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环工原理思考题!答案

环工原理思考题!答案
环工原理思考题!答案

十一章

第一节

(1) 快速去除污染物的关键是什么?

(2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面?

指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等,它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。

(3) 反应器研究开发的主要任务是什么?

(4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作?它们一般各有哪些主要特点?

1.间歇操作:将反应原料一次加入反应器,反应一段时间或达到一定的反应程度后一

次取出全部的反应物料,然后进入下一轮操作。

间歇操作的主要特点:

(1)操作特点:反应过程中既没有物料的输入,也没有物料的输出,不存在

物料的进与出。

(2)基本特征:间歇反应过程是一个非稳态的过程,反应器内组成随时间变化而变化。

(3)主要优点:操作灵活,设备费低,适用于小批量生产或小规模废水的处理。

(4)主要缺点:设备利用率低,劳动强度大,每批的操作条件不易相同,不便自动控制。

2.连续操作:连续地将原料输入反应器,反应产物也连续地流出反应器。

特点:

(1)操作特点∶物料连续输入,产物连续输出,时刻伴随着物料的流动。

(2)基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程,反应器内各处的组成不随时间变化。(反应组分、浓度可能随位置变化而变化。)

(3)主要优点∶便于自动化,劳动生产率高,反应程度与产品质量较稳定。

规模大或要求严格控制反应条件的场合,多采用连续操作。

(4)主要缺点∶灵活性小,设备投资高。

3.半连续操作:原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出,而其它成分分批

加入或取出的操作。

特点:半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。

(5)什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物理意义分别是什么?

空间时间:反应器有效体积(V)与物料体积流量(q v)之比值.

空间速度:单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量.

(6) 一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响,为什么?

(7) 根据反应物料的流动与混合状态,反应器可分为哪些类型。

理想流反应器和非理想流反应器;完全混合流(全混流)反应器和推流反应器。

(8) 反应器设计的基本内容包括哪几个方面?它通常用到哪几类基本方程?

基本内容:

选择合适的反应器型式;确定最佳的操作条件;计算达到规定的目标所需要

的反应体积,确定反应器的主要尺寸。

反应器设计用到的基本方程:

反应动力学方程、物料/能量/动量衡算式

第二节

(1)什么是膨胀因子?膨胀因子为1的反应体系,反应后系统的物质的量将如何变化?若是膨胀因子为0.5的反应体系,则如何变化?

膨胀因子:每消耗1mol的某反应物所引起的反应系统总物质的量的变化量(δ)称为该反应物的膨胀因子

(2)什么是简单反应和复杂反应?可逆反应属于哪一类反应?为什么?

简单反应:指能用一个计量方程描述的反应。

复杂反应:指需用多个计量方程描述的反应。

可逆反应属于简单反应。因为它可以写出正反应和负反应的两个计量方程,但两者并不独立,用其中一个计量方程即可表达反应组分间的定量关系。

(3) 什么是均相内反应和界面反应?

(4) 对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义是什么?

组分在反应器内的变化情况。

(5) 对于实际规模的化学反应器,影响某一关键组分的转化率的主要因素是什么?

第三节

(1) 若将反应速率的定义写成-r A=-d c A/dt,该定义式成立的条件是什么?说明理由。

(2) 气-固相反应的反应速率有哪几种表达方式?气-液相反应情况又如何?

(3) 什么是反应级数?它的大小能否反映反应速率的大小?为什么?

反应级数是由实验获得的经验值,只有基元反应时,才与计量系数相等。反应级数不能独立地预示反应速率的大小,只表明反应速率对浓度变化的敏感程度

(4) 对于某一化学反应,它的速率常数是否与反应物的浓度有关?催化剂能否改变速率常数的大小?对于化学反应:k的大小与温度和催化剂等有关,与反应物浓度无关。催化剂能改变。

(5) 零级不可逆单一反应有哪些主要特点?

(6) 一级不可逆单一反应有哪些主要特点?

(7) 二级不可逆单一反应有哪些主要特点?

(8) 对于可逆单一反应,反应物的浓度能减少到零吗?为什么?

(9) 在平行反应中,什么是主反应?什么是副反应和副产物?

(10) 对于串联反应,其中间产物的浓度随反应时间如何变化?在实际操作中能否将中间产物的浓度控制到最大值?如何控制?

十二章

第一节

(1) 动力学实验的主要目的有哪些?

(2) 用槽式反应器进行动力学实验有哪些优点?

动力学数据的解析比较容易。转化率的大小没有限制,因此对分析的要求也不

太苛刻。

(3)对反应器进行物料衡算时,一般应注意哪些问题?

尽量选取组分浓度、温度等均一的单元,可以简化计算(书P427)

(4) 对于全混流槽式反应器和推流式反应器,分别如何选择物料衡算单元,为什么?

第二节

(1) 在环境工程研究中,进行液相反应速率方程的实验测定时,常采用间歇反应器或槽式连续反应器,为什么?

