環(huán)境工程原理試題庫更全

1、環(huán)境工程原理 試題庫試題一一：問答題（36分）1、 一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng)，若將其管徑增加一倍，問能量損失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？3、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：（1）傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？（2）傳熱糸數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜糸數(shù)？（3）那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？5、換熱器的設(shè)計(jì)中為何常常采用逆流操作？6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？三：計(jì)算題（46分）1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)，設(shè)管路中所有直管管路的阻力糸數(shù)為 =0.03，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5mH

2、 2。，若管徑為100mm,求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)？2、在一列管式換熱器中，用冷卻 將100c的熱水冷卻到50C，熱水流量為60m3h，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，溫度從20C升到45C。已知傳熱糸數(shù)K為2000丫 2換熱管為 25 2.5mm的鋼管，長 為3m.。求冷卻水量和換熱管數(shù)（逆流）。已知:卩熱水=960 ?|3 c熱水=C冷水=4187 KjKg K試題一答案:問答題Vu2 =14/.d2d1 2g124 1 2=64/2 =21h2 - 2.2 2 d2U222g 專h1。2、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟 動(dòng)前應(yīng)灌滿液體。10im50m亠25mFr圖1-11FXl3

3、、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)而分離的過 程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運(yùn)動(dòng)的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動(dòng)，這一速 度稱為重力沉降速度。3、 傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱糸數(shù)K接近于空氣的對流傳熱膜糸數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸 汽走管外。（蒸汽散熱快）。4、因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿?dòng)力大，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用量。5、可以降低溶液的沸點(diǎn)，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不耐高溫的溶液，可以減少 蒸發(fā)器的熱損失。三：計(jì)算題1、圖示，在1-1，2-2面間列板努利方程2 2u1p1u2 P2 Jz1丄=z22 h1 2g

4、 82 2gEg= 68.9u =2.44% V =14 2u =0.019 在2-2，3-3面間列板努利方程2 2 u2p2u3P3 ,z22 =z33 h，2g巾2g?g222l uu u05 = 0：; ,.一.出._d 2g 出 2g2g+ 0.03生亠+2x9.810.1 2x9.8129.812、(1)、即流體的流量為0.019,68.9局部阻力糸數(shù)為2二 K.A2.2.42 二 K.302.30 60 K8。= 3.56 10(2)、2 2 1 1 2 3=K .A . V V =1.7m2 2(3)3V =6.8m3。2=2K.A2.，11V 2=2K.A2.E =2x3.56

5、x106x302.2 3600G1C1 T1 -T 2 =，G2 = 32.：t =42.5CG2C2 tt1 / K. ：t = 39.4m2。n=167.即冷卻水的流量為 32和管子根數(shù)為167根。5 = 2.44-試題二二：問答題（30分）1、流體的流動(dòng)形態(tài)有哪幾種？如何判斷？2、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響?3、采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？4、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？5、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為 寫出圓筒任意半徑 r處的溫度表達(dá)式？三：計(jì)算題（50分）流量為5000 m/h的水通過一根 20Km長的水平管，總壓降為0.5Mpa。現(xiàn)在中央接一完全相同的I和r 2，壁表面溫度

6、分別為 T和t，若t T，試1、平行管到中點(diǎn)。問總流量變?yōu)槎嗌?（設(shè)總壓降始終不變，流動(dòng)始終為高度湍流，局部阻力2、忽略）。泵將200C的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排岀管的管徑為 管。吸入管長為 50m，排岀管長為160m。且泵到98 4mmm的無縫鋼出口的距離為10m ，其中流量為35（已知： p0=1atm ，-二 0.02 , H s=3.0 m,N 電=2 Kw電二 0.94).( 200C時(shí)水，卜=1 02 )p = 2.4 10J =1.24 10“ N.s 2， / m2求：忽略動(dòng)壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長3m,管數(shù)30根，管

7、徑為 25 2.5mm，管程為 1，現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻 CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫度46C降至100C。CS2走管外，其流量為4、G0.07，其冷凝潛熱為 356，比熱為1.050 。水走管內(nèi)，且與 CS2成C逆流流動(dòng)。冷卻水的進(jìn)岀口溫度分別為5叱 和300C。數(shù)分別為 K2000W 20 和 K2=100w 20 / m2.0C/m2.0C2用一傳熱面積為10m2的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸問此換熱器是否造適用?40%，沸點(diǎn)進(jìn)料，要求每小時(shí)蒸得375Kg200Kpa，蒸發(fā)室的操作壓強(qiáng)為20Kpa，此操作條件下的溫度差損

