环境工程原理复习题

1 59 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 由由 20 20 升至升至 50 50 则其沉降速度将 则其沉降速度将 下降下降 60 60 降尘室的生产能力只与降尘室的降尘室的生产能力只与降尘室的 和和 有关 有关 而与而与 无关 无关 长度 宽度 高度长度 宽度 高度 61 0300761 03007 过滤介质阻力忽略不计 滤饼不可压缩 则恒速过滤过程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 中滤液体积由 1 1 增多至 增多至 2 2 1 1 时则操作压差由时则操作压差由 1 1 增大至增大至 2 2 1 1 62 62 03080308 已知 为单位过滤面积所得滤液体积 已知 为单位过滤面积所得滤液体积 e e为 为 e e e e 为过滤介质的当量滤液体积 滤液体积为 为过滤介质的当量滤液体积 滤液体积为 e e 时所形成的时所形成的 滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力 滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力 在恒压过滤时 测得 在恒压过滤时 测得 37403740 200200 则过滤常数 则过滤常数 e e 63 0301363 03013 一个过滤操作周期中 一个过滤操作周期中 过滤时间越长过滤时间越长 生产能力越大生产能力越大 的看法是 的看法是 过滤时间越短 生产能力越大过滤时间越短 生产能力越大 的看法是的看法是 过滤时间有一个 值 此时过滤机生产能力 过滤时间有一个 值 此时过滤机生产能力 为 为 不正确的 不正确的 最适宜 最大不正确的 不正确的 最适宜 最大 2 64 0301464 03014 过滤机操作循环中 如辅助时间过滤机操作循环中 如辅助时间 D D越长则最宜的过滤时越长则最宜的过滤时 间将 间将 越长越长 65 65 0301503015 对不可压缩性滤饼 对不可压缩性滤饼 正比于正比于 的 方 的 方 对可压缩滤饼 对可压缩滤饼 正比于正比于 的 方 的 方 66 0301666 03016 对恒压过滤 介质阻力可以忽略时 过滤量增大一倍 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 则过滤速率为原来的 二分之一二分之一 67 67 0301703017 对恒压过滤 当过滤面积 增大一倍时 如滤饼不可压对恒压过滤 当过滤面积 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 率增大为原来的 倍 四 四四 四 68 68 0301803018 回转真空过滤机 整个转鼓回转操作时大致可分为回转真空过滤机 整个转鼓回转操作时大致可分为 和 和 四个区域 四个区域 过滤区 洗涤与脱水区 吹松区 卸渣区过滤区 洗涤与脱水区 吹松区 卸渣区 69 0302569 03025 按按 s s p p 定义的球形度 此处下标 代表球形粒 定义的球形度 此处下标 代表球形粒 子 子 最大值为 最大值为 s s 越小则颗粒形状与球形相差越 越小则颗粒形状与球形相差越 大 大 70 0302870 03028 在过滤的大部分时间中 起到了主要过滤介在过滤的大部分时间中 起到了主要过滤介 质的作用 质的作用 滤饼滤饼 3 71 0305371 03053 选择 或设计 旋风分离器时要依据选择 或设计 旋风分离器时要依据 和和 含尘气体流量 要求的分离效率 允许的压强降含尘气体流量 要求的分离效率 允许的压强降 72 0305672 