(2) 简述利用间歇反应器进行动力学实验的一般步骤。

(3) 试用流程图表达间歇动力学实验数据的积分解析法。

(4) 试用流程图表达间歇动力学实验数据的微分解析法。

(5) 如何利用半衰期确定反应级数?

第三节

(1) 在稳态状态下,槽式连续反应器内的组分组成和转化率随时间变化吗?为什么?

(2) 试用流程图表达利用槽式连续反应器进行动力学实验的一般步骤。

(3) 试用流程图表达利用积分平推流反应器进行动力学实验的一般步骤。

(4) 试用流程图表达利用微分反应器进行动力学实验的一般步骤。

(5) 什么是积分反应器和微分反应器?它们用于动力学实验时,各有什么特点?

十三章

第一节

(1) 对于一个实际规模的均相连续反应器,影响反应物转化率的主要因素有哪些?

(2) 间歇反应器的一般操作方式是什么?你能举出哪些间歇反应器的例子?

将反应物料按一定比例一次加到反应器内,然后开始搅拌,使反应器内物料的浓度和温度保持均匀。反应一定时间,反应率达到所定的目标之后,将混合物料排出反应器。之后再加入物料,进行下一轮操作,如此反复。例子:八宝粥、中草药熬制、啤酒酿造

(3) 半间歇反应器有哪几种操作方式?

(4) 半间歇反应器与间歇反应器相比有哪些异同点?

(5) 对于半间歇反应器,转化率是如何定义的?

第二节

(1)全混流连续反应器的一般操作方式是什么?你能举出哪些间歇反应器的例子?

连续恒定地向反应器内加入反应物,同时连续不断地把反应液排出反应器,并采取搅拌等手段使反应器内物料浓度和温度保持均匀。全混流反应器是一种理想化的反应器。

(2)与间歇反应器相比,对于同一反应,在同样的反应条件下,达到同样的转化率,所需全混流连续反应器的体积有何不同?为什么?

对于同一反应器,利用间歇反应器达到同样转化率所需要的时间比全混流连续反应器的时间要短。书P435

(3) 对于一简单不可逆反应,在反应器总有效体积和反应条件不变的条件下,随着全混流反应器的级数的增加,反应物的转化率如何变化?为什么?转化率的极限值是什么?

(4) 简述多级全混流反应器的解析计算法。

(5) 简述多级全混流反应器的图解计算法。

第三节

(1) 对于一个实际规模的反应器,在什么条件下可视为平推流反应器?

(2) 对于不可逆液相反应,利用间歇反应器和理想平推流反应器进行反应操作时的基本方程有何异同?简要分析其理由。

(3) 与间歇反应器相比,对于同一反应,在同样的反应条件下,达到同样的转化率,所需平推流反应器的体积相同。如何解释这种现象?

(4) 循环反应器有哪几种典型的操作方式?

1)将排出反应器的混合物的一部分不经任何处理直接返送到入口处

2)在反应器出口设一分离装置,将反应产物分离取出,只把未反应的物料返送到反应器入口处。

3)微生物培养中常用的一种形式。在反应器出口设置菌体分离器,将反应产生的菌体浓缩,把浓缩后的菌体的一部分或全部返送到反应器

(5) 对于在平推流反应器内进行的不可逆液相反应,如果将出口处的反应物料一部分返回到反应器,反应物的转化率将如何变化?如何解释这种变化?

十四章

第一节

(1)催化反应有哪些基本特征?

?催化剂本身在反应前后不发生变化,催化剂能够反复利用,所以一般情况下催化剂的用量很少。

?催化剂只能改变反应的历程和反应速率,不能改变反应的产物。

?对于可逆反应,催化剂不改变反应的平衡状态,即不改变化学平衡关系。

?催化剂对反应有较好的选择性,一种催化剂一般只能催化特定的一个或一类反应

(2)固体催化剂的一般组成是什么?载体在固体催化剂中起什么作用?

固体催化剂的组成

活性物质、载体、助催化剂、抑制剂

(1)活性物质:催化剂中真正起催化作用的组分,它常被分散固定在多孔物质的表面。(金属、金属氧化物)

(2)载体(担体):载体常常是多孔性物质,主要作用是提供大的表面和微孔,使催化活性物质附着在外部及内部表面。

(3)促进剂:改善催化剂活性(氨催化合成铁催化剂+CaO)

(4)抑制剂:抑制催化剂活性,增强稳定性(银催化剂中加入卤化物控制乙烯的完全氧化)

(3) 固相催化反应过程一般可概括为哪些步骤?

(4) 固相催化反应有哪些基本特点?

①多步骤串联过程

②固相反应速率与反应本身和反应组分的扩散有关

③反应速率取决于慢步骤,该步骤称为控制步骤(rate controlling step)

扩散控制(传质控制)、动力学控制

④反应达到定常态时,各步骤的速率相等

(5)固相催化反应的本征动力学过程包括哪些步骤?

