2017年环境工程原理的知识点归纳总结

1环境工程原理知识点归纳总结一、填空题1、从技术原理上看，环境污染控制技术可以分为隔离技术、分离技术和转化技术三大类。2、环境污染控制技术中，转化技术是利用化学反应或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染物质得到净化与处理。3、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，而不随时间变化，称为稳态系统；当上述物理量不仅随位置变化，而其随时间变化时，则称为非稳态系统。4、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，而不随时间变化，称为稳态系统，其数学特征是α/αt=0。5、当能量和物质都能够穿越系统的边界时，该系统称为开放系统；只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统称为封闭系统。6、流体流动存在两种运动状态：层流和湍流，脉动是湍流流动资基本的特征。7、雷诺数综合反映了流体的物理属性、流体的几何特征和流动速度对流体运动特征的影响，可用以判别流体的流动状态。8、流动阻力指流体在运动过程中，边界物质施加于流体且与流动方向相反的一种作用力。阻力损失起因于粘性流体的内摩擦造成的摩擦阻力和物体前后压强差引起的形体阻力。9、管道内局部阻力损失的计算一般采用两种方法，即阻力系数法和当量长度法。10、以伯努利方程为基础的测量装置可分为变压头流量计和变截面流量计两大类，转子流量计就是后者中常见的一种。11、热量传递主要有三种方式：热传导、对流传热和辐射传热。传热可以以其中一种方式进行，也可以同时以两种或三种方式进行。12、导热系数是物质的物理性质，气体的导热系数对温度的升高而增大，液体的导热系数对温度的升高而减小。13、换热器传热过程的强化措施多从以下三方面考虑：增大传热面积、增大平均温差和提高传热系数。14、在深层过滤中，流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获，该过程主要包括以下几个行为：迁移行为、附着行为、脱落行为。15、重力场中颗粒的沉降过程受到重力、浮力和流体阻力的作用，当三者达到平衡时，颗粒以恒速作下沉运动，此时的速度称为沉降速度。16、反映旋风分离器分离性能的主要指标有临界直径和分离效率。17、反应器一般主要有三种操作方式，即间歇操作、连续操作和半间歇或半连续操作。18、反应器设计经常用到四类基本方程：反应动力学方程、连续方程、热量方程、动量方程。19、单位时间单位体积反应层中某组分的反应量或生成量称为该组分的反应速率，有时可用反应物浓度减少到初始浓度的1/2时所需要的时间即半衰期来表达。20、反应器设计经常用到的基本方程主要基于质量恒定原理、能量守恒定律和动量守恒定律，它们都符合“输入=输出+消耗+累积”模式。221、连续操作中一物料“微元”从反应器入口到出口经历的时间称为停留时间；单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量称为空间速度，单位为时间的倒数。22、在实际的反应器中，物料的流动和混合状态十分复杂，为了便于分析和计算，常设想存在两种极端的理想流动状态：完全混合流和平推流。23、吸收操作本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程，所用的液体溶剂称为吸收剂，吸收后得到的溶液称为吸收液。24、吸收操作本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程，混合气体中能显著溶于液体溶剂的组分称为溶质，吸收后的气体称为吸收尾气（或净化气）。25、对于恒温恒容条件下的不可逆单一反应，零级反应的半衰期为t1/2=CAO/2k，一级反应的半衰期为t1/2=0.693/k。二、知识点归纳1、流体的密度vm单位kg/m3，单位质量流体所具有的体积，称为流体的比容1单位是kg/m3。