環(huán)境工程原理復(fù)習(xí)教材

1、環(huán)境工程原理復(fù)習(xí)教材作者:日期:第I篇環(huán)境工程原理基礎(chǔ)第一節(jié)常用物理量（1）什么是換算因數(shù)？英尺和米的換算因數(shù)是多少？（2）什么是量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù)？單位和量綱的區(qū)別是什么？（3）質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量比的區(qū)別和關(guān)系如何？試舉出質(zhì)量比的應(yīng)用實(shí)例。（4）大氣污染控制工程中經(jīng)常用體積分?jǐn)?shù)表示污染物的濃度，試說明該單位的優(yōu)點(diǎn)，并闡述與質(zhì)量濃度的關(guān)系。（5）平均速度的涵義是什么？用管道輸送水和空氣時(shí)，較為經(jīng)濟(jì)的流速范圍為多少？第二節(jié)質(zhì)量衡算（1）進(jìn)行質(zhì)量衡算的三個(gè)要素是什么？（2）簡(jiǎn)述穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的特征。（3）質(zhì)量衡算的基本關(guān)系是什么？（4）以全部組分為對(duì)象進(jìn)行質(zhì)量衡算時(shí)，衡算方程具有什么特征？（5）對(duì)

2、存在一級(jí)反應(yīng)過程的系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量衡算時(shí)，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率如何表示？第三節(jié)能量衡算（1）物質(zhì)的總能量由哪幾部分組成？系統(tǒng)內(nèi)部能量的變化與環(huán)境的關(guān)系如何？（2）什么是封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)？（3）簡(jiǎn)述熱量衡算方程的涵義。（4）對(duì)于不對(duì)外做功的封閉系統(tǒng)，其內(nèi)部能量的變化如何表現(xiàn)？（5）對(duì)于不對(duì)外做功的開放系統(tǒng)，系統(tǒng)能量變化率可如何表示？第一節(jié)管道系統(tǒng)的衡算方程（1）用圓管道輸送水，流量增加1倍，若流速不變或管徑不變，則管徑或流速如何變化？（2）當(dāng)布水孔板的開孔率為30%時(shí)，流過布水孔的流速增加多少？（3）拓展的伯努利方程表明管路中各種機(jī)械能變化和外界能量之間的關(guān)系，試簡(jiǎn)述這種 關(guān)系，并說明該方程的適用條件。

3、（4）在管流系統(tǒng)中，機(jī)械能的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁葱问降哪芰?？其宏觀的表現(xiàn)形式是什么？（5）對(duì)于實(shí)際流體，流動(dòng)過程中若無外功加入，則流體將向哪個(gè)方向流動(dòng)？（6）如何確定流體輸送管路系統(tǒng)所需要的輸送機(jī)械的功率？（7）簡(jiǎn)述層流和湍流的流態(tài)特征。（8）什么是“內(nèi)摩擦力”？簡(jiǎn)述不同流態(tài)流體中“內(nèi)摩擦力”的產(chǎn)生機(jī)理。（9）流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的根本原因是什么？（10）什么情況下可用牛頓黏性定律計(jì)算剪切應(yīng)力？牛頓型流體有哪些？（11）簡(jiǎn)述溫度和壓力對(duì)液體和氣體黏度的影響。第三節(jié)邊界層理論（1）什么是流動(dòng)邊界層？邊界層理論的要點(diǎn)是什么？（2）簡(jiǎn)述湍流邊界層內(nèi)的流態(tài)，以及流速分布和阻力特征。邊界層厚度是如何定義的？簡(jiǎn)述

4、影響平壁邊界層厚度的因素，并比較下列幾組介質(zhì)沿平 壁面流動(dòng)時(shí)，哪個(gè)邊界層厚度較大：a.污水和污泥；b.水和油；c.流速大和流速小的同種流體為什么管道進(jìn)口段附近的摩擦系數(shù)最大？簡(jiǎn)述邊界層分離的條件和過程。流體沿平壁面的流動(dòng)和理想流體繞過圓柱體流動(dòng)時(shí)是否會(huì)發(fā)生邊界層分離？當(dāng)逆壓梯度相同時(shí)，層流邊界層和湍流邊界層分離點(diǎn)的相對(duì)位置如何?請(qǐng)解釋其原因。第四節(jié)流體流動(dòng)的阻力損失簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)中的物體受到阻力的原因。流線形物體運(yùn)動(dòng)時(shí)是否存在形體阻力？簡(jiǎn)述流態(tài)對(duì)流動(dòng)阻力的影響。分析物體表面的粗糙度對(duì)流動(dòng)阻力的影響，舉應(yīng)用實(shí)例說明。不可壓縮流體在水平直管中穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，試分析以下情況下，管內(nèi)壓力差如何變化：a.管徑增加一