固相催化反应的本质: 化学吸附→表面反应→脱附

以气固反应为例,进行说明

(6) 在进行本征动力学速率方程的实验测定中,如何消除外扩散和内扩散的影响?分别如何

确定实验条件?

(7) 催化剂有效系数的基本定义是什么?它有哪些用途?

基本定义:书P463

反应物A在催化剂表面的浓度

以颗粒体积为基准的反应速率常数

(8)催化西勒(Thiele)模数的物理意义是什么?具体说明西勒(Thiele)模数的大小如何影响催化剂的有效系数?

Φs称西勒(Thiele)模数的物理意义

?以催化剂颗粒体积为基准的最大反应速率与最大内扩散速率的比值。

?反映了反应过程受内扩散及本征反应的影响程度。

内扩散阻力越大,D e越小,Φs值则越大。

(9) 简述影响球形催化剂有效系数的主要因素及其产生的影响。

(10) 什么是流化床反应器?与固定床反应器相比,它有哪些优缺点?

第二节

(1)气-液相反应过程一般可概括为哪些步骤?

1.A从气相主体通过气膜扩散到气液相界面;

2.A从相界面进入液膜,同时B从液相主体扩散进入液膜;

3.A、B在液膜内发生反应;

4.生成物P的扩散;

5.液膜中未反应完的A扩散进入液相主体,在液相主体与B发生反应。

(2) 气-液相反应的本征反应速率方程是什么涵义?

(3) 气-液相瞬间反应的基本特点是什么?

组分A和组分B之间的反应瞬间完成,A与B不能共存。

在液膜内的某一个面上A和B的浓度均为0,该面称“反应面”,“反应面”的位置随液相中B的浓度的升高向气膜方向移动。

(4) 气-液相瞬间反应的增强系数有何物理意义?

(5) 什么是界面反应?

(6) 气-液相快速反应的基本特点是什么?

?A与B之间的反应速率较快

?反应发生在液膜内的某一区域中

?在液相主体不存在A组分,不发生A和B之间的反应

(7) 根据气-液相拟一级快速反应的宏观速率方程,简述提高反应速率的措施。

(8) 什么是八田数?它有何物理意义?

(9) 气-液相拟一级快速反应的增强系数具有什么物理意义?

(10) 气-液慢速反应的基本特点是什么?

?反应很慢,液膜中的反应消耗量较少,可以忽略不计

?反应主要发生在液相主体

(11) 气-液相反应的宏观速率方程根据本征反应速率的快慢有不同的表达形式,为什么?

气-液相反应过程是包括传质和反应的多个步骤的综合过程,其宏观反应的速率取决于多个步骤中最慢的一步

(12) 气-液相中速反应的基本特点是什么?

?A与B的反应速率较慢

?A与B在液膜中反应,但一部分A进入液相主体,与B发生反应

十五章

第一节

(1) 为什么说微生物反应类似于化学反应中的自催化反应?

(2) 微生物反应一般可分为哪几类反应?

基质利用,细胞生长,细胞死亡/溶化,产物生成。

(3)微生物反应中的基质有哪些作用?

合成新的细胞物质,生成反应产物,提供必要的能量。书P491

(4)微生物反应的产物有哪几类?

第一类产物:基质水平磷酸化产生的产物(如乙醇、乳酸,柠檬酸)。

第二类产物:由合成代谢生成的较复杂的物质(如胞外酶、多糖、抗生素、激素、维生素、生物碱等)

第三类产物:一般指在碳源过量、氮源等受到限制的条件下产生的一类物质(蓄能化合物,如多糖、储存于细胞内的糖原、脂肪等。)

(5) 有机物的微生物分解反应中产生的能量有哪些用途?

第二节

(1)什么是计量学限制性基质?

计量学限制性物质:细胞生长过程中首先完全消耗掉的物质

(2)什么是生长速率限制性基质?

生长速率限制性基质:在一定的环境条件下,向反应系统中加入某一基质,能使微生物生长速率增加,则该基质被称为生长速率限制性基质。(富营养化湖泊的营养限制因子)

(3) 细胞产率系数有哪些用途?

(4) 细胞产率系数有哪几种?它们取值范围各是什么?

(5) 什么是有效电子?如何计算?

(6) 什么是代谢产物的产率系数?

第三节

(1)什么是微生物的比生长速率?

比生长速率μ :每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。

(2) Monod方程中的最大比生长速率和饱和系数各表达什么意义?

(3) 与富营养细胞相比,贫营养细胞的饱和系数有何特点?

(4) 影响以微生物膜表面积为基准的基质消耗速率的主要因素(主要指与微生物膜和基质本身特性有直接关系的主要因素,不包括温度、pH等环境条件)有哪些?

(5) 试比较固体催化剂的有效系数与微生物膜的有效系数的定义有何不同?

第四节

(1) 微生物的间歇培养生长曲线可分为哪几个阶段?什么是最大收获量?