2、某液体的密度与标准大气压4℃（277K）时纯水密度水的比值，称为相对密度，s表示。流体的密度与温度和压力相关。温度对液体密度有一定的影响，温度升高，其密度下降。3、流体内部任一点处均会受到周围流体对它的作用力，该力的方向总是与界面垂直称为压强，AFp单位Pa，A是流体的作用面积。4、压力的表示方法，包括绝对真空：真空度=大气压力-绝对压力。大气压力：表压力=绝对压力-大气压力。当压力以表压或真空度表示时，应用括号注明，如未加注明，则视为绝对压力。5、流量：流体在管内流动时，单位时间内流经管到任一界面的流体量，成为流体的流量。用流体体积计量称为体积流量；qv表示单位m3/s。用流体质量计量称为质量流量，qm表示单位kg/s。体积流量和质量流量的关系qm=qv·。6、流速：单位时间内流体在流动方向上所留过的距离，称为流体的流速，以u表示单位m/S，Aqvu，A流通截面积。u4qvd，d是管道内径，m37、流体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度升高而增大。压力变化时，液体的粘度基本不变，气体的粘度随压力的增加而增加。8、若将液柱的上端面取在容器的液面上，设液面上方的压力为p0，液柱上下端面距离为h，作用于下端的压力为p，则p=p0+gh9、静力学基本方程式的讨论：当溶液面上方的压力p0一定时，精致液体内部任一点压力p的大小与液体本身的密度和该点距液面的深度h有关。通常将压力相等的水平面称为等压面；当液面上方的压力p0变化时，液体内部各点的压力p也发生相应的变化；hgp-p010、压力的测量常见的有U形管压差计、倒U形管差计、双液柱微差计和斜管压差计。11、在流体流动过程中，任一截面上流体的压力、流量、流速等流动参数只与位置有关，而不随时间变化，像这种流动参数只与空间位置有关而与时间无关的流动，称为稳定流动。12、流体在流动时任一截面上的压力、力量、流速等流动参数不及与位置有关，而且与时间有关，像这种流动参数既与空间位置有关又与时间有关的流动，称为不稳定流动。13、连续性方程：当流体在流动系统中做稳定流动时，根据质量守恒定律，没单位时间内通过流动系统任一截面的流体质量（质量流量）都应相等，这就是流体流动时的质量守恒。则物料衡算式qm1=qm2因uAqm故222111AuAuqm24dA14、流体本身具有的能量（1）内能呢哦能是贮存于物质内部的能量，指物体内部如分子、原子、电子等所含能量总和，其数量的大小取决于流体的状态，因此与流体的温度有关，压力的影响一般忽略。单位质量（1kg）立体的内能用U表示，单位j/kg。（2）位能位能是流体储于地球重力场中具有的能量。若质量为m的立体与基准水平的垂直距离为z，则未能等于质量为m的泪流体在重力场中自基准水平面升举刀高度为z时所作的功即位能=mgz1kg流体的位能则为）（j/kggzmmgz。15、系统与外界交换的能量：（1）功（2）热（3）损失流量。16、对于稳定流动系统，系统内的能量积累为零，所以按照能量守恒，得f2222e2111hu21pgzWu21pgz17、伯努利方程的讨论：（1）理想流体的伯努利流体流动时不产生流动阻力，则流体的能量损失0hf，这种流体称为理4想流体，这种流体在稳定流动过程中无外功加入（We=0）则：22222111u21pgzu21pgz（2）静止流体伯努利方程流体是静止的，则u1=u2=0，0hf，若无外功加入We=0，则：2211pgzpgz整理得ghpz-zgpp12112）（（3）可压缩流体伯努利方程流体密度应以两截面间流体的平均密度m来代替。4.以单位重量流体计算基准的伯努利方程ghu2g1gpzgWu2g1gpzf2222e2111令ghHgWHffee，则f2222e2111Hu2g1gpzHu2g1gpzHe流体所获得的外加功Hf能量损失18、伯努利方程应用：（1）作图与确定衡算范围（2）截面的选取（3）基准水平面的选取（4）单位必须统一应用举例：（1）确定管道中流体流量（2）确定设备的相对位置（3）确定设备的有效功率（4）确定管路中流体的压力19、流体的两种流动类型：（1）层流（2）湍流20、流体流动形态的判断：（1）雷诺数duRe（2）流体形态的判断：当Re2000时，流体的流动形态在层流；让Re4000时，流动为稳定的湍流；当Re=2000～4000时，不能确定流动时层流还是湍流，即可能是层流也可能是湍流，为过渡状态。