环境工程原理第二版胡洪营课后经典习题答案Word文档格式.docx

1、内外壁温度仍不变，问现在单位面积热损失为多少？设耐火砖、绝热砖、一般砖的热阻别离为r1、r2、r3。（1）由题易患r10.357 m2K/Wr23.8 m2r30.272m2 K /W因此有q214.5W/m2由题T11000T2T1QR1 923.4T3T1Q（R1R2） 108.3T450（2）由题，增加的热阻为r0.436 m2qT/（r1r2r3r） 195.3W/m24.4某一60 mm3mm的铝复合管，其导热系数为45 W/（mK），外包一层厚30mm的石棉后，又包一层厚为30mm的软木。石棉和软木的导热系数别离为0.15W/（mK）和0.04 W/（m试求（1）如已知管内壁温度为

2、-105，软木外侧温度为5，那么每米管长的冷损失量为多少？（2）假设将两层保温材料互换，互换后假设石棉外侧温度仍为5，那么现在每米管长的冷损失量为多少？设铝复合管、石棉、软木的对数平均半径别离为rm1、rm2、rm3。由题有rm1mm28.47mmrm2mm43.28mmrm3mm73.99mm（1）R/L3.73104Km/W0.735Km/W1.613Km/W2.348KQ/L46.84W/m（2）R/L 3.73m /W2.758Km /W0.430Km /W 3.189K Q/L34.50W/m4.6水以1m/s的速度在长为3m的252.5mm管内，由20加热到40。试求水与管壁之间的

3、对流传热系数。由题，取平均水温30以确信水的物理性质。d0.020 m，u1 m/s，995.7 kg/m3，80.0710-5 Pas。流动状态为湍流因此得 52.79K4.9在换热器顶用冷水冷却煤油。水在直径为192mm的钢管内流动，水的对流传热系数为3490 W/（m2K），煤油的对流传热系数为458 W/（m2换热器利用一段时刻后，管壁双侧均产生污垢，煤油侧和水侧的污垢热阻别离为0.000176 m2K/W和0.00026m2K/W，管壁的导热系数为45 W/（m（1）基于管外表面积的总传热系数；（2）产生污垢后热阻增加的百分数。（1）将钢管视为薄管壁那么有K338.9W/（m2K）（

4、2）产生污垢后增加的热阻百分比为注：如不视为薄管壁，将有5左右的数值误差。4.10在套管换热器顶用冷水将100的热水冷却到50，热水的质量流量为3500kg/h。冷却水在直径为18010mm的管内流动，温度从20升至30。已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/（m2假设忽略热损失，且近似以为冷水和热水的比热相等，均为4.18 kJ/（kgK）.试求（1）冷却水的用量；（2）两流体别离为并流和逆流流动时所需要的管长，并加以比较。（1）由热量守恒可得qmccpcTcqmhcphThqmc3500kg/h50/1017500kg/h（2）并流时有T280K，T120K 由热量守恒可得KATmq

5、mhcphThKdLTmqmhcphTh逆流时有T270K，T130K同上得比较得逆流所需的管路短，故逆流得传热效率较高。4.12火星向外辐射能量的最大单色辐射波长为13.2m。假设将火星看做一个黑体，试求火星的温度为多少？由mT2.9103得第六章 沉降6.1 直径60m的石英颗粒，密度为2600kg/m3，求在常压下，其在20的水中和20的空气中的沉降速度（已知该条件下，水的密度为998.2kg/m3，黏度为1.00510-3Pas；空气的密度为1.205kg/m3，黏度为1.8110-5Pas）。（1）在水中假设颗粒的沉降处于层流区，由式（6.2.6）得：m/s查验：位于在层流区，与假设

6、相符，计算正确。（2）在空气中应用K判据法，得因此可判定沉降位于层流区，由斯托克斯公式，可得：6.6 落球黏度计是由一个钢球和一个玻璃筒组成，将被测液体装入玻璃筒，然跋文录下钢球落下必然距离所需要的时刻，即能够计算出液体黏度。此刻已知钢球直径为10mm，密度为7900 kg/m3，待测某液体的密度为1300 kg/m3，钢球在液体中下落200mm，所用的时刻为9.02s，试求该液体的黏度。钢球在液体中的沉降速度为假设钢球的沉降符合斯托克斯公式，那么Pas，假设正确。6.7 降尘室是从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备，气体通过降尘室具有必然的停留时刻，假设在那个时刻内颗粒沉到室底，就能够够从气体

