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Ut 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 ＜１
73.03038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
Ｂ
75.03084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（ ）
（Ａ）增大至原来的２倍 （Ｂ）增大至原来的４倍
（Ｃ）增大至原来的 倍 （Ｄ）增大至原来的1.5倍
Ｃ
76.03086过滤推动力一般是指（ ）
（Ａ）过滤介质两边的压差 （Ｂ）过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差
（Ｃ）滤饼两面的压差 （Ｄ）液体进出过滤机的压差
Ｂ
77. 03089板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的（ ）
（Ａ）一倍 （Ｂ）一半 （Ｃ）四倍 （Ｄ）四分之一
（Ｄ）
78.03190 临界直径ｄc 及分割直径ｄ5 0 ，可以表示旋风分离器的分离性能，回答ｄc 与ｄ5 0 的含义是什么？
dc －－能100％分离下来的最小颗粒直径。
d50－－该直径的颗粒有50％被分离下来，50％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？
（１） 力沉降速度
物系一定，Ｕt 只与流动状态有关,表现在ζ上。
（２） 离心沉降速度
物系一定，Ｕ不仅与流动状态有关，而且与旋转角速度ω及颗粒的位置r 有关，当ω一定时，颗粒沿半径移动过程中，Ｕt 逐渐增大。
80.04001. 在两流体的间壁换热过程中，计算式Q=KA△t中A 表示为____________________。
A 泛指传热面；与K 相对应
81.04004 总传热系数K 的单位, 工程单位制为____________, SI制为________________。kCal/h℃m2 , W/℃m2
83.04007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。____________ √
85. 04009 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Δt上升；α下降
87. 04011沸腾传热时，壁面与沸腾流体的温差愈大，则α愈大。说法是否妥当？如不妥，予以更正或补充。____________
在泡核沸腾区Δt上升；α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，也与流动状况有关。
89.04014 水与苯液进行换热，水由20℃升至35℃，苯由80℃降至40℃。若苯为最小值流体, 此换热器的传热效率ε=____________，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Q=αA△t中△t 表示为______________。
△t=tw -tm 或 Tm –Tw
91. 04018在套管换热器中，用117 ℃ 的饱和水蒸汽在环隙间冷凝以加热管内湍流流动（Ｒｅ＞１０4 ）的水溶液（ρm ＝１０５０ｋｇ／ｍ3 ，Ｃp ＝４．１ｋＪ／ｋｇ℃）当溶流流量为0.637ｍ3 ／ｈ时，可从20℃加热至102℃，而当流量增加到1.2m3 /h时, 只能从２０℃加热至９７℃，试求换热器传热面积Ａ和流量为１．２m3 /h时的传热系数Ko值。
计算时可忽略管壁热阻，污垢热阻，并可当平壁处理，两种情况下，蒸汽冷凝系数αo 均可取８ｋｗ／（ｍ2·℃）。
在原流量下： Q1 ＝(0.637×1050／3600)×4.1×（102－20）＝62.46 kW
Δtm 1 ＝（（117－20）－（117－102））／ln（(117-20)/(117-102)）＝82／1.861＝43.9℃
K1 A＝Q1 ／Δtm 1 ＝62.46／43.9＝1.423
增加流量后： Q2 ＝1.2×1050／3600×4.1×（97－20）＝110.5 kW
Δtm 2 ＝（（117－20）－（117－97））／ln((117-20)/(117-97))＝48.77℃
K2 A＝110.5／48.77＝2.266
K1 A／（K2 A）＝K1 ／K2 ＝1.423／2.266 （１）
1／K1 ＝1／αi 1 ＋1／αo ＝1／αi 1 ＋0.000125 （２）
1／K2 ＝1／αi 2 ＋0.000125 （３）
αi 2 ＝（1.2／0.637）0. 8 αi 1 ＝1.66αi 1 （４）
解上四式得：αi 1 ＝554 W／(m2 K)
αi 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φ38×3,管长4m, 管数127根，则外表面积Ｓo =_____________________，而以内表面积计的传热面积Ｓ1 =________________________。
F1=127×4π×0.038；F2=127×4π×0.032
93.04020 两流体的间壁换热过程中 Q= m Cp△t计算式中，△t 表示_______________________。
T1 –T2 或t2 -t1
94.04025 单层园筒壁热阻的表达式为_____________，用SI制表示的单位是________________。
b/λAm；K/W
95.04026 园形管内强制对流传热时的雷诺准数式是____________________________。
di ui ρ/μ
96. 04028平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层间温度变化如图所示，试判断λ1 、λ2 、λ3 的大小顺序____________, 以及每层热阻的大小顺序__________。
λ1 >λ2 >λ3；δ1 /λ1 <δ2 /λ2 <δ3 /λ3
97.04029 钢的导热系数可近似为__________W/（m·K）或__________kcal/（m·h·℃）。
45；38.7
98.04030 在压强恒定的条件下，空气粘度随温度升高而________________。
增大
99.04031厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知 b1 > b2 > b3 ; 导热系数λ1 <λ2 <λ3 。在稳定传热过程中，各层的热阻R1 ______R2 ______R3 ；各层导热速率Q1 ______Q2 ______Q3 。
R1 >R2 >R3；Q1 =Q2 =Q3
100.04037 多层壁稳定传热，凡导热系数λ大的一层，温差也大。______
×
101. 04161 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 B)因次分析法 C)数学模型法 D)因次分析和实验相结合的方法
D
102.04162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______。
A)0.026W/m℃ B)15W/m℃
B
104. 04168 下列对流传热系数： ________ > ________。
A) 水的流速为1.2m/s时的α1 ； B) 水的流速为2.5m/s时的α2。
α2 > α1
105.04185 有一套管换热器，长１０ｍ，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_________。
Ａ 2倍 Ｂ 1.74倍 Ｃ 1.15倍 Ｄ 1.14倍
Ｃ
α＇／α＝（ｕ＇／ｕ）0. 8 ＝２0. 8 ＝１．７４
ｍs ＇（ ｔ2 －ｔ1 ）／（ｍs（ｔ2 －ｔ1 ））＝α＇Ａ'Δｔm ／（αＡΔｔm ）
＝α'l'／(α l)
ｌ＇／ｌ＝ｍm ＇／ｍs ／（α＇／α）＝２／（２0. 8 ）＝１．１５
106. 04187一定流量的液体在一φ２５×２．５ｍｍ的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi＝1000ｗ／ｍ2 ℃。如流量与物性都不变，改用一φ１９×２ｍｍ的直管，则其α值将变为________________ｗ／ｍ2 ℃。
Ａ 1259 Ｂ 1496 Ｃ 1585 Ｄ 1678
Ｄ