(2) 微生物的半连续培养的操作方式有何特点?

(3) 在微生物的半连续培养中,反应器内基质浓度会出现先增加后减少的现象。为什么出现这种现象?

(4) 什么是稀释率?微生物的连续培养系统(没有细胞循环系统)中,稀释率的最大值是什

么?

(5) 在微生物的连续培养系统中,能否控制微生物的比生长速率?如何实现?

(6) 什么是微生物连续培养中的“洗脱现象”?为什么会出现这种现象?

(7) 细胞循环反应器可以在大于微生物比生长速率的条件下稳定运行,为什么?

环境工程原理思考题

页眉 环境工程原理思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多页

页眉 少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么? 4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统? 3.简述热量衡算方程的涵义。 4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?

环境工程原理考试重点

环境工程原理考试要点(待完善版) 类型: 一:填空(15分) 二:名词解释(15分) 5个 三:简答题(20分) 4个 四:计算题(50分) 4个 一:填空(15分)因为老师没给,只说了简单所以不好说(下面的仅供参考)

二:名词解释(15分) 5个 16选5 1、球形度:它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度, 又称为形状系数。 2、干扰沉降:在流体中,如果流体的分率较高,颗粒之间有显 著的相互作用,容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽,此种沉降称为干扰沉降。

3、分离因数:将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径:粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤:是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内,固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化:是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中, 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动,类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律:内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比,即(P136)。 8、热导率:单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数:在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律:在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比,即。 11、漂流因子:总体流动对传质速率的影响程度,表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论:双模理论基于双模模型,他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串

最新环工原理思考题!答案

十一章 第一节 (1) 快速去除污染物的关键是什么? (2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面? 指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等,它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (3) 反应器研究开发的主要任务是什么? (4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作?它们一般各有哪些主要特点? 1.间歇操作:将反应原料一次加入反应器,反应一段时间或达到一定的反应程度后一 次取出全部的反应物料,然后进入下一轮操作。 间歇操作的主要特点: (1)操作特点:反应过程中既没有物料的输入,也没有物料的输出,不存在 物料的进与出。 (2)基本特征:间歇反应过程是一个非稳态的过程,反应器内组成随时间变化而变化。 (3)主要优点:操作灵活,设备费低,适用于小批量生产或小规模废水的处理。 (4)主要缺点:设备利用率低,劳动强度大,每批的操作条件不易相同,不便自动控制。 2.连续操作:连续地将原料输入反应器,反应产物也连续地流出反应器。 特点: (1)操作特点∶物料连续输入,产物连续输出,时刻伴随着物料的流动。 (2)基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程,反应器内各处的组成不随时间变化。(反应组分、浓度可能随位置变化而变化。) (3)主要优点∶便于自动化,劳动生产率高,反应程度与产品质量较稳定。 规模大或要求严格控制反应条件的场合,多采用连续操作。 (4)主要缺点∶灵活性小,设备投资高。 3.半连续操作:原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出,而其它成分分批 加入或取出的操作。 特点:半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。 (5)什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物理意义分别是什么? 空间时间:反应器有效体积(V)与物料体积流量(q v)之比值. 空间速度:单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. (6) 一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响,为什么? (7) 根据反应物料的流动与混合状态,反应器可分为哪些类型。 理想流反应器和非理想流反应器;完全混合流(全混流)反应器和推流反应器。 (8) 反应器设计的基本内容包括哪几个方面?它通常用到哪几类基本方程? 基本内容: 选择合适的反应器型式;确定最佳的操作条件;计算达到规定的目标所需要

环工原理简答题

1.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是什么? 答案要点:在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流。2.简述热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程。 答案要点:热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量。 3.什么是离心分离因数,如何提高离心机的分离效率? 答案要点:离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。 为了提高离心机的分离效率,通常使离心机的转速增高,而将它的直径适当减少。4.强化传热的途径有哪些? 答案要点:由传热基本方程式为Q = KAΔt m可知,强化传热的途径有: (1)增加传热面积A(即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积);(2)增加温度差Δtm;(采用逆流流动); (3)增加传热系数K(增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻) 5.试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。 表面过滤发生在过滤介质的表面,待过滤流体中的固体颗粒被过滤介质截留,并在其表面逐渐累积成滤饼,滤饼亦起过滤作用。表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼容易形成的情况下。 深层过滤通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中,过滤时,颗粒物进入过滤介质层,在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒物附着在介质表面而与流体分开。深沉过滤一般适用于过滤流体中颗粒物浓度较低的场合。

