环境工程原理习题集.docx

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环境工程原理习题集

复习题一

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是（　）。

A从位能大的截面流向位能小的截面；B从静压能大的截面流向静压能小的截面；

C从动能大的截面流向动能小的截面；D从总能量大的截面流向总能量小的截面。

2.水以2m/s的流速在Φ35mm×2.5mm的钢管中流动，水的粘度为1×10-3Pa﹒s，密度为1×103kg/m3，其流动类型为（）

A层流B湍流C无法确定

3.将管路上的阀门开大时，其阻力系数（　　）。

A变小B变大C不变

4.关于传热糸数K下述说法中错误的是（）。

A传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值；

B总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；

C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；

D要提高K值，应从降低最大热阻着手；

5.在稳定变温传热中，流体的流向选择（）时传热平均温度差较大。

A并流B逆流

6.黑体的辐射能力与其表面温度的（）成正比。

A平方B三次方C四次方D平方根

7.下述说法中正确的是（）。

A过滤速率与过滤面积成正比；B过滤速率与过滤面积的平方成正比；

C过滤速率与滤布阻力成反比；D过滤速率与操作压差的平方成正比

8.介质阻力系数ζ=24/Re的适用范围是（）。

A圆柱形微粒；B球形微粒；C方形微粒；

D层流区；E过渡区；F湍流区

9.旋流分离器是利用离心力分离（）。

A气液混合物的设备；B液固混合物的设备；C液液混合物的设备；D气固混合物的设备；

10.下列不属于双膜理论的基本论点是（　　）

A气液相之间有一固定的界面，且界面处气液两相两项达到平衡；

B相界面两侧各有一层停滞膜，膜内的传质方式为涡流扩散；

C传质阻力集中在停滞膜内，膜外不存在传质阻力。

二、填空题（每空2分，共24分）

1.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。

2.边界层的形成是流体具有_________结果。

3.对流传热的热阻主要集中在_____________,因此_______________是强化对流传热的重要途径。

4.过滤操作实际上是滤液通过_________和__________的流动过程，过滤速率是指___________。

5.完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。

的单位__________________。

的单位_______________。

三、判断题（每小题1分，共8分）

1.流体流动的类型有：

滞流、湍流和过渡流。

（）

2.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。

（）

3.静压能与动能、位能统称为机械能，且在流体流动过程中可以相互转变。

（）

4.在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。

（）

5.黑体、镜体和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。

（）

6.水化半径越大的离子越易被交换。

（）

7.离心机是利用设备本身旋转产生离心力来分离非均相混合物的机械。

（）

8.吸收分离不属于传质分离。

（）

四、问答题（每小题4分，共8分）

1.换热器的设计中为何常常采用逆流操作？

2.何谓重力沉降？

何谓重力沉降速度？

五、计算题（1小题16分，2、3小题各12分，共40分）

1.（16分）用水泵向高位水箱供水（如附图所示），管路流量为150m3/h，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和45m。

泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。

吸入管管长50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度），排出管管长200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm，水的密度1000kg/m3，粘度1.0×10-3Pa﹒s，泵的效率为65%，圆管内湍流摩擦系数用下式计算：

试求：

（1）吸入管和排出管内的流速、雷诺数各为多少？

各属于哪种流动类型？

（2）泵向单位质量流体所作的功为多少？

泵的功率？

2.（12分）密度为2650kg/m3的球形颗粒在20℃的空气中自由沉降,计算符合斯托克斯公式的最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径（已知空气的密度为1.205kg/m3,黏度为1.81×10-5Pa﹒s）。

3.（12分）逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合废气中的组分A，入塔气体溶质体积分数为0.01，已知操作条件下的相平衡关系为ｙ*=ｘ，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相总传质单元高度为1.2m，要求吸收率为80％，求填料层的高度。

复习题二

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.下列结论不正确的是（）。

A液体的粘度随温度的升高而减小；B气体的粘度随温度的升高而增大；

C液体的粘度基本上不随压强变化；D气体的粘度随压强增大而减小。

2.层流与湍流的本质区别是（）。

A湍流流速大于层流流速；B湍流的流动阻力大，层流的流动阻力小。

C湍流的雷诺数大于层流的雷诺数；D层流无径向脉动而湍流有径向脉动。

3.将管路上的阀门关小时，其阻力系数（　）。

A变小B变大C不变

4.物质导热系数的顺序是（　　）

A金属＞一般固体＞液体＞气体　　B金属＞液体＞一般固体＞气体

C金属＞气体＞液体＞一般固体　　　D金属＞液体＞气体＞一般固体

5.在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。

A颗粒的几何尺寸；B颗粒与流体的密度；

C流体的水平流速；D颗粒的形状；

6.冷热两流体的对流给热系数λ相差较大时，提高总传热系数K值的措施是（　　）

A提高小的λ值；B提高大的λ值；

C两个都同等程度提高；D提高大的λ值，同时降低小的λ值。

7.某液体在内径的d1水平管路中稳定流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2（d2=d1/2）的管子时，其流速为原来的（）倍。