5、倍；b.流量增加一倍；c.管長(zhǎng)增加一倍。試比較圓管中層流和湍流流動(dòng)的速度分布特征。試分析圓管湍流流動(dòng)的雷諾數(shù)和管道相對(duì)粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。第四章熱量傳遞第一節(jié)熱量傳遞的方式什么是熱傳導(dǎo)？什么是對(duì)流傳熱？分別舉出一個(gè)強(qiáng)制對(duì)流傳熱和自然對(duì)流傳熱的實(shí)例。簡(jiǎn)述輻射傳熱的過程及其特點(diǎn)。試分析在居室內(nèi)人體所發(fā)生的傳熱過程，設(shè)室內(nèi)空氣處于流動(dòng)狀態(tài)。若冬季和夏季的室溫均為18C，人對(duì)冷暖的感覺是否相同？在哪種情況下覺得更暖和？為什么？第二節(jié)熱傳導(dǎo)簡(jiǎn)述傅立葉定律的意義和適用條件。分析導(dǎo)溫系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)的涵義及影響因素。為什么多孔材料具有保溫性能？保溫材料為什么需要防潮？當(dāng)平壁面的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化時(shí)，若分別

6、按變量和平均導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算，導(dǎo)熱熱通量和 平壁內(nèi)的溫度分布有何差異。若采用兩種導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料為管道保溫，試分析應(yīng)如何布置效果最好。第三節(jié)對(duì)流傳熱簡(jiǎn)述影響對(duì)流傳熱的因素。簡(jiǎn)述對(duì)流傳熱的機(jī)理、傳熱阻力的分布及強(qiáng)化傳熱的措施。為什么流體層流流動(dòng)時(shí)其傳熱過程較靜止時(shí)增強(qiáng)？傳熱邊界層的范圍如何確定？試分析傳熱邊界層與流動(dòng)邊界層的關(guān)系。試分析影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素。分析圓直管內(nèi)湍流流動(dòng)的對(duì)流傳熱系數(shù)與流量和管徑的關(guān)系，若要提高對(duì)流傳熱系數(shù)，采取哪種措施最有效？流體由直管流入短管和彎管，其對(duì)流傳熱系數(shù)將如何變化？為什么？什么情況下保溫層厚度增加反而會(huì)使熱損失加大？保溫層的臨界直徑由什么決定？間壁傳熱熱阻包

7、括哪幾部分？若冷熱流體分別為氣體和液體，要強(qiáng)化換熱過程，需在哪一側(cè)采取措施？什么是傳熱效率和傳熱單元數(shù)？第四節(jié)輻射傳熱分析熱輻射對(duì)固體、液體和氣體的作用特點(diǎn)。比較黑體和灰體的特性及其輻射能力的差異。溫度對(duì)熱輻射和輻射傳熱的影響。分析物體輻射能力和吸收能力的關(guān)系。簡(jiǎn)述氣體發(fā)射和吸收輻射能的特征，分析溫室效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理。第五節(jié)換熱器簡(jiǎn)述換熱器的類型。什么是間壁式換熱器，主要包括哪幾種類型？列管式換熱器式最常用的換熱器，說明什么是管程、殼程，并分析當(dāng)氣體和液體換熱時(shí)，氣體宜通入哪一側(cè)？簡(jiǎn)述增加傳熱面積的方法。試分析提高間壁式換熱器傳熱系數(shù)的途徑。第五章質(zhì)量傳遞第二節(jié)質(zhì)量傳遞的基本原理1)什么是分子擴(kuò)

