环境工程原理试题库(更全)(共37页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上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？ 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

2、数 为，现发现压力表上的读数为，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？2、 在一 列管式换热器中，用冷却将的热水冷却到，热水 流量为，冷却水在管内 流动，温度从升到。已 知传热糸数K为， 换热管为的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 10m50m25m图1-1 已知： 试题一答案：二：问答题 1、。， 。 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。 3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉

3、降速度。3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。4、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。5、 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。 三：计算题1、 图示，在1-1，2-2面间列板努利方程 = 。 在2-2，3-3面间列板努利方程 =， ， 。 即流体的流量为局部阻力糸数为8。 2、 （1）、 （2）、 （3）、 ， 。 3、 = ， /=。 即冷却水的流量为和管子根数为167根。 试题二二：问答题（30分） 1、流体的流动形态

4、有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为 和，若，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 三：计算题（50分）1、 流量为5000的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、 泵将的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到 管出口的距离为10m，其中流量为。（已知：，

5、,m,）.(时水，) 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度降至。走管外，其流量为，其冷凝潜热为，比热为。水走管内，且与成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为和。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为和。问此换热器是否造适用？4、 用一传热面积为的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取，热损失可忽略不计。试求：（）开始设入使用时，

6、此蒸发器的传热糸数为多少？ （）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？ 查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为 试题二的答案 二：问答题 1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当，为层流，当为湍流。2、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。3、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。4、 列管式换热器中，由于

7、两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。5、 = 三：计算题132图2-1 1、 设接平行管道后，总流量为。 二平行管流量为和。 板努利方程： 22 10m 11 图2-2 总压降相同得： =， ，。 。2、。 。 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. . . . . . .3、换热器已有的传热面积：。求所需的传热面积：冷凝段的热量： =冷却段的热量：。总热量为：Q=+=27.55Kw冷却水的用量：冷却水离开冷却段的温度：冷凝段的温度差：冷却段的温

8、度差： 冷凝段所需传热面积： 冷却段所需传热面积： 所需的总的传热面积：A=6.45.4、水分蒸发量：，.F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸点为 。 传热糸数K为： 改变压力后的传热糸数： 。 可见结垢以后的传热糸数降低。 试题三 二：判断题（18分） 1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等 的。（稳定流动）。2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。 3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属 湍流范围。 4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数

9、。 5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。 6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。 7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。 8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。 9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。 10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。 11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。 12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。 13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体

10、。 14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。 15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。 16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。 17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。 18、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。三：计算题（64分）1、 图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为，求？若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得，求？P1 甲乙 2、 一降层室长为5m,宽为3m，高为4m。内部用隔板分成20层，用来回收含尘气

11、体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为，气体密度，粘度为。尘粒密度。试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？3、 外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度 为。管外包以导热糸数为 图3-1 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过， 每米 管长的热损失不超过。问保温层的厚度应为多少？4、 欲将浓度为25%，沸点为，流量为的NaOH水溶液经蒸发浓缩到50%。料液的进口温度为，加热蒸汽的压强为392.4Kpa（绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热糸数可取，溶液的密度为。若忽略蒸发器的热损失。求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？已知：p=53.32Kpa, , p=3

12、92.4Kpa, 试题三答案三：计算题 1、 。 ， 。 2、降沉室的总面积：。 沉降速度：。 设沉降区为层流，则有： ， 。 验算：。3、 保温材料的导热糸数 ：。 ， 。4、 水分蒸发量： 。加热蒸汽消耗量：。所需的传热面积为：。即所需的加热蒸汽消耗量为。所需的传热面积为 试题四 三：计算题 1、 图示为一输油管路，未装流量计，但在A、B分别测得压强为 ，试估算管道中油的流量？ 已知：管为，A、B间距为10m, 其中管道的当量长度为9.3m， ，。 2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时，层流区域内的沉降速度公式 为： 。 3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤 图4-2 某悬浮

13、液。已知过滤常数K为， 为 。要求每一操作周期得滤液，过滤时间为0.5h。设滤 饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求：过滤时间；若操作压强 差提高至600Kpa，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为 ，若 要求每个过滤周期仍得滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过滤时间 又为多少？ 4、一卧式列管换热器，钢质换热管长为3m,直径为。水以的 流速在管内流动，并从被加热到。流量为、温度为 烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为。 已测得：蒸汽冷凝传热糸数为，管内侧热阻为个侧热阻的40%， 污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。 计算时可忽