03056 计算颗粒沉降速度计算颗粒沉降速度 U Ut t 的斯托克斯式的斯托克斯式 此式适用于 此式适用于 的情况 的情况 t t d d2 2 s s g g 层流区 或 层流区 或 4 4 t t 73 0303873 03038 恒压过滤时 滤浆温度降低 则滤液粘度恒压过滤时 滤浆温度降低 则滤液粘度 过滤 过滤 速率速率 增加 减小增加 减小 74 03081 74 03081 以下说法是正确的 以下说法是正确的 过滤速率与 过滤面积 成正比 过滤速率与 过滤面积 成正比 过滤速 过滤速 率与 率与 2 2 成正比成正比 过滤速率与滤液体积成正比 过滤速率与滤液体积成正比 过滤速 过滤速 率与滤布阻力成反比率与滤布阻力成反比 75 0308475 03084 恒压过滤时 如介质阻力不计 过滤压差增大一倍时同一恒压过滤时 如介质阻力不计 过滤压差增大一倍时同一 过滤时刻所得滤液量 过滤时刻所得滤液量 增大至原来的 倍 增大至原来的 倍 增大至原来的 倍 增大至原来的 倍 增大至原来的 增大至原来的 倍倍 增大至原来的 增大至原来的 1 51 5 倍倍 2 4 76 0308676 03086 过滤推动力一般是指 过滤推动力一般是指 过滤介质两边的压差 过滤介质两边的压差 过滤介质与滤饼构成 过滤介质与滤饼构成 的过滤层两边的压差的过滤层两边的压差 滤饼两面的压差 滤饼两面的压差 液体进出过滤机的压 液体进出过滤机的压 差差 77 77 0308903089 板框压滤机中 最终的过滤速率是洗涤速率的 板框压滤机中 最终的过滤速率是洗涤速率的 一倍 一倍 一半 一半 四倍 四倍 四分之一 四分之一 78 03190 临界直径 临界直径 c 及分割直径 及分割直径 5 0 可以表示旋风分离器的分 可以表示旋风分离器的分 离性能 回答 离性能 回答 c 与 与 5 0 的含义是什么 的含义是什么 dc 能 能 100 分离下来的最小颗粒直径 分离下来的最小颗粒直径 d50 该直径的颗粒有 该直径的颗粒有 50 被分离下来 被分离下来 50 被气流带走 被气流带走 79 03195 试说明离心沉降速度与重力沉降速度各有什么特点 试说明离心沉降速度与重力沉降速度各有什么特点 力沉降速度力沉降速度 物系一定 物系一定 t 只与流动状态有关只与流动状态有关 表现在表现在 上 上 离心沉降速度离心沉降速度 物系一定 物系一定 不仅与流动状态有关 而且与旋转角速度不仅与流动状态有关 而且与旋转角速度 及颗及颗 粒的位置粒的位置 r 有关 当有关 当 一定时 颗粒沿半径移动过程中 一定时 颗粒沿半径移动过程中 t 逐渐逐渐 r 3 g d4 U 2 st 5 增大 增大 80 04001 在两流体的间壁换热过程中 计算式在两流体的间壁换热过程中 计算式 Q KA t 中中 A 表示表示 为为 A 泛指传热面 与泛指传热面 与 K 相对应相对应 81 0400481 04004 总传热系数总传热系数 K 的单位的单位 工程单位制为工程单位制为 SI 制为制为 kCal h m2 W m2 83 04007 凡稳定的筒壁传热 热通量为常数 凡稳定的筒壁传热 热通量为常数 84 04008 在稳态传热中 凡热阻大处其温差也大 在稳态传热中 凡热阻大处其温差也大 85 04009 滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝传热系数 滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝传热系数 86 04010 在冷凝传热过程中 壁面与蒸汽的温差增大 则冷凝传热在冷凝传热过程中 壁面与蒸汽的温差增大 则冷凝传热 膜系数亦增大 说法是否妥当 如不妥 予以更正或补充 膜系数亦增大 