7、中去除，如以下图所示。现用降尘室分离气体中的粉尘（密度为4500kg/m3），操作条件是：气体体积流量为6m3/s，密度为0.6kg/m3，黏度为3.0s，降尘室高2m，宽2m，长5m。求能被完全去除的最小尘粒的直径。图6-1 习题6.7图示设降尘室长为l，宽为b，高为h，那么颗粒的停留时刻为，沉降时刻为，当时，颗粒能够从气体中完全去除，对应的是能够去除的最小颗粒，即因为，因此假设沉降在层流区，应用斯托克斯公式，得mm查验雷诺数，在层流区。因此能够去除的最小颗粒直径为85.7m6.8 采纳平流式沉砂池去除污水中粒径较大的颗粒。若是颗粒的平均密度为2240kg/m3，沉淀池有效水深为1.2m，水

8、力停留时刻为1min，求能够去除的颗粒最小粒径（假设颗粒在水中自由沉降，污水的物性参数为密度1000kg/m3，黏度为1.2 能够去除的颗粒的最小沉降速度为假设沉降符合斯克托斯公式，那么因此查验，假设错误。假设沉降符合艾伦公式，那么，在艾伦区，假设正确。因此能够去除的颗粒最小粒径为2.1210-4m。6.11 用与例题相同的标准型旋风分离器搜集烟气粉尘，已知含粉尘空气的温度为200，体积流量为3800 m3/h，粉尘密度为2290 kg/m3，求旋风分离器能分离粉尘的临界直径（旋风分离器的直径为650mm，200空气的密度为0.746 kg/m3，黏度为2.60标准旋风分离器入口宽度m，入口高

9、度入口气速因此分离粉尘的临界直径为第七章 过滤7.1 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，过滤方程为式中：t的单位为s（1）若是30min内取得5m3滤液，需要面积为0.4m2的滤框多少个？（2）求过滤常数K，qe，te。（1）板框压滤机总的过滤方程为在内，那么依照过滤方程求得，需要的过滤总面积为因此需要的板框数（2）恒压过滤的大体方程为与板框压滤机的过滤方程比较，可得，为过滤常数，与相对应，能够称为过滤介质的比当量过滤时刻，7.6用过滤机过滤某悬浮液，固体颗粒的体积分数为0.015，液体粘度为110-3 Pa当以98.1kPa的压差恒压过滤时，过滤20min取得的滤液为0.197 m3/m2，继

10、续过滤20min，共取得滤液0.287 m3/m2，过滤压差提高到196.2kPa时，过滤20min取得滤液0.256 m3/m2，试计算qe，r0，s和两压差下的过滤常数K（滤液黏度为1依题意，可得（1）（2）（3）由（1）、（2）得m3/m2由（1）、（3）得，得将qe和s代入（1）得m-2因此，当压差为98.1kPa时m2/s当压差为196.2kPa时7.12 在直径为10mm的砂滤器中装满150mm厚的细沙层，间隙率为0.375，砂层上方的水层高度维持为200mm，管底部渗出的清水流量为6mL/min，求砂层的比表面积（水温为20，黏度为1.005s，密度为998.2kg/m3）。清水

11、通过砂层的流速为cm/min推动力为Pa由式（7.3.11），可得颗粒的比表面积：m2/m3，m2/m37.16. 一个滤池由直径为4mm的砂粒组成，砂砾球形度为0.8，滤层高度为0.8m，间隙率为0.4，每平方米滤池通过的水流量为12 m3/h，求水流通过滤池的压力降（黏度为1颗粒的比表面积为空床流速因此水流通过滤池的压力降为第八章 吸收8.1在30，常压条件下，用吸收塔清水逆流吸收空气-SO2混合气体中的SO2，已知气-液相平稳关系式为，入塔混合气中SO2摩尔分数为0.05，出塔混合气SO2摩尔分数为0.002，出塔吸收液中每100 g含有SO2 0.356 g，试别离计算塔顶和塔底处的传

12、质推动力，用、表示。（1）塔顶出塔SO2的摩尔分数为，入塔吸收液中SO2的摩尔分数为因此与出塔气相平稳的吸收液摩尔分数为与入塔吸收液平稳的气相摩尔分数为kPa忽略吸收液中溶解的SO2，那么摩尔浓度可计算为mol/L（2）塔底入塔SO2的摩尔分数为，出塔吸收液中SO2的摩尔分数为因此与入塔气相平稳的吸收液摩尔分数为与出塔吸收液平稳的气相摩尔分数为8.5 利用吸收分离两组分气体混合物，操作总压为310kPa，气、液相分传质系数别离为kmol/（m2s）、s），气、液两相平稳符合亨利定律，关系式为（p*的单位为kPa），计算：（1）总传质系数；（2）传质进程的阻力分析；（3）依照传质阻力分析，判定是不是适合采取化学吸收，若是发生瞬时不可逆化学反映，传质速度会提高多少倍？（1）相平稳系数因此，以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为s）以气相摩尔分数差为推动力的总传质系数为（2）以液相摩尔分数差为推动力的总传质阻力为其中液膜传质阻