14、略管壁热阻及热损失。 试题四答案 三：计算题1、在A-B两点间列板努利方程： 。 . . 设流体在管路中作层流流动，则： ， 。 。 。 核算雷诺准数：。 则：油品的流量为。 2、颗粒作自由沉降，受力： ， ，。 ，层流： ，。 3、过滤面积： ，。 滤饼体积：，框数。 过滤总面积：。 ，。5、 传热量为：。 所需水量：。单管水量：，每程所需管子数为：。每程传热面积：，传热糸数：所需传热面积： 管程数为：n=4.总管数为80根。 试题五A B图5-1 一：简答题（60分） 1、 图示管路中，流体作稳定流动。问： （1）、静压头哪个大？为什么？ （2）、体积流量V哪个大？为什么？ （3）、质量流

15、速哪个大？为什么？ （不计阻力）BZ A R 2、图示，测出A、B两端点的压力差？ 3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？ 4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防 止？5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？ 6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？ 7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？ 8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义？ R 9、强化传热的途径有哪些？ 10、蒸发操作有何特点？ 二：计算题1、 容器A、B分别盛有水和密度为的洒精，中间接一水银压差计。（1） 当容器A中的压强（表压）时，测得，求容器B内的压强为多少？（2） 当容

16、器A中的压强减小至，容器B内的压强不变， 图5-3则水银压差计内的读数为多少？2、 用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为，饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？3、 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa（表压）下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？4、 某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用

17、饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量，加热蒸汽的温度为，其汽化潜热为。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为，各项温度差损失共为。取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数为，沸腾溶液的传热膜糸数为，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计） 试题五答案一：问答题 1、=，。 。，。 2、， .。 3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。 表示方法有： 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。 4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确

18、定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 5、过滤介质：一种多孔性物质。 要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。 6、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。 热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。 一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。 7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。 8、导热糸数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少

19、。单位是：。 传热糸数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：。 对流传热膜糸数：当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是：。 9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） 增加温度差；（采用逆流流动） 增加传热糸数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） 10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。 二：计算题： 1、 ， 。 ，。 ， 。 。 2、，。 即泵不能正常工作。 3、，。 。 。 。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356 . 4、传热

20、量： 溶液的沸点：。 温差：。 传热糸数：。 传热面积：。 故所需的传热面积为。 试题六 二：简答题（36分） 1、叙述恒縻尔流假设的内容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x的相图上表示出来？ V L 4、叙述双膜理论的论点？ 5、画出单级萃取操作相图？ 6、叙述湿空气的性能参数？三：计算题（44分）1、 双股进料的二元连续进料， 均为泡点液相进料，进料液为, 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分别为V和L。2、 某填料吸收塔用纯轻油吸收混 合气中的苯，进料量为1000标准。 图6-1 进料气体中含苯5%（体积百

21、分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总糸 数为，轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生 产任务所需填料层高度？ 预热器干燥器干燥器 0.8 3、 有一干燥糸统如图，新鲜空气为，与干 燥器出口温度为，湿度为 的废气汇合后进入预热器（ 废气/新鲜空气= 0.08/0.2）, 干燥器中的干物料为， 图6-3温含量为，求新鲜空气加入量和预热器加入的热量？试题六答案： 二：问答题FE 1、恒縻尔溢流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。 恒縻尔汽化流：在

22、精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。1、 液流量、塔板结构和液流长度；可采取双溢流或多溢流降液管、结构简单的筛板塔。简答题52、 Y X 。3、 相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质是发分子扩散的方式通过此膜层；在相界面处，气、液两相达到相平衡；在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为0，全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。 三：计算题

23、 1、解：由物料衡算得： 而料液是泡点进料，则：，。 2、解：，。 ，。 。 。 ， ， 即轻油量为，所需填料层高度为2.74m。 3、解：由等焓过程找到预热后混合气的状态点 ， 。 由质量比找到混合气的状态点 ， 干燥水分量：。 新鲜空气量：。 。 即新鲜空气量为，预热所提供的热量为 42.74Kw。 试题七二：问答题（30分）1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 三：计算题（50分）1、 用一精馏塔分离二元理想混合物，已知

24、，进料浓度为，进料量为 ，泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9，塔釜浓度为0.1（以上均为縻尔分率）。求塔顶、塔釜的采出量，若 R=2，写出精馏段和提馏段的操作线方程？2、 用纯水吸收空气氨混合气体中的 氨，氨的初始浓度为 0.05(縻尔浓度)。要求氨的回收率不低于95%，塔低得到的氨水浓度不低于0.05已知操作条件下的气、液相平衡关糸为Y=0.95X。试计算： （1）、逆流操作，气体流量取。且。 求所需填料层高度？ （2）、采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比为20，气体流量不变，体积吸收总糸数也不变，求所需填料层高度？ 3、 在密闭的容器内，盛有温度为，总压为101.3Kpa，湿度