8、散和渦流擴(kuò)散？簡(jiǎn)述費(fèi)克定律的物理意義和適用條件。簡(jiǎn)述溫度、壓力對(duì)氣體和液體分子擴(kuò)散系數(shù)的影響。對(duì)于雙組分氣體物系，當(dāng)總壓和溫度提高1倍時(shí)，分子擴(kuò)散系數(shù)將如何變化？分析湍流流動(dòng)中組分的傳質(zhì)機(jī)理。第三節(jié)分子傳質(zhì)什么是總體流動(dòng)？分析總體流動(dòng)和分子擴(kuò)散的關(guān)系。在雙組分混合氣體的單向分子擴(kuò)散中，組分A的宏觀運(yùn)動(dòng)速度和擴(kuò)散速度的關(guān)系？單向擴(kuò)散中擴(kuò)散組分總擴(kuò)散通量的構(gòu)成及表達(dá)式。簡(jiǎn)述漂移因子的涵義。分析雙組分混合氣體中，當(dāng)NB=0、NB= NA及NB= 2NA時(shí)，總體流動(dòng)對(duì)組分傳 質(zhì)速率的影響。第四節(jié)對(duì)流傳質(zhì)簡(jiǎn)述對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理和傳質(zhì)阻力的分布。傳質(zhì)邊界層的范圍如何確定？試分析傳質(zhì)邊界層與流動(dòng)邊界層的關(guān)系。為

9、什么流體層流流動(dòng)時(shí)其傳質(zhì)速率較靜止時(shí)增大？虛擬膜層的涵義是什么？試比較對(duì)流傳質(zhì)速率方程和費(fèi)克定律的異同。比較對(duì)流傳熱和對(duì)流傳質(zhì)的區(qū)別。為什么對(duì)流傳質(zhì)存在兩種情況？簡(jiǎn)述影響對(duì)流傳質(zhì)速率的因素和強(qiáng)化傳質(zhì)的措施。第六章沉降第一節(jié)沉降分離的基本概念簡(jiǎn)述沉降分離的原理、類型和各類型的主要特征。簡(jiǎn)要說明環(huán)境工程領(lǐng)域哪些處理單元涉及沉降分離過程。顆粒的幾何特性如何影響顆粒在流體中受到的阻力？不同流態(tài)區(qū)，顆粒受到的流體阻力不同的原因是什么？顆粒和流體的哪些性質(zhì)會(huì)影響到顆粒所受到的流體阻力，怎么影響。第二節(jié)重力沉降簡(jiǎn)要分析顆粒在重力沉降過程中的受力情況。層流區(qū)顆粒的重力沉降速度主要受哪些因素影響？影響層流區(qū)和湍

10、流區(qū)顆粒沉降速度的因素有何不同，原因何在？流體溫度對(duì)顆粒沉降的主要影響是什么？列出你所知道的環(huán)境工程領(lǐng)域的重力沉降過程。第三節(jié)離心沉降簡(jiǎn)要分析顆粒在離心沉降過程中的受力情況。比較離心沉降和重力沉降的主要區(qū)別。同一顆粒的重力沉降和離心沉降速度的關(guān)系如何？簡(jiǎn)要說明旋風(fēng)分離器的主要分離性能指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器各部位尺寸有什么關(guān)系？第四節(jié)其他沉降電沉降過程中顆粒受力情況如何，沉降速度與哪些因素有關(guān)？簡(jiǎn)述電除塵器的組成和原理。電除塵器的優(yōu)點(diǎn)是什么？慣性沉降的作用原理是什么，主要受哪些因素的影響？慣性沉降應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些電除塵和慣性除塵過程？第七章過濾第一節(jié)過濾操作的基本概念過濾過程

11、在環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？環(huán)境工程領(lǐng)域中的過濾過程，使用的過濾介質(zhì)主要有哪些？過濾的主要類型有哪些？表面過濾和深層過濾的主要區(qū)別是什么？第二節(jié)表面過濾的基本理論表面過濾的過濾阻力由哪些部分組成？表面過濾的過濾速度與推動(dòng)力和阻力的關(guān)系如何表示？過濾常數(shù)與哪些因素有關(guān)？哪些因素影響濾餅層比阻？過濾介質(zhì)的比當(dāng)量濾液量的物理意義是什么？恒壓過濾和恒速過濾的主要區(qū)別是什么？如何通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定過濾常數(shù)、過濾介質(zhì)的比當(dāng)量濾液量和壓縮指數(shù)？洗滌過程和過濾過程有什么關(guān)系？間歇式過濾機(jī)和連續(xù)式過濾機(jī)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么？第三節(jié)深層過濾的基本理論混合顆粒和顆粒床層有哪些主要的幾何特性？混合顆粒的平均粒徑和顆粒床層的