8、失可查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為350Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.2C138.8C查得試題二的答案二：問答題1、流體的流動(dòng)形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)Re 2000，為層流，當(dāng)取80C，熱損失可忽略不計(jì)。試求：（1）開始設(shè)入使用時(shí)，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？（2）操作一段時(shí)間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加熱蒸汽的壓力提高 350Kpa，問此時(shí)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？20Kpa水蒸汽的飽和溫度為查得60.1C，汽化潛熱為2354.9Re 4000為湍流。2、 在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動(dòng)的流體薄層，此薄層稱為層流內(nèi)層。受管 徑、流

9、速、粘度和密度。3、避免壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積糸數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為合理。4、列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（50C以上）時(shí)，由于熱應(yīng)力會(huì)引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補(bǔ)償。2 .L. .T -t2二丄.T -t1ln 1.T】t .1 n t =tr1In戈r1三：計(jì)算題1、設(shè)接平行管道后,二平行管流量為u1板努利方程：總壓降相同得： 2丨3 U33.d 2I1 U121=，2 =，3= ， I l =l = 1 2 I。21u1 = 2u3圖2-110mU5UV:1

10、廠.d242、；V =6330m冬/號(hào)7。 ：.0.092.3600s4u2 = 1.53嘆?？紤]0.5m的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N 軸=N 電 電=2.0.94 =1.88Kw .L圖-12 2、I U ”-U=Z Z &亦進(jìn)出2g. = 11+ 0.020 十0.5】直 丿 2.9.810.09-16.75m.=HQ 巾=16.75.35.1000.9.81/3600 =1.6Kw .電E3、換熱器已有的傳熱面積：A 二 n.二.dl 二 30.3.14.0.025.3 二 7.07m2。求所需的傳熱面積:冷凝段的熱量：Q1 = w.r = 0.07.356 = 24.9Kw

11、冷卻段的熱量：Qqw.C T_T2 A0.07.1.05.36 =2.65Kw。冷卻水的用量:總熱量為：Q= Q1 + Q2 =27.55KwQC. t2 4127.554.187. 30 -5-0263冷卻水離開冷卻段的溫度：t -t1Q52.657.40CG水 C比0.263.4.187G水=冷凝段的溫度差：* 46-7.4 46 -30 =25.7C.46 7.4In46-30冷卻段的溫度差：10-5冷凝段所需傳熱面積：AQ24.9.10002A14.84m2K.：t 200.25.7冷卻段所需傳熱面積：Q2.65.10002Ao1.61mK. t 100.16.42 所需的總的傳熱面積

12、：A=6.45 m2.4、水分蒸發(fā)量：=F.Vo.625F , FW = 375. x1丿F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為t = 60.1 8 = 68.1 C。傳熱糸數(shù)K為：K AAt2叱625.2354.9.1000=78510.3600.120.2 - 68.1改變壓力后的傳熱糸數(shù)：K可見結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。625.2354.9.1000= 578 A.：t 10.3600.138.8 -68.12.C試題二二：判斷題（18分）1、 在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相等的。（穩(wěn)定流動(dòng)）2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以讀出任何流體的流量。3、 用雷諾準(zhǔn)數(shù)來

13、判斷流體的流動(dòng)形態(tài)時(shí)，在SI制中屬層流范圍，在 cgs制中屬 湍流范圍。4、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵銘牌上的性能參數(shù)是指泵 揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。5、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個(gè)階段組成。6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。7、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時(shí)間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn)能力也不斷增加。9、多層導(dǎo)熱時(shí)，其推動(dòng)力為各層推動(dòng)力之和，阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜糸數(shù)一般來說有相變時(shí)的要比無相變時(shí)為大。11、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)

14、熱時(shí)，如果某層壁面導(dǎo)熱糸數(shù)小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動(dòng)力小。12、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用二次稱為雙效蒸發(fā)，依次類 推。16、對流傳熱糸數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18、總傳熱糸數(shù) K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。 三：計(jì)算題（64分）圖示，“ U”管壓差計(jì)甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為 接一“