说法是否妥当 如不妥 予以更正或补充 当液膜呈滞流流动时当液膜呈滞流流动时 t 上升 上升 下降下降 87 04011 沸腾传热时 壁面与沸腾流体的温差愈大 则沸腾传热时 壁面与沸腾流体的温差愈大 则 愈大 愈大 说法是否妥当 如不妥 予以更正或补充 说法是否妥当 如不妥 予以更正或补充 在泡核沸腾区在泡核沸腾区 t 上升 上升 上升上升 88 04013 导热系数和对流传热系数都是物质的一种物理性质 说导热系数和对流传热系数都是物质的一种物理性质 说 法是否妥当 如不妥当 予以更正或补充 法是否妥当 如不妥当 予以更正或补充 导热系数是物质的物性 而传热膜系数既与物性有关 也与流动状导热系数是物质的物性 而传热膜系数既与物性有关 也与流动状 况有关 况有关 89 04014 水与苯液进行换热 水由水与苯液进行换热 水由 20 升至升至 35 苯由 苯由 80 降至降至 6 40 若苯为最小值流体 若苯为最小值流体 此换热器的传热效率此换热器的传热效率 热容流量比热容流量比 CR 66 7 0375 90 04017 在两流体的间壁换热过程中 计算式在两流体的间壁换热过程中 计算式 Q A t 中中 t 表表 示为示为 t tw tm 或或 Tm Tw 91 04018 在套管换热器中 用在套管换热器中 用 117 的饱和水蒸汽在环隙间冷凝的饱和水蒸汽在环隙间冷凝 以加热管内湍流流动 以加热管内湍流流动 4 的水溶液 的水溶液 m 3 p 当溶流流量为 当溶流流量为 0 637 3 时 可从 时 可从 20 加热至加热至 102 而当流量增加到 而当流量增加到 1 2m3 h 时时 只能从 只能从 加热至 加热至 试求换热器传热面积 和流量为 试求换热器传热面积 和流量为 m3 h 时的传热系数时的传热系数 Ko值 值 计算时可忽略管壁热阻 污垢热阻 并可当平壁处理 两种情况计算时可忽略管壁热阻 污垢热阻 并可当平壁处理 两种情况 下 蒸汽冷凝系数下 蒸汽冷凝系数 o 均可取 均可取 2 在原流量下 在原流量下 Q1 0 637 1050 3600 4 1 102 20 62 46 kW tm 1 117 20 117 102 ln 117 20 117 102 82 1 861 43 9 K1 A Q1 tm 1 62 46 43 9 1 423 增加流量后 增加流量后 Q2 1 2 1050 3600 4 1 97 20 110 5 kW tm 2 117 20 117 97 ln 117 20 117 97 48 77 7 K2 A 110 5 48 77 2 266 K1 A K2 A K1 K2 1 423 2 266 1 K1 1 i 1 1 o 1 i 1 0 1 K2 1 i 2 0 i 2 1 2 0 637 0 8 i 1 1 66 i 1 解上四式得 解上四式得 i 1 554 W m2 K i 2 919 W m2 K K 2 824 W m2 K A 110 5 824 48 77 2 75 m2 92 04019 一列管换热器 列管规格为一列管换热器 列管规格为 38 3 管长管长 4m 管数管数 127 根 则外表面积 根 则外表面积 o 而以内表面积计的传 而以内表面积计的传 热面积 热面积 1 F1 127 4 0 038 F2 127 4 0 032 93 04020 两流体的间壁换热过程中两流体的间壁换热过程中 Q m Cp t 计算式中 计算式中 t 表表 示示 T1 T2 或或 t2 t1 94 04025 单层园筒壁热阻的表达式为单层园筒壁热阻的表达式为 用 用 SI 制表制表 示的单位是示的单位是 b Am K W 95 04026 园形管内强制对流传热时的雷诺准数式是园形管内强制对流传热时的雷诺准数式是 8 di