规模
截至 2024 年，福建农林大学拥有金山、旗山、安溪三个校区，总占地面积约 5700 亩，校舍建筑面积 140 万平方米，全日制在校生 3 万余人，其中本科生 2.2 万余人，硕士研究生 6000 余人博士研究生 2000 余人。学校设有 20 个学院，涵盖农、林、理、工、经、管、文、法、艺等 9 个学科门类，开设 84 个本科专业，构建了以农林学科为核心、多学科交叉融合的学科专业体系。
学校坚持 “立德树人” 根本任务，构建了 “通识教育 + 专业教育 + 实践创新教育” 的人才培养体系，注重培养学生的实践能力和创新精神。建有国家级实验教学示范中心 4 个、国家级虚拟仿真实验教学中心 2 个、国家级工程实践教育中心 7 个，拥有 10 个国家级一流本科专业建设点、2 个国家级特色专业。与 500 余家企业、科研院所建立合作关系，共建实习实训基地，为学生提供了广阔的实践平台。同时，积极推进国际化办学，与全球 100 多所高校建立合作关系，开展联合培养、学术交流等项目。
学科建设
福建农林大学在学科建设上以农林学科为优势，形成了一批具有国内领先水平的特色学科。在第四轮全国学科评估中，生态学、林业工程、风景园林学、作物学等学科表现突出，其中生态学获评 A-。学校有 10 个学科进入 ESI 全球前 1%，其中农业科学、植物学与动物学进入 ESI 全球前 1‰。在 “双一流” 建设中，作物学作为世界一流建设学科，在作物遗传育种、作物栽培与耕作等领域研究实力雄厚。
学校的林学学科历史悠久，依托国家林业局杉木工程技术研究中心、省部共建森林培育与保护国家重点实验室等平台，在森林培育、林木遗传育种、森林保护等领域成果显著，是国内林学研究的重要基地。农业资源与环境学科在土壤改良、生态农业等方面特色鲜明，拥有南方红壤区农业环境教育部重点实验室等科研平台。此外，园艺学、植物保护、食品科学与工程等学科也具有较强实力，在相关领域为农业现代化和乡村振兴提供了重要技术支撑。
师资力量
学校拥有一支结构合理、学术精湛的师资队伍，现有教职工 3000 余人，其中专任教师 2000 余人。教师队伍中，有中国科学院院士 1 人、中国工程院院士 3 人，国家杰出青年科学基金获得者 6 人，“长江学者奖励计划