環(huán)工原理簡答題

1、1懸浮液中加入助濾劑進行過濾的目的是什么？答案要點：在濾餅中形成骨架，使濾渣疏松，孔隙率加大，濾液得以暢流。2簡述熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程。答案要點：熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量。3什么是離心分離因數(shù)，如何提高離心機的分離效率？答案要點：離心分離因數(shù)是指物料在離心力場中所受的離心力與重力之比。為了提高離心機的分離效率，通常使離心機的轉(zhuǎn)速增高，而將它的直徑適當(dāng)減少。4強化傳熱的途徑有哪些？答案要點：由傳熱基本方程式為Q = KAtm可知，強化傳熱的途徑有：（1）增加傳熱面積A（即增加單位體積的傳熱面積而不是增大換熱器體積）； （

2、2）增加溫度差tm；（采用逆流流動）； （3）增加傳熱系數(shù)K（增加流體的湍流流動，防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻）5試比較深層過濾和表面過濾的特點和差異。表面過濾發(fā)生在過濾介質(zhì)的表面，待過濾流體中的固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，并在其表面逐漸累積成濾餅，濾餅亦起過濾作用。表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢、濾餅容易形成的情況下。深層過濾通常發(fā)生在以固體顆粒為過濾介質(zhì)的過濾操作中，過濾時，顆粒物進入過濾介質(zhì)層，在攔截、慣性碰撞、擴散沉淀等作用下顆粒物附著在介質(zhì)表面而與流體分開。深沉過濾一般適用于過濾流體中顆粒物濃度較低的場合。一流體中組分A的含量為，與平壁面接觸，壁面上組

3、分A的含量為，且>。試?yán)L制當(dāng)流體分別為靜止、沿壁面層流流動和湍流流動時，組分A在壁面法向上的濃度分布示意圖。（6分） a.靜止時 b.層流流動 c.湍流流動CA0CA0CA0 a.靜止時 b.層流流動 c.湍流流動二設(shè)冬天室內(nèi)的溫度為，室外溫度為，>。在兩溫度保持不變的情況下，試?yán)L制下列三種情況下從室內(nèi)空氣到室外大氣溫度分布示意圖。（6分）（1）室外平靜無風(fēng)，不考慮輻射傳熱； （2）室外冷空氣以一定流速流過磚墻表面； （3）除了室外刮風(fēng)外，還考慮磚墻與四周環(huán)境的輻射傳熱。室內(nèi)T1室外T2室內(nèi)T1室外T2室內(nèi)T1室外T2（1） （2） （3）三流體沿平壁面流動時，同時發(fā)生傳質(zhì)過程。當(dāng)

4、流速增加致使流動狀態(tài)由層流變?yōu)橥牧鲿r，試分析流動邊界層厚度的變化，以及對流動阻力和傳質(zhì)阻力產(chǎn)生的影響。（8分）邊界層厚度與流速有關(guān)，流速增加，邊界層厚度減少。流動由層流變成湍流，速度梯度變大，摩擦力增加，流動阻力增加；邊界層厚度減少，而傳質(zhì)阻力主要集中在邊界層，湍流加大了液體的對流，濃度梯度增大，傳質(zhì)阻力減少。四有一個套管換熱器，內(nèi)管外側(cè)裝有翅片，用水冷卻空氣，空氣和水各應(yīng)走哪里（管內(nèi)和殼間）？試解釋原因。（10分） 裝有翅片的目的一方面是為了加大接觸面積；另一方面是為了破壞邊界層形成以提高對流傳熱系數(shù)。 要提高傳熱器的傳熱效果，應(yīng)當(dāng)提高限制步驟的傳熱效果。因此，在用水冷卻空氣的換熱過程中，空

5、氣對流傳熱慢，是制約因素。所以，翅片應(yīng)放在空氣一側(cè)，即空氣走殼間，水走管內(nèi)。五試比較深層過濾和表面過濾的特點和差異。（10分） 表面過濾發(fā)生在過濾介質(zhì)的表面，待過濾流體中的固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，并在其表面逐漸累積成濾餅，濾餅亦起過濾作用。表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢、濾餅容易形成的情況下。深層過濾通常發(fā)生在以固體顆粒為過濾介質(zhì)的過濾操作中，過濾時，顆粒物進入過濾介質(zhì)層，在攔截、慣性碰撞、擴散沉淀等作用下顆粒物附著在介質(zhì)表面而與流體分開。深沉過濾一般適用于過濾流體中顆粒物濃度較低的場合。1.在空氣水間壁換熱器中，為強化換熱可采取哪些措施？傳熱壁面的溫度接近于哪一側(cè)的

6、溫度？（1）提高總傳熱系數(shù)：氣側(cè)傳熱控制，所以強化氣側(cè)，走管外，加翅片；水側(cè)提高流速；提高溫差采用逆流操作。（2）接近水側(cè)溫度，因為水側(cè)熱阻小，溫差小。2.為減少室外設(shè)備的熱損失，在保溫層外包一層金屬皮，一般會采用表面光滑、顏色較淺的材料，試說明原因。（1）表面光滑，減小對流傳熱系數(shù)，減少對流熱損失。（2）顏色較淺，輻射能力弱，減小輻射熱損失。3.已知分子擴散時，通過某一截面的組分A的傳質(zhì)通量、分子擴散通量和總物質(zhì)通量分別為NA，NA,D，NM。在以下兩種情況下，分別在括號內(nèi)填寫“”或“”或“”，表示出三者的關(guān)系。（1）等分子反向擴散時： NA,D（ ）NA （ > ）NM （ ）0（2

7、）A組分單向擴散時： NM （ = ）NA （ > ）NA,D （ > ）04.流體在直管內(nèi)流動時，同時發(fā)生傳質(zhì)過程。當(dāng)流速增加致使流態(tài)有層流變?yōu)橥牧鲿r，對流動阻力和傳遞阻力產(chǎn)生什么影響？當(dāng)流體流過彎管時，對流動阻力和傳遞阻力產(chǎn)生什么影響？（1）湍流邊界層減小，速度梯度大，摩擦力大；分子傳遞厚度減小，傳遞阻力減小，速率增大。（2）彎管處產(chǎn)生環(huán)流，擾動劇烈，摩擦力增大，利于傳熱。5.某工業(yè)廢氣中含有氨，擬采用吸收法進行預(yù)處理。根據(jù)你所學(xué)的知識，分析提高去除效率的方法。大推動力：化學(xué)吸收，逆流；增大傳質(zhì)系數(shù)：加大流速，增加擾動或加填料；增大接觸面積：液滴。1.簡述溫室效應(yīng)產(chǎn)生的機理。（6分） 根據(jù)太陽表面和地球表面的溫度計算可得太陽輻射為短波，地表輻射為長波。而地球表面的溫室氣體對于短波的吸收小，對于長波的吸收大，從而大大削弱了地表的對外輻射，從而導(dǎo)致溫室效