25、为的湿空气。水蒸汽的饱和蒸汽压为2.338Kpa。试求：（1）、该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？（2）、若容器内压入温度为的干空气，使总压上升为303.9Kpa。 该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？试题七的答案： 二：问答题1、 理论板：离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关糸的板；在绘三角形梯级时，正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系，与逐板法相比，正好跨过了一块板，可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。2、 塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。3、 填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较高的空隙率，一定的化学稳定性和一定的机械强

26、度，重量轻，造价低。4、 ，利用露点温度查得p,即可算出湿度。5、 第一，在三角形相图上作出溶解度曲线和辅助曲线；第二，根据生产任务找出原料液组成点F、末级萃余相组成点、溶剂点S、利用杠杆规则找到；第三，联结F和S的延长线交于这一操作点；第四， 作的延长线交于点，找到后，作的延长线交于点；以此类推，直至最终萃余相的组成小于为此。所作的联结线数目，即为所求的理论级数。三：计算题 1、 ，。 ， 。 ， 即精馏塔的塔顶和塔釜采出量分别为和 。两段的操作线方程为 和 。 2、， 。， ， 。 。 ，由质量守恒得：， ，。 。 即填料层高度分别为19.6m和49.3m。 3、，。 。 容纳水分的最大能

27、力即饱和湿度： 。 同理，。 。 试题八 三：计算题（50分）1、 图示的精馏塔是由一只蒸馏釜和一块实际板所组成。料液由塔顶加入，泡点进料， ，今测得塔顶易挥发组分的回收率为80%，糸统的相对挥发度为。且 求：残液组成 和该块塔板的液相默夫里效率？（蒸馏釜可视为一块理论板）。2、 某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下，气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气中组分A的縻 图8-1尔分率为0.04，出塔尾气组成为0.0053,出塔水溶液浓度为0.0125，操作条件下的平衡关系为。试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层的高度？ 3、在常压连续理想干燥

28、器中，用通风机将空气送至预热器，经饱和蒸汽加热后进入干燥器以干燥某种温物料，已知空气的状态为：，水蒸汽分压，。物料的状态为：，。干燥器的生产能力为。预热器的总传热糸数为。试求通风机的送风量和预热器的传热面积？ 试题八的答案三：计算题 1、 ， 。 则，。 ，。 。 即塔釜浓度为，液相组成表示的默夫里效率为65.6%。3、 ，。 。 。 。 液汽比为最小液汽比为1.286倍。所需的填料层高度为7.67m。4、 ， 。 。 。 。 。 即通风机的送风量为和所需的传热面积为。 试题九 三：计算题（50分）1、 某二元混合物在连续精馏塔中分离，饱和液体进料，组成为，塔顶馏出液组成为0.9，釜液组成为0

29、.05，（以上均为易挥发组分的縻尔分率），相对挥发度为3，回流比为最小回流比的2倍。塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜为间接蒸汽加热。试求：进入第一块理论板的气相浓度？离开最后一块理论板的液相浓度？2、 有一填料吸收塔，填料层高5m，塔径1m，处理丙酮和空气的混合气体，其中空气的流量为，入塔气体浓度（比縻尔浓度，下同），操作条件为：，用清水逆流吸收，出塔浓度为，平衡关糸为。试求：体积吸收总糸数？每小时可回收丙酮量？3、 以三氯乙烷为萃取剂，在时从含丙酮33%（质量%）的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的处理量为，若用三氯乙烷进行连续逆流萃取，允许最终萃余液中含丙酮8%。试用三角形相图求所需理论级数？（溶

30、解度曲线和辅助曲线见下图）。 试题九答案 三：计算题1、 以为准，。得：，。相平衡关糸为： ，。q线为： ，则，。最小回流比为：。精馏段操作线方程为：。， ，。同理提馏段操作线方程为：。而塔釜相当于一块理论板。，。，。即：进入第一层理论板的气相浓度为；离开最后一层理论板的液相浓度为。 2、，。, ,。， = 。 回收的丙酮量为：。即体积吸收总糸数为；回收的丙酮量为。 试题十一：简答题（50分）1、 在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？ 2、 何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？3、什么位置为适宜的进料位置？为什么？4、湿物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分

31、为？5、用连续精馏塔在常压下分离二元理想混合物。据图回答以下问题？ 精馏段操作线方程_ 提馏段操作线方程_ 进料状况为 _,g为 _。 进料组成为_,塔顶_, 塔釜_.回流比R为_，若塔顶产物D=30，则回流量为 L= _。全回流时R=_,=_. 最小回流比R_. 总理论塔板数为_,精馏段理论塔板数为_ 。若总板效率为，则所需实际塔板数为_。 提馏段第二块板上的气、液相组成为_。 图十-1 6、湿空气经预热后进干燥器，干燥过程为等焓干燥过程。其变化如图： 干燥器预热 验室 A B C 在IH图上找出A、B、C的状态点？7、某精馏塔中，操作线方程如下：精馏段：提馏段：若原料液于泡点下进入精馏塔，

