《环境工程原理》试题库

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试题一

《环境工程原理》试题库

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=________mH20, __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg。

2、常温下水的密度为1000Kg3，粘度为1cp，在d内?100mm的管内以

m3m 速度流动，其流动类型为 ______________。 s3、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_______________m,低压气体在管

s路中流动时，常用流速范围为_______________________m。

s6、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、?称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内?值的有效方法____________. 提高管外?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??0.03，现发现压力表上的读数为5mH20，若管径为100mm,求流体

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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1000C的热水冷却到500C，热水 流量为60m3h数K为2000w，冷却水在管内 流动，温度从200C升到450C。已 知传热糸

2m.C和换热管数 （逆流）。

已知：?热水?960K3C热水?C冷水?4.187Kj Kg.Km 试题一答案： 一、填充题

， 换热管为?25?2.5mm的钢管，长 为3m.。求冷却水量

1、8.7mH20 ,8.53?104pa.

du?0.1.3.10005??3?10。湍 2、Re? ?3?1.10 流。 3、层流、过渡流和湍流。 10m 4、增加、降低。

50m 25m5、3-8m、8-15m。

ss

6、启动前应灌满液体，关出口阀门、

用调节阀调节流量；往复泵启动前 不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来 图1-1 调节流量的。

7、分散、连续。

8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 9、热传导、对流传热、热辐射。

10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。

11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。

12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二：问答题

V1lu12?u1， 1、h1??1..。d2?2d1，u2?1.?.d224d12g4d2.u2.?lu221?2?1。h2??2. ?2?64/.?h1。 ?d22g16 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降速度。

2

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

u12p1u22p2 z1?=z2???h' ?2g?g2g?gu2lu2u2 10?0?0?0?5? ??..??进.2?9.81d2g2g5011??1?0.03..?0.5. 5?u2.??

0.12?9.812?9.81??2?9.813312mmm u?2.44 V?.?.du?0.019。 ?68.9ssh4 在2-2，3-3面间列板努利方程

u22p2u32p3lu2u2u2' z2? ??h，0?5?0??..??出.????=z3?2g?gd2g2g2g2g?g

2511??? 5?2.44??0.03..?? ， ??8。

0.12?9.812?9.81??2?9.81

3m 即流体的流量为0.019222s3m,68.92h局部阻力糸数为8。

2 2、 （1）、V?K.A.? 2.4?K.30.30?60 K?3.56?10 V2?3.2?10.?

'311 （2）、V2?K.A2.??V2 V'?1.7m

22'' （3）、V2?2K.A2.? ，

?3?6m2s

V2?2K.A2.??2?3.56?10?6?302.2?3600 V''?6.8m3。

3、 G1C1?T1?T2?= ，G2?32Kgs

?t?42.50C A?G2C2?t2?t1?/K.?t=39.4m2。 n?167. 即冷却水的流量为32Kgs和管子根数为167根。

'' 3

试题二 一：填充题（20分）

1、牛顿粘性定律_____________，粘度在SI制中的单位是___________。 2、常用测定流量的流___________._____________._________________。 3、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。若以上各量既随__________而变，又随__________而变，称为不稳定流动。

4、等边三角形的边长为a，其当量直径为____________________。 5、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?与Re的关系为______________。 6、泵是指_______________________________，按其工作原理来分可分为 __________._____________._____________.__________________。 7、气体按压缩比来分，可分为________._______._________._________。 8、降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。 9、过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程， 过滤速率是指___________________________________________。 10、传热一般采用逆流操作，但为__________________.________________ 时采用并流操作。

11、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。

12、蒸发是利用溶液中溶质的________，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。

13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____，随其温度的升高___。 14、对流传热的热阻主要集中在______________,因____________________ 强化对流传热的重要途径。

15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa。 二：问答题（30分）

1、流体的流动形态有哪几种？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r1和r2，壁表面温度分别为T'

和t'，若t'〈T'，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5000m3

h的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。

3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mh（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200C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

?98?4mmm的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到

4

管出口的距离为10m，其中流量为35m3h。（已知：p0?1atm，

??0.02,Hs?3.0m,N电?2Kw,?电?0.94）.(200C时水，??1000Kg??1.24?10?3m3，

30Np?2.4?10，22) mm 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?25?2.5mm，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2饱和蒸汽，使之从饱和温度460C降至100C。CS2走管外，其流量为G1?0.07Kgs，其冷凝潜热为356Kj，比热为1.05Kw0。水走管内，且与CS2成逆流流KgKg.CN.s动。冷却水的进出口温度分别为50C和300C。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为K1?2000W20和K2?100W20。问

m.Cm.C此换热器是否造适用？

4、用一传热面积为10m2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80C，热损失可忽略不计。试求：（１）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？

（２）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60.10C，汽化潜热为2354.9Kj

Kg 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为120.20C 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为138.80C 试题二的答案 一：填充题

dwN.s 1、???.、。 2dym 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。 4、33a。

5、抛物线、0.5、64R。

e 6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。

7、通风机、鼓风机、压缩机。

5

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