环境工程原理试题库(更全)

《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数为03.0，现发现压力表上的读数为052mH，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C0100的热水冷却到C050，热水流量为hm360，冷却水在管内流动，温度从C020升到C045。已知传热糸数K为Cmw.20002，换热管为mm5.225的钢管，长为3m.。求冷却水量和换热管数（逆流）。已知：3960mK热水KKgKjCC.187.4冷水热水试题一答案：二：问答题1、gudlh2..21111。122dd，122241..41udVu，12222../64ud。1222221612..hgudlh。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10m50m25m图1-12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。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gpguz12112='22222hgpguzgugudlu2.2..81.92500010222进81.921.5.081.921.1.050.03.081.921.52usmu44.2hmsmudV3329.68019.0..41。在2-2，3-3面间列板努利方程gpguz22222='32332hgpguz，gugugudl22.2..050222出81.92181.921.1.025.03.081.9244.252，8。即流体的流量为hmsm339.68,019.0局部阻力糸数为8。2、（1）、..22AKV6030.30.4.222KsmK261056.3.102.332V（2）、222'2121..VAKV3'7.1mV（3）、..222''AKV，36002.301056.32..22622''AKV3''8.6mV。3、2111TTCG=，sKgG322Ct05.42A1222ttCG/tK.=24.39m。.167n即冷却水的流量为sKg32和管子根数为167根。3试题二二：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1r和2r，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5000hm3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hm3？（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C020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mmm498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hm335。（已知：atmp10，02.0,0.3sHm,KwN2电,94.0电）.(C020时水，31000mKg，23.1024.1msN，230104.2mNp)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mm5.225，管程为1，现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS饱和蒸汽，使之从饱和温度C046降至C010。2CS走管外，其流量为sKgG07.01，其冷凝潜热为KgKj356，比热为CKgKw0.05.1。水走管内，且与2CS成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为C05和C030。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为CmWK021.2000和CmWK022.100。问此换热器是否造适用？4、用一传热面积为210m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C08，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？4查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为C01.60，汽化潜热为KgKj9.2354查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为C02.120查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为C08.138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2000eR，为层流，当4000eR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（C050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、12''ln...2rrtTLQ=1'ln...2rrtTL121'''lnln..rrrrtTTt三：计算题1、设接平行管道后，总流量为hmV33。二平行管流量为hmV31和hmV32。板努利方程：3232pu11212fhpu3232pu22222fhpu总压降相同得：2..2333udl2..2111udl=2..2udl，321，llll21321。3121uuuu583hmVV3'633058。2、smdVu53.13600.09.0..4135.41221。smu53.12。132图2-12210m11图2-25mgudlguHhguHZsfs555.181.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222222'2考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.KwNN88.194.0.2电电轴.gugudlZhZH22..22'出进.81.9.253.1.5.0109.05016002.0112H.mH75.16.KwgHQN6.13600/81.9.1000.35.75.16.%85电NN.3、换热器已有的传热面积：207.73.025.0.14.3.30..mdlnA。求所需的传热面积：冷凝段的热量：1Q=Kwrw9.24356.07.0.冷却段的热量：KwTTCwQ65.236.05.1.07.0..2112。总热量为：Q=1Q+2Q=27.55Kw冷却水的用量：sKgttCQG0263530.187.455.27.12水冷却水离开冷却段的温度：CCGQtt014.7187.4.263.065.25比水冷凝段的温度差：Ct07.2530464.746ln30464.746冷却段的温度差：Ct04.165104.746ln5104.746冷凝段所需传热面积：2184.47.25.2001000.9.24.mtKQA冷却段所需传热面积：2261.14.16.1001000.65.2.mtKQA所需的总的传热面积：A=6.452m.4、水分蒸发量：FxxFW625.01.10，375WF.F=1000Kg,W=625Kg溶液的沸点为Ct01.6881.60。传热糸数K为：CmwtAQK02.7851.682.120.3600.101000.9.2354.6256改变压力后的传热糸数：CmwtAQK02'.5781.688.138.3600.101000.9.2354.625。可见结垢以后的传热糸数降低。7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。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。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cm3，求12P？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cmR5.63乙，求乙？2、一降层室长为5m,宽为3m，高为4m。内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为hm336000，气体密度39.0mKg，粘度为smPa.03.0。尘粒密度34300mKg。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C0160。管外包以导热糸数为图3-1甲乙P12P8t4101.108.0的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过C060，每米管长的热损失不超过mw150。问保温层的厚度应为多少？4、欲将浓度为25%，沸点为C05.131，流量为hKg3600的NaOH水溶液经蒸发浓缩到50%。料液的进口温度为C020，加热蒸汽的压强为392.4Kpa（绝压），冷凝器的压强为53.32Kp