A2B4C8D16

8.介质阻力系数ζ=24/Re的适用范围是（）。

A圆柱形微粒；B球形微粒；C方形微粒；

D层流区；E过渡区；F湍流区

9.下列说法中错误的是（　　　）

A溶解度系数H很大,为易溶气体；B亨利系数E很大，为难溶气体；

C亨利系数E很大，为易溶气体；D相平衡常数很大，为难溶气体。

10.将含CO2摩尔分数为0.03的空气与浓度为3.12×10-5的CO2的水溶液接触，操作条件下平衡关系ｙ*=1200ｘ，那么将发生（　）过程。

A吸收B解吸

二、填空题（每空2分，共24分）

1.气体的粘度随温度的升高而_______，水的粘度随温度的升高_______。

2.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

的关系为______________。

3.传热的基本方式为___________.______________.__________________。

4.降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。

5.所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在______一侧，而_______一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是________控制。

三、判断题（每小题1分，共8分）

1.对流传热糸数是物质的一种物理性质。

（）

2.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）。

（）

3.静压能与动能、位能不一样，它不属于机械能。

（）

4.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。

（）

5.所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。

（）

6.深层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是滤饼层。

（）

7.用水吸收氨属难溶气体的吸收，为液膜阻力控制的说法是正确的。

（）

8.微滤、超滤、纳滤与反渗透都是以压力差为推动力的膜分离过程。

（）

四、问答题（每小题4分，共8分）

1.流体的流动形态有哪几种？

如何判断？

2.叙述双膜理论的论点？

五、计算题（1、2小题14分，3小题12分，共40分）

1.（14分）在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。

入塔气体流量为1120m3/h（标准状况），入塔气体中溶质的浓度为5%（体积），吸收率为90%，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.5X，液气比L/V=3，体积传质系数KYa=100kmol/m2⋅h（Y），塔径为0.8m。

试求

（1）出塔液体浓度X1；

（2）所需填料层高度Z。

2.（14分）将20℃的水以30m3/h的流量从水池送至高位水箱，已知水箱顶部压强为0.05ＭPa（表压），水箱水面与水池水面的高度差为10m。

输水管内径为80mm，长18m，管线局部阻力系数为∑ζ＝13（阀全开时），摩擦系数λ＝0.012＋0.75／Re０．３８，求所需泵的功率。

已知水的粘度为1×10-3Pa﹒s，密度为1×103kg/m3。

3.（12分）某滤料床层由直径为0.5mm球形颗粒堆积而成，空隙率为0.4，床层的厚度为1m。

（1）如果清水通过床层的压力差为1×104Pa，求清水在床层空隙中的实际流速；

（2）如果颗粒滤料床的横截面积为1.2m2，清水通过床层的流量为10m3/h，求清水通过床层的水头损失。

复习题三

一、选择题（每小题2分，共20分）

1．国际单位制（SI）中，粘度的单位为Pa·s，其基本单位表达式为（）。

A．kg·s-1·m-1B．kg·s3·m-3

C．kg·m·s-2D．kg-1·s-1·m-1

2．在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数值（）。

A．与光滑管相同B．只取决于Re

C．只取决于相对粗糙度D．与粗糙度无关

3．不能减少流体阻力的措施是（）

A.减短管路，减少管件、阀门B.放大管径

C.增大流速D.加入某些药物，以减少旋涡

4．因热的原因而产生的电磁波在空间的传递，称为（）。

A热传导；B热传递；C热放射；D热辐射。

5．当换热器使用一段时间后，传热表面会结垢，结垢层将使总传热热阻（）。

A．不变B．减小C．增大D．无法确定

6．传质通量NA,D与（）相对应。

A.

；B.

；C.

；D.

。

7．单向扩散中飘流因子（）。

A．>1B．<1C．=1D．不一定

8．描述颗粒特性的参数不包括（）。

A．形状B．大小C．密度D．表面积

9．过滤方法不包括（）。

A.饼层过滤B.滤布过滤C.深床过滤

10．将含CO2摩尔分数为0.03的空气与浓度为3.12×10-5的CO2的水溶液接触，操作条件

下平衡关系ｙ*=1200ｘ，那么将发生（）过程。

A．吸收B．解吸

二、填空题（每空2分，共24分）

1.液体在圆管内作稳定连续滞流流动时，其摩擦阻力损失与管内径的____次方成反比,与管长,流速及粘度成_______比例。

2.计算管道流体局部阻力的方法有:

____和_,其相应的阻力计算公式为:

_____,_______

3.两固体间辐射传热速率公式为___________。

4.分子扩散中菲克定律的表达式为，气相中的分子扩散系数D随温度升高而⎽⎽⎽⎽⎽，随压力增加而⎽⎽⎽⎽。

5.过滤方法有____________和________