ui 96 04028 平壁稳定传热过程 通过三层厚度相同的不同材料 每层平壁稳定传热过程 通过三层厚度相同的不同材料 每层 间温度变化如图所示 试判断间温度变化如图所示 试判断 1 2 3 的大小顺序的大小顺序 以及每层热阻的大小顺序以及每层热阻的大小顺序 1 2 3 1 1 2 2 b2 b3 导热系数导热系数 1 2 R2 R3 Q1 Q2 Q3 100 04037 多层壁稳定传热 凡导热系数多层壁稳定传热 凡导热系数 大的一层 温差也大 大的一层 温差也大 9 101 04161 强制对流 无相变 流体的对流传热系数关联式来自强制对流 无相变 流体的对流传热系数关联式来自 A 理论方法理论方法 B 因次分析法因次分析法 C 数学模型法数学模型法 D 因次分析和实验因次分析和实验 相结合的方法相结合的方法 D 102 04162 钢的导热系数为钢的导热系数为 A 45W m B 0 6W m A 103 04163 不锈钢的导热系数为不锈钢的导热系数为 A 0 026W m B 15W m B 104 04168 下列对流传热系数 下列对流传热系数 A 水的流速为水的流速为 1 2m s 时的时的 1 B 水的流速为水的流速为 2 5m s 时时 的的 2 2 1 105 04185 有一套管换热器 长 管间用饱和蒸汽作加热有一套管换热器 长 管间用饱和蒸汽作加热 剂 一定流量下且作湍流流动的空气由内管流过 温度可升至指定剂 一定流量下且作湍流流动的空气由内管流过 温度可升至指定 温度 现将空气流量增加一倍 并近似认为加热面壁温不变温度 现将空气流量增加一倍 并近似认为加热面壁温不变 要使空要使空 气出口温度仍保持原指定温度 则套管换热器的长度应为原来的气出口温度仍保持原指定温度 则套管换热器的长度应为原来的 2 倍倍 1 74 倍倍 1 15 倍倍 1 14 倍倍 10 0 8 0 8 s 2 1 s 2 1 m m l l m s 0 8 106 04187 一定流量的液体在一一定流量的液体在一 的直管内作湍 的直管内作湍 流流动 其对流传热系数流流动 其对流传热系数 i 1000 2 如流量与物性都不 如流量与物性都不 变 改用一变 改用一 的直管 则其 的直管 则其 值将变为值将变为 2 1259 1496 1585 1678 11 一 填空题一 填空题 1 1 在确定列管换热器冷热流体的流径时 一般来说 蒸汽走管在确定列管换热器冷热流体的流径时 一般来说 蒸汽走管 易结垢的流体走管 易结垢的流体走管 高压流体走管 高压流体走管 有腐蚀性流体走 有腐蚀性流体走 管管 2 2 填料塔中填料分为两类 一类为填料塔中填料分为两类 一类为 填料 另一类为填料 另一类为 填料 拉西环是典型的填料 拉西环是典型的 填料 填料 3 3 4 4 吸收过程用气相组成表示的推动力吸收过程用气相组成表示的推动力 用液相组成表示 用液相组成表示 的推动力的推动力 5 5 降尘室的生产能力只与降尘室的降尘室的生产能力只与降尘室的 和和 有关 而与有关 而与 无关 无关 二 二 选择题选择题 1 1 2 2 混合气体中被液相吸收的组分称为 混合气体中被液相吸收的组分称为 A A 吸收剂 吸收剂 B B 吸收质 吸收质 C C 吸收液 吸收液 D D 溶剂 溶剂 3 3 列管式换热器中用水使列管式换热器中用水使 48 48 无腐蚀性的饱和蒸汽冷凝 则该饱无腐蚀性的饱和蒸汽冷凝 则该饱 和蒸汽应走 和蒸汽应走 A A 管程 管程 B B 壳程 壳程 12 4 套管冷凝器的内管走空气 管间走饱和水蒸汽 如果蒸汽压力一套管冷凝器的内管走空气 管间走饱和水蒸汽 如果蒸汽压力一 定 空气进口温度一定 当空气流量增加时 传热系数 应 定 空气进口温度一定 当空气流量增加时 传热系数 应 增大增大 