12、當(dāng)量直徑如何定義？流體通過顆粒床層的實(shí)際流速與哪些因素有關(guān)，與空床流速是什么關(guān)系？深層過濾的過濾速度與推動(dòng)力和阻力的關(guān)系如何表示？懸浮顆粒在床層中的運(yùn)動(dòng)包括哪些主要行為？流體在深層過濾中的水頭損失如何變化，主要存在哪些變化情況？如何防止濾料表層的堵塞，為什么？第八章吸收第一節(jié)吸收的基本概念簡(jiǎn)述吸收的基本原理和過程。吸收的主要類型有哪些？環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些吸收過程？利用吸收法凈化氣態(tài)污染物的特點(diǎn)有哪些？第二節(jié)物理吸收亨利定律有哪些表達(dá)形式，意義如何，常數(shù)之間的關(guān)系如何？如何通過相平衡曲線判斷傳質(zhì)方向，其物理意義何在？舉例說明如何改變平衡條件來實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)極限的改變。吸收過程有哪幾個(gè)基本步驟？雙膜理論

13、的基本論點(diǎn)是什么？吸收速率與傳質(zhì)推動(dòng)力和傳質(zhì)阻力的關(guān)系，有哪些表達(dá)形式？吸收的傳質(zhì)阻力由哪幾個(gè)部分組成，如何表示，關(guān)系如何？簡(jiǎn)要說明氣體性質(zhì)對(duì)傳質(zhì)阻力的影響，并舉例說明。第三節(jié)化學(xué)吸收化學(xué)吸收與物理吸收的主要區(qū)別是什么？化學(xué)反應(yīng)對(duì)吸收過程有哪些影響？如何聯(lián)系化學(xué)吸收的氣液平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡？如何解釋化學(xué)吸收中傳質(zhì)速率的增加？化學(xué)反應(yīng)速率的不同如何影響化學(xué)吸收？化學(xué)吸收的適用范圍是什么？第四節(jié)吸收設(shè)備的主要工藝計(jì)算吸收塔中氣液兩相的流動(dòng)方式有幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？板式塔和填料塔的主要區(qū)別是什么？畫圖說明并流和逆流操作線和平衡線的不同？最小吸收劑用量如何確定，吸收劑用量的確定應(yīng)遵循什么原則？總體積

14、傳質(zhì)系數(shù)的物理意義是什么？傳質(zhì)單元的意義是什么，傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度與哪些因素有關(guān)？吸收過程計(jì)算的基本關(guān)系式有哪些？第九章吸附第一節(jié)吸附分離操作的基本概念簡(jiǎn)述吸附分離的基本原理。簡(jiǎn)要說明吸附根據(jù)不同的分類方法可以分為哪些類型。吸附在環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些應(yīng)用，舉例說明。第二節(jié)吸附劑常用的吸附劑有哪些？吸附劑的主要特性是什么？簡(jiǎn)述幾種吸附劑的制備、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特性：活性炭、活性炭纖維、碳分子篩、硅膠、活 性氧化鋁和沸石分子篩。第三節(jié)吸附平衡吸附平衡是如何定義的，平衡吸附量如何計(jì)算？環(huán)境條件如何影響吸附平衡？等溫吸附線的物理意義是什么，溫度對(duì)吸附是如何影響的？Freundlich方程的形式和適用范圍

15、，方程式中的常數(shù)如何求解？Langmuir方程的基本假設(shè)是什么，方程的形式和適用范圍，方程式中的常數(shù)如何求 解？BET方程的物理意義是什么？如何評(píng)價(jià)不同吸附劑對(duì)污染物的吸附性能？液相吸附和氣相吸附相比有何特點(diǎn)？簡(jiǎn)要說明液體吸附的吸附等溫式形式和適用范圍。第四節(jié)吸附動(dòng)力學(xué)吸附過程有哪幾個(gè)基本步驟？吸附過程可能的控制步驟是什么？吸附劑顆粒外表面、內(nèi)表面擴(kuò)散速率方程的物理意義何在？第五節(jié)吸附操作與吸附穿透曲線常見的吸附分離設(shè)備和操作方式有哪些？接觸過濾吸附中，單級(jí)吸附、多級(jí)吸附和多級(jí)逆流吸附的平衡線和操作線關(guān)系如何，畫 示意圖說明。接觸過濾多級(jí)逆流吸附最小吸附劑用量如何確定，畫示意圖說明。接觸過濾多

