環(huán)境工程原理期末考試復習資料

1、環(huán)境工程原理期末考試復習資料第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數(shù)？單位和量綱的區(qū)別是什么？(3)質(zhì)量分數(shù)和質(zhì)量比的區(qū)別和關(guān)系如何？試舉出質(zhì)量比的應用實例。(4)大氣污染控制工程中經(jīng)常用體積分數(shù)表示污染物的濃度，試說明該單位的優(yōu)點，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，較為經(jīng)濟的流速范圍為多少？第二節(jié)質(zhì)量衡算(1)進行質(zhì)量衡算的三個要素是什么？(2 )簡述穩(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)以全部組分為對象進行質(zhì)量衡算時，衡算方程具有什么特征？(5)對

2、存在一級反應過程的系統(tǒng)進行質(zhì)量衡算時，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？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)?(2)簡述電除塵器的組成和原理。(3)電除塵器的優(yōu)點是什么?慣性沉降的作用原理是什么，主要受哪些因素的影響？ 慣性沉降應用的優(yōu)缺點是什么？(6)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(1)過濾過程在環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些應用?(2)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?(3)過濾的主要類型有哪些?(4)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

3、濾的基本理論 表面過濾的過濾阻力由哪些部分組成？(2)表面過濾的過濾速度與推動力和阻力的關(guān)系如何表示？(3)過濾常數(shù)與哪些因素有關(guān)?(4)哪些因素影響濾餅層比阻？過濾介質(zhì)的比當量濾液量的物理意義是什么?(6)恒壓過濾和恒速過濾的主要區(qū)別是什么?(7)如何通過實驗測定過濾常數(shù)、過濾介質(zhì)的比當量濾液量和壓縮指數(shù)？ (8)洗滌過程和過濾過程有什么關(guān)系?(9)間歇式過濾機和連續(xù)式過濾機的相同點和不同點是什么？第三節(jié)深層過濾的基本理論(1)混合顆粒和顆粒床層有哪些主要的幾何特性?(2)混合顆粒的平均粒徑和顆粒床層的當量直徑如何定義？流體通過顆粒床層的實際流速與哪些因素有關(guān)，與空床流速是什么關(guān) 系？(4)

4、深層過濾的過濾速度與推動力和阻力的關(guān)系如何表示？ (5)懸浮顆粒在床層中的運動包括哪些主要行為?(6)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?(7)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(1)簡述吸收的基本原理和過程。(2)吸收的主要類型有哪些?(3)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)污染物的特點有哪些？ 第二節(jié)物理吸收(1)亨利定律有哪些表達形式，意義如何，常數(shù)之間的關(guān)系如何？ (2)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現(xiàn)傳質(zhì)極限的改變。(4)吸收過程有哪幾個基本步驟?(5)雙膜理論的基本論點是什

5、么?(6)吸收速率與傳質(zhì)推動力和傳質(zhì)阻力的關(guān)系，有哪些表達形式？吸收的傳質(zhì)阻力由哪幾個部分組成，如何表示，關(guān)系如何？(8)簡要說明氣體性質(zhì)對傳質(zhì)阻力的影響，并舉例說明。第三節(jié)化學吸收化學吸收與物理吸收的主要區(qū)別是什么？(2)化學反應對吸收過程有哪些影響？(3)如何聯(lián)系化學吸收的氣液平衡和化學反應平衡？(4)如何解釋化學吸收中傳質(zhì)速率的增加？(5)化學反應速率的不同如何影響化學吸收？(6)化學吸收的適用范圍是什么？第四節(jié)吸收設備的主要工藝計算Q)吸收塔中氣液兩相的流動方式有幾種，各有什么優(yōu)缺點？(2)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？(4)最小吸收劑用量如何

6、確定，吸收劑用量的確定應遵循什么原則？ (5)總體積傳質(zhì)系數(shù)的物理意義是什么?(6)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(1)簡述吸附分離的基本原理。(2)簡要說明吸附根據(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)域有哪些應用，舉例說明。第二節(jié)吸附劑(1)常用的吸附劑有哪些?(2)吸附劑的主要特性是什么？簡述幾種吸附劑的制備、結(jié)構(gòu)和應用特性：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，平衡吸附量如何計算？(2)環(huán)境條件如何影響吸附平