减小减小 基本不变基本不变 5 翅片管换热器的翅片应安装在 翅片管换热器的翅片应安装在 小的一侧小的一侧 大的一侧大的一侧 管内管内 管外管外 三三 判断题 判断题 本大题共本大题共 5 小题 每题小题 每题 2 分 共分 共 10 分 分 1 1 压力减小 温度升高 将有利于吸收的进行 压力减小 温度升高 将有利于吸收的进行 2 2 3 蒸汽在管壁冷凝传热时 膜状冷凝比滴状冷凝传热系数小 蒸汽在管壁冷凝传热时 膜状冷凝比滴状冷凝传热系数小 4 4 在过滤时 过滤时间越长 其生产能力就越大 在过滤时 过滤时间越长 其生产能力就越大 5 5 降尘室中 为完全分离某颗粒 其沉降时间应大于停留时间 降尘室中 为完全分离某颗粒 其沉降时间应大于停留时间 得分得分评分人评分人 得分得分评分人评分人 13 四 计算题四 计算题 本大题共 本大题共 4 4 小题 第一题小题 第一题 2020 分 第二分 第二 题题 2020 分 第三题分 第三题 2020 分 第四题分 第四题 1010 分 共分 共 7070 分 分 1 用用 20 的清水逆流吸收氨 空气混合气中的氨 已知混合气体温的清水逆流吸收氨 空气混合气中的氨 已知混合气体温 度为度为 20 总压为 总压为 101 3 kPa 其中氨的分压为 其中氨的分压为 1 0133 kPa 要求混 要求混 合气体处理量为合气体处理量为 773m3 h 水吸收混合气中氨的吸收率为 水吸收混合气中氨的吸收率为 99 在 在 操作条件下物系的平衡关系为操作条件下物系的平衡关系为 若吸收剂用量为最小用 若吸收剂用量为最小用XY757 0 的的 2 倍 试求 倍 试求 1 塔内每小时所需清水的量为多少 塔内每小时所需清水的量为多少 kg 2 塔底 塔底 液相浓度 用摩尔分数表示 液相浓度 用摩尔分数表示 解 解 14 2 在一连续精馏塔中分离某混合液 混合液流量为在一连续精馏塔中分离某混合液 混合液流量为 5000kg h 其中 其中 轻组分含量为轻组分含量为 30 摩尔百分数 下同 摩尔百分数 下同 要求馏出液中能回收原料 要求馏出液中能回收原料 液中液中 88 的轻组分 釜液中轻组分含量不高于 的轻组分 釜液中轻组分含量不高于 5 试求馏出液的摩 试求馏出液的摩 尔流量及摩尔分数 已知尔流量及摩尔分数 已知 MA 114kg kmol MB 128kg kmol 15 16 3 3 在并流换热器中 用水冷却油 水的进 出口温度分别为在并流换热器中 用水冷却油 水的进 出口温度分别为 15 和和 40 油的进 出口温度分别为 油的进 出口温度分别为 150 和和 100 现因生产任务要现因生产任务要 求油的出口温度降至求油的出口温度降至 80 假设油和水的流量 进口温度及物性均 假设油和水的流量 进口温度及物性均 不变 原换热器的管长为不变 原换热器的管长为 lm 试求此换热器的管长增至若干米才能 试求此换热器的管长增至若干米才能 满足要求 设换热器的热损失可忽略 满足要求 设换热器的热损失可忽略 4 有一过滤面积为有一过滤面积为 0 093m2的小型板框压滤机 恒压过滤含有碳酸的小型板框压滤机 恒压过滤含有碳酸 钙颗粒的水悬浮液 过滤时间为钙颗粒的水悬浮液 过滤时间为 50 秒时 共得到秒时 共得到 2 27 10 3 m3的滤的滤 液 过滤时间为液 过滤时间为 100 秒时 共得到秒时 共得到 3 35 10 3 m3的滤液 试求当过的滤液 试求当过 滤时间为滤时间为 200 秒时 可得到多少滤液 秒时 可得到多少滤液 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统 当总压增加时 亨利系数 相平当总压增加时 亨利系数 相平 衡常数衡常数 m m 溶解度系数 溶解度系数 H H