15、U”管壓差計(jì)乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測得乙？一降層室長為 5m,寬為3m，高為4m。 內(nèi)部用隔板分成 20層，用來回收含塵 氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含1、2、塵氣體的流量為 36000，氣體密度3、，粘度為二 0.03mPa.s塵粒密度t二4300。試求理論上能100%除去的最小顆粒直徑?外徑為200mm的蒸汽管道，管外壁溫度為1600C包以導(dǎo)熱糸數(shù)為圖3-13cm，求 P12 ?若再只乙=63.5cm，求4、熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積?C =4.93。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求加_40 =0.08 - 1.1 10 t的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過6

16、00C，。問保溫層的厚度應(yīng)為多少?每米管長的熱損失不超過150 wm的NaOH水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到 50%。料液欲將濃度為25%，沸點(diǎn)為131.5C，流量為3600的進(jìn)口溫度為 20C，加熱蒸汽的壓強(qiáng)為392.4Kpa （絕壓），冷凝器的壓強(qiáng)為53.32Kpa.據(jù)經(jīng)驗(yàn)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)可取1100W 2，溶液的密度為1500已知：p=53.32Kpa, t =83C , r = 2000沉降速度:36000300.3600=0.033嘆設(shè)沉降區(qū)為層流，則有:u d2s.g-18Jd2 4300-0.9.9.8118.0.03.10 _3d =2.06 105md2.06 10乃.0.033.0.9

17、0.03.10 二 0.66 1。保溫材料的導(dǎo)熱糸數(shù)lnRr: = 0.0921.K2.3.140.0921 160 -60150 ,、=47mm?！?001001-0/=3600.、x1 丿水分蒸發(fā)量：W = F.一25 =180050加熱蒸汽消耗量:3600.4.93.131.5-202143= 0.736Kg/p=392.4Kpa, T =142.9 C試題三答案三：計(jì)算題1、：p 二匸示一測 Rg - p = 136 一1 .0.03.9.81.10 。要求每一操作周期得8m濾液，過濾時(shí)間為0.5h。設(shè)濾= 3.708Kpa-1.0.635.9.81.103 = 3.708Kpa ,2

18、、降沉室的總面積：A =20.5.3 = 300m2餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求：過濾時(shí)間；若操作壓強(qiáng)所需的傳熱面積為：A 空0.736.2143125.9m2。K,t1100.142.5 -131.5即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736 Kg。所需的傳熱面積為 125.9m2試題四三：計(jì)算題1、 圖示為一輸油管路，未裝流量計(jì)，但在A、B分別測得壓強(qiáng)為PA=150Kpa，PA = 140Kpa，試估算管道中油的流量？已知：管為 89 4mm，A、B間距為10m,其中管道的當(dāng)量長度為9.3m，? =820,121cp。18.J3、用一板框壓濾機(jī)在300Kpa壓強(qiáng)差下過濾某懸浮

19、液。已知過濾常數(shù)K為7.5匯10 mV，圖4-22、試證明球形顆粒在重力場中作自由 u0=g。沉降時(shí)，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式 為：差提高至600Kpa，現(xiàn)有一臺(tái)板框過濾機(jī)，每框的尺寸為635 635 25mm，若3要求每個(gè)過濾周期仍得 8m濾液，則至少需要多少個(gè)框能滿足要求？過濾時(shí)間 又為多少？4、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m,直徑為25x 2mm。水以0.7% 的、溫度為720C流速在管內(nèi)流動(dòng)，并從17C被加熱到37C。流量為1.25315烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝潛熱為已測得：蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為800污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的70%，計(jì)算時(shí)可忽略管壁熱阻及熱

20、損失。試題四答案三：計(jì)算題1、在A-B兩點(diǎn)間列板努利方程：2ZA旦旦?.g 2g B -.g150 10300 ，管內(nèi)側(cè)熱阻為個(gè)側(cè)熱阻的40%，.0C試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。2U_2g3140 1031820.9.81820.9.81設(shè)流體在管路中作層流流動(dòng)，則:19.3+ Z.0.081642U。2g2U2.9.81U2=0.02.Re0.117。uu =1.720.1172 .u 2 = 0.02.u2 = 0.02u核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：Re二二933 2000。e P則：油品的流量為 V =1.d2.u =31.52m：h2、顆粒作自由沉降，受力:F1=夕.二.d3.sg，62