一、填空题
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_ _；易结垢的流体走管___；高压流体走管______；有腐蚀性流体走管____。
2.填料塔中填料分为两类，一类为 填料，另一类为 填料。拉西环是典型的 填料。
3.
4. 吸收过程用气相组成表示的推动力 ，用液相组成表示的推动力 。
5. 降尘室的生产能力只与降尘室的 和______有关，而与 无关。

二．选择题
1.
2.混合气体中被液相吸收的组分称为（ ）
A、吸收剂 B、吸收质 C、吸收液 D、溶剂
3. 列管式换热器中用水使48℃无腐蚀性的饱和蒸汽冷凝，则该饱和蒸汽应走（ ）
A、管程
B、壳程
4.套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时：传热系数Ｋ应（ ）
Ａ 增大 Ｂ 减小 Ｃ 基本不变
5．翅片管换热器的翅片应安装在（ ） 。
Ａ α小的一侧 Ｂ α大的一侧 Ｃ 管内 Ｄ 管外

得分
评分人

三．判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分）
1. 压力减小，温度升高，将有利于吸收的进行。（ ）
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。 （ ）
4.在过滤时，过滤时间越长，其生产能力就越大。 （ ）
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。（ ）

得分
评分人

四、计算题（本大题共4小题，第一题20分，第二题20分，第三题20分，第四题10分，共70分）
1. 用20℃的清水逆流吸收氨－空气混合气中的氨，已知混合气体温度为20℃，总压为101.3 kPa，其中氨的分压为1.0133 kPa，要求混合气体处理量为773m3/h，水吸收混合气中氨的吸收率为99％。在操作条件下物系的平衡关系为，若吸收剂用量为最小用的2倍，试求（1）塔内每小时所需清水的量为多少kg？（2）塔底液相浓度（用摩尔分数表示）。
解：

2. 在一连续精馏塔中分离某混合液，混合液流量为5000kg/h，其中轻组分含量为30％（摩尔百分数，下同），要求馏出液中能回收原料液中88％的轻组分，釜液中轻组分含量不高于5％，试求馏出液的摩尔流量及摩尔分数。已知MA=114kg/kmol , MB=128kg/kmol。

3. 在并流换热器中，用水冷却油。水的进、出口温度分别为15℃和40℃，油的进、出口温度分别为150℃和100℃现因生产任务要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满足要求。设换热器的热损失可忽略。

4. 有一过滤面积为0.093m2的小型板框压滤机，恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。过滤时间为50秒时，共得到2.27×10-3 m3的滤液；过滤时间为100秒时。共得到3.35×10-3 m3的滤液。试求当过滤时间为200秒时，可得到多少滤液？