32、试求：、及R？ H 图十6 二：计算题（50分） 1、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。 求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？ 若回流比为1.5 ，它相当于的多少倍？ 假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？ 2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX。已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L 和V，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为 、 、。证明当解吸因素时，传质单元数： 。 3、某干燥器将肥料从含水

33、5%干至0.5% （湿基），干燥器的生产能力为。物料进出干燥器的温度分别为及。湿空气经预热后的温度为，湿度为，出干燥器的温度为。若干燥器内无补充热量，热损失忽略不计。试确定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度？（）。 试题十答案 一：简答题1、 回流是保证精馏塔正常而稳定操作的必要条件。是补充塔板上的液相组成和数量；使塔板上的液相组成和数量保持稳定；提高塔顶产品的浓度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。2、 干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。3、 跨过两操作线交点的梯级所对应的加料位置

34、为适宜的加料位置。此时所需的理论塔板数为最少。4、 湿物料中的水分按能否用干燥操作来分：平衡水分和自由水分。按除去的难易程度来分：结合水分和非结合水分。7、，。 ；。 二：计算题 1、已知：，。相平衡关糸：，F=W+D F=W+1， 。联立求解得：。 最小回流比：， 。 。 其倍数为：。提馏段操作线方程： ， ，由， 得：。即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72.2、 。 3、干燥水分量：，。 干燥器热量衡算： 。 湿度： ，。院、系领导审批并签名 A卷广州大学 2009-2010 学年第 二 学期考试卷课程 环境工程原理1 考试形式（闭卷，考试）学院 环境 系 环境工程 专业 环境工程 班

35、级 081 学号 姓名 题次一二三四五六七八总分评卷人分数6681010152025100评分问答题（40分）一流体中组分A的含量为，与平壁面接触，壁面上组分A的含量为，且>。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.湍流流动答案：CA0CA0CA0一. 见下图。 a.静止时 b.层流流动 c.湍流流动二设冬天室内的温度为，室外温度为，>。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

36、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。见下图。室内T1室外T2室内T1室外T2室内T1室外T2（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。四有一个套管换热器，内管外侧装有翅片，用水冷却空气，空气和水各应走哪里（管内和壳间）？试解释原因。（10

37、分）装有翅片的目的一方面是为了加大接触面积；另一方面是为了破坏边界层形成以提高对流传热系数。要提高传热器的传热效果，应当提高限制步骤的传热效果。因此，在用水冷却空气的换热过程中，空气对流传热慢，是制约因素。所以，翅片应放在空气一侧，即空气走壳间，水走管内。五试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。（10分）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

38、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。计算题（60分）六在两个蒸发器中，每小时将5000kg的无机盐水溶液从12（质量）浓缩到30%。第二蒸发器比第一蒸发器多蒸出5%的水分。试求：（15分）（1）各蒸发器每小时蒸出水分的量；（2）第一蒸发器送出的溶液浓度。解： 由于连续操作，以1小时为基准。对盐作物料衡算：对总物料作衡算：代入已知数据，得：由题意知：求第一个蒸发器送出的溶液浓度，选择第一个蒸发器为衡算范围。对盐作物料衡算：对总物料作衡算：代入已知数据，得：解得：七如图所示，从城市给水管网中引一支管，并在端点B处分成两路分别向一楼和二楼

39、供水（20, =998.2kg/m3）。已知管网压力为0.8×105Pa（表压），支管管径均为32mm，摩擦系数均为0.03，阀门全开时的阻力系数为6.4，管段AB、BC、BD的长度各为20m、8m和13m（包括除阀门和管出口损失以外的所有局部损失的当量长度），假设总管压力恒定。试求：（20分）（1）当一楼阀门全开时，二楼是否有水？（2）如果要求二楼管出口流量为0.2L/s，求增压水泵的扬程。解：（1）假设二楼有水，并设流速为u2，此时一楼的流速为u1以AC所在平面为基准面，在A、C断面之间建立伯努利方程，有uA2/2pA/u12/2p1/gz2hfAC因为 uAu10；p10则有 pA/hfAC （1）在A、D断面之间建立伯努利方程，即uA2/2pA/u22/2p2/gz2hfADuAu20；p20；z23m pA/hfADgz2 （2）联立两式得 hfBChfBDgz2 （3）（0.03×8m/0.032m6.41）×u12/2（0.03×13m/0.032m6.41）×u22/23m×9.8m/s2所