一.流体中组分A 的含量为,0A c ,与平壁面接触,壁面上组分A 的含量为,A i c ,且,0A c >,A i c 。试绘制当流体分别为静止、沿壁面层流流动和湍流流动时,组分A 在壁面法向上的浓度分布示意图。(6分) a.静止时 b.层流流动 c.湍流流动 a.静止时 b.层流流动 c.湍流流动 二.设冬天室内的温度为1T ,室外温度为2T ,1T >2T 。在两温度保持不变的情况下,试绘制下列三种情况下从室内空气到室外大气温度分布示意图。(6分) (1)室外平静无风,不考虑辐射传热; (2)室外冷空气以一定流速流过砖墙表面; (3)除了室外刮风外,还考虑砖墙与四周环境的辐射传热。 (1) (2) (3) 三.流体沿平壁面流动时,同时发生传质过程。当流速增加致使流动状态由层流变为湍流时,试分析流动边界层厚度的变化,以及对流动阻力和传质阻力产生的影响。(8分) 边界层厚度与流速有关,流速增加,边界层厚度减少。流动由层流变成湍流,速度梯度变大,摩擦力增加,流动阻力增加;边界层厚度减少,而传质阻力主要集中在边界层,湍流加大了液体的对流,浓度梯度增大,传质阻力减少。 室内T 1 室外T 2 室内T 1 室外T 2 室内T 1 室外T 2 C A0 C A0 L A c ,A i c L A c ,A i c L A c ,A i c C A0

20XX环工原理思考题!答案

十^一早 第一节 (1) 快速去除污染物的关键是什么? (2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面? 指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等,它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (3) 反应器研究开发的主要任务是什么? (4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作?它们一般各有哪些主 要特点? 间歇操作:将反应原料一次加入反应器,反应一段时间或达到一定的 反应程度后一次取出全部的反应物料,然后进入下一轮操作。 间歇操作的主要特点: (1)操作特点:反应过程中既没有物料的输入,也没有物料的输出,不存在物料的进与出。 基本特征:间歇反应过程是一个非稳态的过程,反应器内组成随时间变化而变化。 主要优点:操作灵活,设备费低,适用于小批量生产或小规模废水的 处理。 主要缺点:设备利用率低,劳动强度大,每批的操作条件不易相同, 不便自动控制。

连续操作:连续地将原料输入反应器,反应产物也连续地流出反应器 特点: (1)操作特点:物料连续输入,产物连续输出,时刻伴随着物料的流动。 1 / 12 基本特征:连续反应过程是一个稳态过程,反应器内各处的组成不随时间变化。(反应组分、浓度可能随位置变化而变化。) 主要优点:便于自动化,劳动生产率高,反应程度与产品质量较稳定。规模大或要求严格控制反应条件的场合,多采用连续操作。 主要缺点:灵活性小,设备投资高。 半连续操作:原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出,而其它成分分批加入或取出的操作。 特点:半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。 什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物理意义分别是什么?空间时间:反应器有效体积(V与物料体积流量(qv)之比值. 空间速度:单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. (6)一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响,为什么? (7)根据反应物料的流动与混合状态,反应器可分为哪些类型。

环工原理思考题

4热量传递 1)什么是热传导? (2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么? (1)简述影响对流传热的因素。 (2)简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。 (3)为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强? (4) 传热边界层的范围如何确定?试分析传热边界层与流动边界层的关系。 (5)试分析影响对流传热系数的因素。 (6) 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系,若要提高对流传热系数,采取哪种措施最有效? (7)流体由直管流入短管和弯管,其对流传热系数将如何变化?为什么? (8)什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大?保温层的临界直径由什么决定? (9)间壁传热热阻包括哪几部分?若冷热流体分别为气体和液体,要强化换热过程,需在哪一侧采取措施? (10)什么是传热效率和传热单元数? 1)分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。 (2)比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。 (3) 温度对热辐射和辐射传热的影响。 (4)分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 (5)简述气体发射和吸收辐射能的特征,分析温室效应产生的机理。 1)简述换热器的类型。 (2)什么是间壁式换热器,主要包括哪几种类型? (3)列管式换热器式最常用的换热器,说明什么是管程、壳程,并分析当气体和液体换热时,气体宜通入哪一侧? (4)简述增加传热面积的方法。 (5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。 5质量传递 (1)什么是分子扩散和涡流扩散? (2)简述费克定律的物理意义和适用条件。 (3)简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。 (4)对于双组分气体物系,当总压和温度提高1倍时,分子扩散系数将如何变化? (5)分析湍流流动中组分的传质机理。 (1)什么是总体流动?分析总体流动和分子扩散的关系。 (2)在双组分混合气体的单向分子扩散中,组分A的宏观运动速度和扩散速度的关系? (3)单向扩散中扩散组分总扩散通量的构成及表达式。

