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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？二：填空题（18 分）1、某设备上，真空度的读数为 80mmHg，其绝压 =_ ,02mH_Pa. 该地区的大气压为 720mmHg。2、常温下水的密度为 1000 ，粘度为 1cp，在 的管内以3mKgd1内速度流动，其流动类型为 _。sm33、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以_._._.4、气体的粘度随温度的升高而_，水的粘度随温度的升高_。5、水在管路中流动时，常用流速范围为_ ,低压气体在管sm路中流动时，常用流速范围为_ 。6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_._.往复泵_._.7、在非均相物糸中，处于_状态的物质，称为分散物质，处于 _状态的物质，称为分散介质。8、间竭过滤操作包括_._._._._。9、传热的基本方式为_._._。10、工业上的换热方法有_._._._。11、 称为_，其物理意义为_._，提高管内 值的有效方法_.提高管外 值的有效方法_。12、蒸汽冷凝有二种方式，即_和_ 。其中，由于_，其传热效果好。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 ，现发现压力表上的读数为 ，若管径为 100mm,求流体03. 052mH2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 的热水冷却到 ，热水 C01C05流量为 ，冷却水在管内 流动，温度从 升到 。已 知传热糸hm36 C02045数 K 为 ， 换热管为 的钢管，长 为 3m.。求冷却水量w.2m5.和换热管数 （逆流）。 已知： 3960K热 水 KgjC.187.4冷 水热 水试题一答案：一、填充题1、8.7m , .2Hpa415.82、 。湍530.0duRe流。3、层流、过渡流和湍流。4、增加、降低。5、3-8 、8-15 。sms6、启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。7、分散、连续。8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、热传导、对流传热、热辐射。10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为 1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：问答题1、 。 ， ，gudlh2.11d1224.udVu。 。./646.hglh2、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。10m50m 25m图 1-133、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=gpuz122hgpuzgudl2.8.950进 81.95.01.2.31.25u。sm4 hmsuV3364在 2-2，3-3 面间列板努利方程= ， gpuz22 323hgpzgugudl2.2.05出， 。 81.92.1.0581.94.5 即流体的流量为 局部阻力糸数为 8。hms3.68,.2、 （1）、 2AKV60.42Ksm26105.3.10.3（2）、 2V7.1（3）、 ， .2AV。360.1056. AKV 38.m3、 = ，21TCGsKgG2/ = 。t0.41tCt.24.9即冷却水的流量为 和管子根数为 167 根。67n34试题二一：填充题（20 分）1、牛顿粘性定律_，粘度在 SI 制中的单位是 _。2、常用测定流量的流_._._。3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_而变，不随_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_而变，又随_而变，称为不稳定流动。4、等边三角形的边长为 a，其当量直径为_。5、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数 与 的eR关系为_。6、泵是指_，按其工作原理来分可分为_._._._。7、气体按压缩比来分，可分为_._._._。8、降沉室内颗粒得以沉降的条件_。9、过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程，过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作，但为_._时采用并流操作。11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _溶液的浓度或析出溶质。13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。14、对流传热的热阻主要集中在_,因_强化对流传热的重要途径。15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。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 和 ，壁表面温度分别为1r2T和 ，若 ，试写出圆筒任意半径 r 处的温度表达式？tT三：计算题（50 分）1、流量为 5000 的水通过一根 20Km 长的水平管，总压降为 0.5Mpa。hm3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 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C0的无缝钢管。吸入管长为 50m，排出管长为 160m。且泵到4985管出口的距离为 10m，其中流量为 。（已知： ，hm35atmp10, m, , ）.( 时水， ，02.3sHKwN2电 94.0电C23Kg， )14m301.Np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 ，管m5.2程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却 饱和蒸汽，使之从饱和温2CS度 降至 。 走管外，其流量为 ，其冷凝潜热C04602SsKgG07.1为 ，比热为 。水走管内，且与 成逆流流动。Kgj35Kgw0.5.12S冷却水的进出口温度分别为 和 。已知冷凝和冷却段基于外表3面的总传热糸数分别为 和 。问此换CmW2.Cm0.1热器是否造适用？4、用一传热面积为 的蒸发器将某溶液由 15%浓缩到 40%，沸点进料，210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 ，热损失可忽08略不计。试求：（）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？（）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？查得 20Kpa 水蒸汽的饱和温度为 ，汽化潜热为C01.6Kgj9.2354查得 200Kpa 水蒸汽的饱和温度为 2查得 350Kpa 水蒸汽的饱和温度为 8.3试题二的答案一：填充题1、 、 。dyw.2.msN2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3 、位置、时间、时间、位置。4、 。a5、抛物线、0.5、 。eR646、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7、通风机、鼓风机、压缩机。8、颗粒的停留时间大于沉降时间。9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。610、控制温度、降低粘度、减少阻力。11、导热糸数小的。12、不挥发性、提高。13、增加、增加。14、层流内层、减薄层流内层的厚度。15、10.13-101.3.二：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，为层流，当 为湍流。20eR40eR2、 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（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因C05此我们要考虑热补偿。5、 = 12ln.rtTLQ1ln.rtTL12ln.rrtT三：计算题1、 设接平行管道后，总流量为 。hmV3二平行管流量为 和 。312板努利方程：32pu12fh2fp总压降相同得：= ，2.3udl.1udl.l， 。1ll2331u13 2图 2-1 2 2 10m1 1 图 2-27。2、u583hmV36058。sdV.13.09.41.221。 smu3mgudlHhgZsfs 5.18.9230.581.9230.22 考虑 0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为 1m.KwN8.194.0电电轴 .gugudlZh22 出进 . .81953.019.560.1H mH7516. .KwgQN6/37 %8电N3、换热器已有的传热面积： 。207.325.4.30.dlnA求所需的传热面积：冷凝段的热量： =1rw9.56.7.冷却段的热量： 。KwTC6.1212总热量为：Q= + =27.55KwQ冷却水的用量： sgtG0235.874. 水冷却水离开冷却段的温度： CCQ01 4.718.6比水冷凝段的温度差： t 0.23046.7ln.冷却段的温度差： t 4.1651.l冷凝段所需传热面积： 28.72.09. mtKQA冷却段所需传热面积： 2614所需的总的传热面积：A=6.45 .m84、水分蒸发量： ， .FxFW625.01.375WF=1000Kg , W=625Kg溶液的沸点为 。Ct.8.6传热糸数 K 为： CmwtAQ02.7851.62.03194改变压力后的传热糸数： 。mwtAQ .578.683.019254可见结垢以后的传热糸数降低。9试题三一：填充题（18 分）1、空气在标准状态下密度为 1.29 ，在 0.25Mpa 下（绝压） 时3mKgC08的密 度为_。2、产生流体阻力的原因有_._3、转子流量计在安装时应_。4、连续性方程 是_指导出来的，它适用_流体。21su5、 直管阻力的表示式为_，管中流出 =_流入管中 =_。出入6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_现象。7、 往复式压缩机的工作循环为_._ ._._四个阶段。8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_._.9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走_程。10、一根暴露在外的热管子以_._散发热量。11、 式中两个准数neRdPr.02380内=_，Pr=_. 若液体被冷却时 n=_。Re12、多效蒸发主要有_._._三种典型流程。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。1015、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