就湍流而言，Re越大，流体湍流程度越剧烈，流体中的漩涡和流体质点的随机运动就越剧烈。21、直径d的确定方法通常用当量直径de表示，即：润湿周边长度流通截面积4de522、离心泵是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力对液体做工的流体运输机械。23、离心泵的主要构件有叶轮、泵壳和轴封，有些还有导轮等。泵壳上有两个接口，一个轴向接吸入管，一个在切向接排出管在吸入管口装有一个单向底阀，在排出关口装有一个调节阀，用来调节流量。叶轮是离心泵的核心部件，功能是将原动机械的机械能传给液体，使液体的动能和静压能均有所增加。根据叶轮是否有盖板可以将叶轮分为三种形式，即开式、半开式和闭式（有前盖，效率最大）。根据叶轮的吸液方式可以将叶轮分为两种即单吸式叶轮与双吸式叶轮。叶轮上的叶片有前弯叶片，径向叶片和后弯叶片三种。泵壳：使叶轮与泵壳之间的流动通道沿着叶轮旋转的方向逐渐增大并将液体导向排出管。导轮带有前弯叶片，叶片见逐渐扩大的通道使进入泵壳的液体的流动方向逐渐改变，从而减少了能量损失，使动能向静压能的转换更加有效彻底，导轮也是一个转能装置。轴封装置为了防止泵内液体沿空隙漏出泵外或空气沿相反方向进入泵内。常见的密封方式有两种即填料函密封和机械密封。24、离心泵的工作原理：在离心力的作用下液体被迫从叶轮中心向叶轮外缘运动，吸入口因液体空出而程负压态，这样在吸入管两端就形成了一定的压差，即吸入液面压力与泵吸入口压力之差，只要压差过大，液体就会被吸入泵体内这就是离心泵的吸液原理；被叶轮甩出的液体，在从中心向外缘运动的过程中，动能与静压能均增加了，流体进入泵壳后，泵壳内逐渐增大的蜗形通道既有利于减少阻力损失，又有利于部分动能转化为静压能，达到泵出口时压力里达到最大，禹是液体被压出离心泵，之就是离心泵的排液原理。因为泵体内充满气体而造成离心泵不能吸液（空转）的现象称为气缚现象离心泵的主要性能参数有送液能力，扬程、功率和效率等。离心泵铭牌上的流量是离心泵在最高效率下的流量，称为设计流量或额定流量。离心泵铭牌上的扬程是离心泵的额定流量下的扬程。离心泵的扬程与被输送液体的升扬高度（被输送液体在输送过程被提升的高度）是不同的，前者是泵做功，后者由输送人物决定的几何高度。离心泵铭牌上的轴功率是离心泵在最高效率下的轴功率。离心泵铭牌上列出的效率是一定转速下的最高效率。离心泵的特性曲线：（1）扬程—流量曲线扬程随流量的增加而减少（2）轴功率—流量曲线轴功率随流量的增加而增加（3）效率—流量曲线离心泵在流量为零时，效率为零，随着流量的增加，效率也增加，当流量增加到某一数值后，在增加效率会下降。性能曲线是在293K和98.1kPa下以清水作为介质测定的。被输送液体在泵体内气化在液化而造成离心泵不能正常工作的现象叫做离心泵的气蚀现象。气蚀的危害：发生气蚀时会产生噪声和引起震动，流量、扬程及效率均会迅速下降，严重时不能吸液。避免气蚀的方法就是研制泵的安装高度。离心泵的工作点是泵的特性曲线和管路提醒曲线的交点M。离心泵的流量调节方法：6（1）通过阀门调节：改变泵出口阀门的开度（2）改变转速（3）改变叶轮直径离心泵的操作要点：（1）灌泵：启动前，使泵体内充满被输送液体的操作，用来避免气缚现象（2）预热（3）盘车（4）开车：开车时，要先关闭出口阀，在起动电机。注意，关闭出口阀运转的时间应尽可能短，以免泵内液体因摩擦而发热发生气蚀现象。（5）调节流量缓慢的打开出口阀，调节到指定流量（6）检查（7）停车：停车时，要先关闭出口阀，在关电机，一面高压倒灌，造成叶轮反转。往复泵有自吸作用，因此不需要灌泵。操作顺序先打开空阀、进口阀、出口阀及旁阀等在启动电机。齿轮泵适应输送高粘度及膏状液体。25、沉降与过滤是分离非均相物系常用的两种操作。混合物可分为两大类即均相混合物和非均相混合物。沉操作时靠重力的作用，利用分离