环境工程原理试题(卷)与答案解析

XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期 环境工程原理 考查试卷 考试方式: 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70% 教研室主任复核 本试卷可能用到的计算值: ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609,g=10 m/s 2 ,= 1.4 π=3.14, =1.44 一、填空题:(每空0.5分 .共20分) 1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题,它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。 2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。 3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。 4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。 5. 李白诗中有“白发三千丈,缘愁似个长”句,用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。释印肃诗中有“黄金万两非堪比,东西南北至分明”,用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。 6. 百分比浓度的量纲为_______________。 7. 在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变,不随__________而变,称为稳定流动。质量衡算依据的基本定律是________________,能量衡算依据的基本定律是____________________。 8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管,壁厚为3 cm ,则流过其中的流体的当量直径为____________。 9. 流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_____________ 型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的___________ ,縻擦糸数λ与Re 的关系为______________。 10. 用二种厚度相同的材料保温时,往往把_____________ 的材料包在内 层,以达到好的保温效果。 11. 能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________,不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。 12. 流体流动有两种典型的形态,即_________和_________,判别方法是用___________的值来判断,判断临界值分别为____________和_______________。 13. 测流量的装置主要有_______________、________________和______________。 14. 热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________,其中____________不能发生在固体中,________________可以发生在真空中。 15. 费克定律的表达式为_______________。 16. 重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________,在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。 二、判断题:(每小题1分,共10分) 1. 对于土壤的污染只能产生局部污染。 ( ) 2. 对于两种气体组成的混合体系来说,两种组分的质量比等于摩尔比。 ( ) 系部名称: 专业班级: 姓名 学号: 密 封 线 内 不 得 答 :题 -----------------------------密 封 线----------------------------------------密 封 线-----------------------------------------密 封 线--------------

环工原理复习题

环境工程原理复习题 1、连续介质假说把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质,按连续介质的概念,流体质点是指: A 、流体的分子; B 、流体内的固体颗粒; C 、几何的点; D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2、苯和甲苯的混合溶液,苯的质量分数为0.4,试求混合液在293K 时的密度( ) (已知293K 下,苯的密度为879kg/m 3,甲苯的密度为867 kg/m 3) 3、计算标准状况下空气的密度( )(气体常数R=8.314KJ/kmol ·K ) 4、某混合气体压力为0.2MPa ,温度为30°C ,混合气体含CO 体积分数为0.3, CO 2体积分数0.2, N 2体积 分数为0.4, 氧气0.1, 则混合气体的密度为( )。 5、水泵进口管处真空表的读数为100mmHg ,出口处压力表读数为250kPa ,水泵前后的压力差为( )。 6、某密闭罐内装有水,离罐顶10米处压力表上的读数为400kPa ,当地大气压力为101.3kPa, 则罐顶的绝 对压力为( ). 7、下面关于流体粘性的说法中,不正确的是 A 、粘性是流体的固有属性; B 、粘性是运动状态下,流体有抵抗剪切变形速率能力的量度 C 、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性; D 、流体的粘度随温度的升高而增大 8、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 A 、切应力和压强; B 、切应力和剪切变形速率; C 、切应力和流速; D 、切应力和剪切变形。 9、一底面积为40 ×45cm 2,厚为1cm 的木块,质量为5kg ,沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动,已 知木块运动速度u =1m/s ,油层厚度d =1mm ,由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布,求油的粘度。 (9题图) (10题图) (11题图) 10、在如上图所示的密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为: A p 1=p 2=p 3; B p 1>p 2>p 3; C p 1

环境工程原理试题库详解

《环境工程原理》试题库 试题一 一:问答题(36分) 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2)传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3)那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 二:填空题(18分) 1、某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 三:计算题(46分) 1、如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体

环境工程原理 思考题教程文件

环境工程原理思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化 技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。 试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么?

4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统? 3.简述热量衡算方程的涵义。 4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化? 2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少? 3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。 4.在管流系统中,机械能的损耗转变为什么形式的能量?其宏观的表现形式是什么? 5.对于实际流体,流动过程中若无外功加入,则流体将向哪个方向流动?6.如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率? 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”?简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么? 4.什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力?牛顿型流体有哪些? 5.简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。

环境工程原理复习题.doc

59. 一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关,而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V1 增多至V2 =2V1 时则操作压差由ΔP1 增大至ΔP2 =_______。 62. 0308已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,qe为Ve /S,Ve 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K=_______,qe =_______。 63.03013 一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是_____,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是_____。过滤时间有一个_____值,此时过滤机生产能力为______。 64.03014 过滤机操作循环中,如辅助时间τD越长则最宜的过滤时间将______。 65. 03015 对不可压缩性滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方,对可压缩滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方。1;1-S

66.03016 对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的________。 67. 03017对恒压过滤,当过滤面积S增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的____倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的____倍。 69.03025按φs =Ap /A定义的球形度(此处下标p代表球形粒子),最大值为___φs 越小则颗粒形状与球形相差越___。1;大 70.03028在过滤的大部分时间中,______起到了主要过滤介质的作用。 72.03056计算颗粒沉降速度U t的斯托克斯式________________________________ ,此式适用于_______________________________的情况。 Ut =d2(ρs -ρ)g/(18μ);层流区(或10- 4 <Ret <173.03038恒压过滤时,滤浆温度降低,则滤液粘度_______ ,过滤速率_______ 。 增加;减小 74.03081. 以下说法是正确的() (A)过滤速率与S(过滤面积)成正比(B)过滤速率与S2成正比 (C)过滤速率与滤液体积成正比(D)过滤速率与滤布阻力成反比

20XX环境工程原理思考题

.. 环境工程原理思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多专

业资料 .. 少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么? 4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统? 3.简述热量衡算方程的涵义。 4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?