21、2廠 1P.u 2F 3.二.d -42maFl_F2_F3=0，層流:3、過濾面積:q qe2*，8 A 0.012 2 = 7.5.10-5.05.3600，A = 22.5m2。濾餅體積:0.2V = 8.0.025 = 0.2m3，框數(shù) n20。0.635.0.635.0.025A =0.6352.2.20 =16.13m2。過濾總面積：(q+qeF = K.J (816 1h0.0121.5.10t，t = 0.478h。5、傳熱量為：Q=394Kw。所需水量： W =4.713= 44.250C。單管水量： W =0.243，每程所需管子數(shù)為：n =20。每程傳熱面積：A = 4.

22、71m2，傳熱糸數(shù)：K = 476.2W 2 0/ m2.0C所需傳熱面積:A = 18.7m2 管程數(shù)為：n=4.總管數(shù)為80根試題五一：簡答題（60分）1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動(dòng)。問：（1）、靜壓頭 哪個(gè)大？為什么？Pg（2）、體積流量 V哪個(gè)大？為什么？（3）、質(zhì)量流速哪個(gè)大？為什么？（不計(jì)阻力）2、圖示，測岀 A、B兩端點(diǎn)的壓力差？3、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾種？家里的自 來水管是什么管？4、 何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防止？5、何謂過濾介質(zhì)？對過濾介質(zhì)有何要求？6、說明熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關(guān)糸？7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？8、 敘述導(dǎo)熱糸數(shù)、對流傳

23、熱膜糸數(shù)、圖5-2傳熱糸數(shù)的單位及物理意義？9、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？二：計(jì)算題1、容器A、B分別盛有水和密度為800 Kg 3的灑精，中間接一水銀壓差計(jì)。（1）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)PA= 2.943 104pa（表壓）時(shí)，測得 R = 0.3m ,片=0.5mh2=0.2m，求容器B內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？（2）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)減小至Pa =1.962 104pa ，容器b內(nèi)的壓強(qiáng)不變， 圖5-3則水銀壓差計(jì)內(nèi)的讀數(shù)為多少？圖5-1PB用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓強(qiáng)為652.365Kpa。泵位于貯罐液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損失為

24、1.6m。異丁烷在輸送條件下的密度為飽和蒸汽壓為3.5m。試問該泵能否正常操作?637.65Kpa。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在0.1Mpa （表壓）下 20分鐘可在每平方米過濾面積上得到330.197 m 的濾液，再過濾 20分鐘又得到濾液 0.09 m，試求共過濾1小時(shí)可得總濾液量為多少？ 某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量2100 Kg h，加熱蒸汽的溫度為120C，其汽化潛熱為已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為81 C，各項(xiàng)溫度差損失共為90C。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù)沸騰溶液的傳熱膜糸數(shù)1、3500W 2，求該

25、換熱器的傳熱面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失忽略不計(jì)）試題五答案:問答題2 2ZAiAut=ZB 號(hào)駕，Pa Pb:.g?gVVB 。W =屏，WA=W B是:1K時(shí)，通過單位面積單位時(shí)間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是:2.k 對流傳熱膜糸數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為所傳遞熱量的多少。單位是：1K時(shí)，通過單位面積單位時(shí)間內(nèi)以對流傳熱的方式9、強(qiáng)化傳熱 增加溫度差；（采用逆流流動(dòng)） 消除垢層熱阻）10、蒸發(fā)操作的特點(diǎn): 二：計(jì)算題：仁p和Sghi2 。2.k的途徑有：增增加傳熱糸數(shù)加傳熱面積；（增加有效傳熱面積） K （增加流體的湍流流動(dòng)，防止垢層熱阻的形成及及時(shí)地溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特性。，P =PB 2g.h2 Hg.g.R。2、p 二Pa 測.g. R h , p 二Pb t測.g. Z h t示.g.RP =PPb = -.g.Zr示r測.g.R p = 測.g.Z t示測.g.R。3、管子的類型有:鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。表示方法有：英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。4、 泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，此時(shí)液體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫，泵體振動(dòng)，