16、級(jí)逆流吸附中理論級(jí)數(shù)如何確定？固定床吸附中，床層可以分為幾個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的特點(diǎn)是什么？簡(jiǎn)述固定床吸附從開始到完全失去吸附能力的變化過程。畫出固定床吸附的穿透曲線的示意圖，并在圖中標(biāo)出穿透點(diǎn)、終點(diǎn)、剩余吸附量和飽和 吸附量。固定床吸附過程的穿透時(shí)間如何計(jì)算？動(dòng)態(tài)吸附量和靜態(tài)吸附量有何差別，受哪些主要因素的影響？第十一章反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)反應(yīng)器與反應(yīng)操作快速去除污染物的關(guān)鍵是什么？反應(yīng)器的一般特性主要指哪幾個(gè)方面？反應(yīng)器研究開發(fā)的主要任務(wù)是什么？什么是間歇操作、連續(xù)操作和半連續(xù)操作？它們一般各有哪些主要特點(diǎn)？什么是空間時(shí)間和空間速度？它們所表達(dá)的物理意義分別是什么？一般情況下，反應(yīng)器內(nèi)的流體流動(dòng)

17、狀態(tài)會(huì)對(duì)反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生影響，為什么？根據(jù)反應(yīng)物料的流動(dòng)與混合狀態(tài)，反應(yīng)器可分為哪些類型。反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括哪幾個(gè)方面？它通常用到哪幾類基本方程？第二節(jié)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系什么是膨脹因子？膨脹因子為1的反應(yīng)體系，反應(yīng)后系統(tǒng)的物質(zhì)的量將如何變化？若 是膨脹因子為0.5的反應(yīng)體系，則如何變化？什么是簡(jiǎn)單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)？可逆反應(yīng)屬于哪一類反應(yīng)？為什么？什么是均相內(nèi)反應(yīng)和界面反應(yīng)？對(duì)于連續(xù)反應(yīng)器，某一關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率的一般定義是什么？對(duì)于實(shí)際規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)器，影響某一關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率的主要因素是什么？第三節(jié)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(1)若將反應(yīng)速率的定義寫成一rA=dcA/dt，該定義式成立的條件是什么？說明理由。氣一

18、固相反應(yīng)的反應(yīng)速率有哪幾種表達(dá)方式？氣一液相反應(yīng)情況又如何？什么是反應(yīng)級(jí)數(shù)？它的大小能否反映反應(yīng)速率的大??？為什么？對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)，它的速率常數(shù)是否與反應(yīng)物的濃度有關(guān)？催化劑能否改變速率常數(shù) 的大小？零級(jí)不可逆單一反應(yīng)有哪些主要特點(diǎn)？一級(jí)不可逆單一反應(yīng)有哪些主要特點(diǎn)？二級(jí)不可逆單一反應(yīng)有哪些主要特點(diǎn)？對(duì)于可逆單一反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度能減少到零嗎？為什么？在平行反應(yīng)中，什么是主反應(yīng)？什么是副反應(yīng)和副產(chǎn)物？對(duì)于串聯(lián)反應(yīng)，其中間產(chǎn)物的濃度隨反應(yīng)時(shí)間如何變化？在實(shí)際操作中能否將中間產(chǎn)物的濃度控制到最大值？如何控制？第十五章微生物反應(yīng)器第一節(jié)微生物與微生物反應(yīng)為什么說微生物反應(yīng)類似于化學(xué)反應(yīng)中的自催化反應(yīng)？微生物反應(yīng)一般可分為哪幾類反應(yīng)？微生物反應(yīng)中的基質(zhì)有哪些作用？微生物反應(yīng)的產(chǎn)物有哪幾類？有機(jī)物的微生物分解反應(yīng)中產(chǎn)生的能量有哪些用途？第二節(jié)微生物反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系什么是計(jì)量學(xué)限制性基質(zhì)？什么是生長(zhǎng)速率限制性基質(zhì)？細(xì)胞產(chǎn)率系數(shù)有哪些用途？細(xì)胞產(chǎn)率系數(shù)有哪幾種？它們?nèi)≈捣秶魇鞘裁?？什么是有效電子？如何?jì)算？什么是代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率系數(shù)？第三節(jié)微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(1)什么是微生物的比生長(zhǎng)速率？Monod方程中的最大比生長(zhǎng)速率和飽和系數(shù)各表達(dá)什么意義？與富營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比，貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的飽和系數(shù)有何特點(diǎn)？影響以微生物膜表面積為基準(zhǔn)的基質(zhì)消耗速率的主要因素(主要指與微生物膜和基質(zhì)本身特性有直接關(guān)系的主