环境工程原理复习题样本

59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积 由V 1 增多至V 2 =2V 1 时则操作压差由ΔP 1 增大至ΔP 2 =_______。 62. 0308已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S, q e 为V e /S, V e 为过 滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介 质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K= _______, q e =_______。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是_____, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是_____。过滤时间有一个_____值, 此时过滤机生产能力为______。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将______。 65. 03015 对不可压缩性滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方, 对可压缩滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方。1; 1-S 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的________。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积S增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的____倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的____倍。 69.03025按φ s =A p /A定义的球形度( 此处下标p代表球形粒子) , 最大值 为___φ s 越小则颗粒形状与球形相差越___。

环工原理复习

环工原理复习 第二章 思考题 1. 什么是换算因素?英尺和米的换算因数是多少? 同一物理量用不同单位制的单位度量时,其数值比称为换算因数;英尺和米的换算因数是3.2808. 2. 什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲(因次)。 由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数,称为无量纲准数。 区别:量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准。 3. 质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 质量分数(摩尔分数):是混合物中某组分的质量(或物质的 量)占混合物总质量(或总物质的量)的分数。 质量比:混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值 关系: 4. 大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓 度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积,因此可以用体积分数表示污染物质的浓度,在实际应用中非常方 便;同时,该单位的最大优点是与温度、压力无关。例如,10 -6 (体积分数)表示每106 体积空气中有1体积的污染物,这等价 于每106 摩尔空气中有1摩尔污染物质。又因为任何单位摩尔的 物质有着相同数量的分子,10-6(体积分数)也就相当于每106 个空气分子中有1个污染物分子。 对于气体,体积分数和质量浓度ρA (mg/m 3 )之间的关系和压力、温度以及污染物质的分子量有关。对于理想气体,可以用理想气体状态方程表示,即: 式中:p ——绝对压力,Pa 或N/m 2 ; V A ——体积,m 3 ; n A ——物质的摩尔数,mol ; R ——理想气体常数,8.314 J/(mol ·K); T ——绝对温度,K 。 5. 平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少? 涵义:单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。 一般地,液体的流速取0.5~3.0m/s,气体则为10~30m/s 。 进行质量衡算的三个要素是什么? 进行质量衡算时,首先需要划定衡算的系统,其次要确定衡算的对象与衡算的基准。 简述稳态系统和非稳态系统的特征。 当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,不随时间变化,称为稳态系统;当上述物理量不仅随位置变化,而且随时间变化,称为非稳态系统。 稳态流动的数学特征: 衡算系统 ——用来分析质量迁移的特定区域,即衡算的空间范围 总衡算——对宏观范围进行的衡算。 微分衡算——对微元范围进行的衡算。 衡算的基准:对一定时间段或一定质量物质进行衡算 什么是封闭系统和开放系统? 封闭系统:只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统。 开放系统:当能量和物质都能穿越边界的系统。 对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 表现为:物料温度的升高或物态的变化。无相变情况下表现为温度的变化;有相变情况下吸收或放出潜热。 第四章思考题 热量传递的过程分为:热传导、对流传热、辐射传热。 什么是热传导? 在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,如固体、静止的液体和气体中以导热方式发生的热量传递过程,称为热传导。 什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程,仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。对流传热分为自然对流传热和强制对流传热。自然对流传热是指由于流体内部温度的不均匀分布形成密度差,在浮力的作用下流体发生对流而发生的传热过程,例如暖气片表面附近空气受热向上流动的过程;强制对流传热是指由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而发生的传热过程。 简述辐射传热的过程及其特点。 物体由于热的原因而发出辐射能的过程。过程:在这个过程中,物体先将热能变为辐射能,以电磁波的形式在空中传播,当遇到另一个物体时,又被其全部或部分吸收而变成热能。 特点:辐射传热不需要任何介质作媒介,它可以在真空中传播,这是辐射传热与热传导和对流传热的不同之处。 简述影响对流传热的因素。 (1)物性特征 (2)几何特征 固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管道进口段以及是弯管还是直管等。 为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强? 流体的流动增大了壁面处的温度梯度,使壁面处的热通量较静 止时大 传热边界层的范围如何确定?试分析传热边界层与流动边界层的关系。 壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域(即存在温度梯度的区域); 试分析影响对流传热系数的因素。 不是物性参数,与很多因素有关,其大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否有相变等 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系,若要提高对流传热系数,采取哪种措施最有效? 湍流情况下,对流传热系数与流速的0.8次方成正比,与管径的0.2次方成反比。强化传热:提高流速或采用小直径的管道,其中提高流速更为有效。 什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大?保温层的临界直径由什么决定? 一般情况下,热损失随保温层厚度增加而减小。但对于小直径的管道,则可能出现相反的情况,即随保温层的厚度增加,热损失加大。 热损失 为最大值时的保温层直径: 什么是传热效率和传热单元数? 传热单元数是温度的函数,在数值上等于单位传热推动力引起流体温度变化的大小,表明换热器传热能力的强弱。传热效率ε: 流体可用的热量被利用的程度 影响冷凝传热的因素 (1)流体的物性:密度、粘度、导热系数、冷凝潜热; (2)冷凝膜两侧的温差; (3)蒸气流速和流向; (4)不凝性气体 在换热器的传热量及总传热系数相同的条件下,采用逆流操作, 其优点是: (1)可以节省传热面积,减少设备费; (2)或可以减少换热介质的流量,降低运行费。因此,在实际工程中多采用逆流操作 逆流操作的缺点: 热、冷流体的最高温度集中在换热器的一端,使得该处的壁温较高。对于高温换热器,应避免采用逆流操作 第四节 辐射传热 (1) 分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。 固体和液体: 辐射能进入其表面后,在极短的距离内被吸收完; 一般固体和液体都是不透热体,即D =0,A+R =1; 吸收能力大的物体其反射能力就小 气体对辐射能几乎没有反射能力,可以认为R =0,A+D =1; 吸收能力大的气体,其穿透能力就差 (2) 比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。 灰体: 能以相同的吸收率吸收所有波长范围的辐射能; 灰体对投入辐射的吸收率与外界无关;大多数工程材料可视为灰体; 气体不能近似地作为灰体处理. 黑体: 热辐射对温度非常敏感,低温时热辐射往往可以忽略,高温时则起主要作用。 (3) 分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 善于吸收的物体必善于辐射;黑体的辐射能力最大。 影响物体表面的黑度的因素 物体的性质、温度以及表面状况,包括粗糙度及氧化程度,是 物体本身的特性,一般可通过实验确定。 气体辐射的特点: 1) 不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 2) 不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 3) 气体发射和吸收辐射能发生在整体气体体积内部, 即吸收和辐射与热射线所经历的路程有关 RT n pV A A =A A A x x X -=10=??t 2c 2 d d λα= =

环工原理考试重点题

. 一、名词解释 粘度:液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子 分子扩散:在浓度差或其他推动力的作用下,由于分子、原子等的热运动所引起的物质在空间的迁移现象: 灰体:对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体称为灰体 离心分离因数:离心分离机转鼓内的悬浮液或乳浊液在离心力场中所受的离心力与其重力的比值 二、简答题 1表征颗粒床层几何特性参数有哪些? 颗粒几何特征:颗粒大小、形状、比表面积、孔径等尺寸大小是颗粒最重要的几何特征参数表征颗粒尺寸的主要参数:粒径、粒度、粒度分布值 2环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理3什么事单分子扩散?有什么特征? 由于物质分子的热运动而产生的扩散称为分子扩散, 4简述双模理论的要点 1、相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜, 相界面两侧的传质阻力全部集中于这两个停滞膜内,吸收质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体; 2、在相界面处,气、液两相瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力,溶质在界面上两相 的组成存在平衡关系,即所需的传质推动力为零或气、液两相达到平衡; 3、在两个停滞膜以外的气、液两相主体中,由于流体充分湍动,不存在浓度梯度,物质组 成均匀。溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。 .

《环工原理》部分课后作业及答案

第一篇 第二章 质量衡算与能量衡算 2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求: (1)在1.013×105Pa 、25℃下,用μg/m 3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下,O 3的物质的量浓度为多少? 解:(1)理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题,在所给条件下,1mol 空气混合物的体积为 V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0 =22.4L×298K/273K =24.45L 所以O 3浓度可以表示为 0.08×10- 6mol×48g/mol×(24.45L )- 1=157.05μg/m 3 (2)由题,在所给条件下,1mol 空气的体积为 V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0 =22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K )=28.82L 所以O 3的物质的量浓度为 0.08×10- 6mol/28.82L =2.78×10- 9mol/L 2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下,SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3,若允许值0.14×10-6,问是否符合要求? 解:由题,在所给条件下,将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数,即 3396 5 108.31429810400100.15101.0131064 A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度,故不符合要求 2.6 某一段河流上游流量为36000m 3/d ,河水中污染物的浓度为 3.0mg/L 。有一支流流量为10000m 3/d ,其中污染物浓度 为30mg/L 。假设完全混合。求: (1)求下游的污染物浓度; (2)求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。 解:(1)根据质量衡算方程,下游污染物浓度为 1122 12 3.0360003010000 /8.87/3600010000 V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?= = =++ (2)每天通过下游测量点的污染物的质量为 312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d kg d ρ-?+=?+?= 2.7 某一湖泊容积10×106m 3,上游有一未被污染的河流流入该湖泊,流量为50m 3/s 。一工厂以5 m 3/s 的流量向湖泊排

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