7、衡?等溫吸附線的物理意義是什么，溫度對吸附是如何影響的？Freundlich方程的形式和適用范圍,方程式中的常數(shù)如何求解？Langmuir方程的基本假設是什么，方程的形式和適用范圍，方程式 中的常數(shù)如何求解？(6)BET方程的物理意義是什么？(7)如何評價不同吸附劑對污染物的吸附性能？(8)液相吸附和氣相吸附相比有何特點？簡要說明液體吸附的吸附等溫 式形式和適用范圍。第四節(jié)吸附動力學Q)吸附過程有哪幾個基本步驟？(2)吸附過程可能的控制步驟是什么？(3)吸附劑顆粒外表面、內(nèi)表面擴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備和操作方式有哪些？(2)接觸過濾吸附中，單級

8、吸附、多級吸附和多級逆流吸附的平衡線和操 作線關(guān)系如何，畫示意圖說明。接觸過濾多級逆流吸附最小吸附劑用量如何確定，畫示意圖說明。(4)接觸過濾多級逆流吸附中理論級數(shù)如何確定？(5)固定床吸附中，床層可以分為幾個區(qū)域，各區(qū)域的特點是什么？(6)簡述固定床吸附從開始到完全失去吸附能力的變化過程。(7)畫出固定床吸附的穿透曲線的示意圖，并在圖中標出穿透點、終點、 剩余吸附量和飽和吸附量。固定床吸附過程的穿透時間如何計算？(9)動態(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？第十一章反應動力學基礎(chǔ) 第一節(jié)反應器與反應操作Q)快速去除污染物的關(guān)鍵是什么？(2)反應器的一般特性主要指哪幾個方面？(3

9、)反應器研究開發(fā)的主要任務是什么？(4)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？(5)什么是空間時間和空間速度？它們所表達的物理意義分別是什么？(6) 一般情況下，反應器內(nèi)的流體流動狀態(tài)會對反應結(jié)果產(chǎn)生影響，為什么？(7)根據(jù)反應物料的流動與混合狀態(tài)，反應器可分為哪些類型。(8)反應器設計的基本內(nèi)容包括哪幾個方面？它通常用到哪幾類基本方 程？第二節(jié)反應的計量關(guān)系Q)什么是膨脹因子？膨脹因子為1的反應體系，反應后系統(tǒng)的物質(zhì)的 量將如何變化？若是膨脹因子為0.5的反應體系，則如何變化？(2)什么是簡單反應和復雜反應？可逆反應屬于哪一類反應？為什么？(3)什么是均相內(nèi)反應和界

10、面反應？(4)對于連續(xù)反應器，某一關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率的一般定義是什么？(5)對于實際規(guī)模的化學反應器，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)反應動力學(1)若將反應速率的定義寫成-4= - d6A/dt，該定義式成立的條件是 什么？說明理由。(2)氣-固相反應的反應速率有哪幾種表達方式？氣-液相反應情況又 如何？(3)什么是反應級數(shù)？它的大小能否反映反應速率的大?。繛槭裁?？(4)對于某一化學反應，它的速率常數(shù)是否與反應物的濃度有關(guān)？催化 劑能否改變速率常數(shù)的大??？(5)零級不可逆單一反應有哪些主要特點？(6) 一級不可逆單一反應有哪些主要特點？(7)二級不可逆單一反應有哪些主要特點？

11、(8)對于可逆單一反應，反應物的濃度能減少到零嗎？為什么？(9)在平行反應中，什么是主反應？什么是副反應和副產(chǎn)物？(10)對于串聯(lián)反應，其中間產(chǎn)物的濃度隨反應時間如何變化？在實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器第一節(jié)微生物與微生物反應(1)為什么說微生物反應類似于化學反應中的自催化反應？(2)微生物反應一般可分為哪幾類反應？微生物反應中的基質(zhì)有哪些作用？(4)微生物反應的產(chǎn)物有哪幾類？(5)有機物的微生物分解反應中產(chǎn)生的能量有哪些用途？第二節(jié)微生物反應的計量關(guān)系(1)什么是計量學限制性基質(zhì)？(2)什么是生長速率限制性基質(zhì)？(3)細胞產(chǎn)率系數(shù)有哪些用途？(4

12、)細胞產(chǎn)率系數(shù)有哪幾種？它們?nèi)≈捣秶魇鞘裁矗?5)什么是有效電子？如何計算？(6)什么是代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率系數(shù)？第三節(jié)微生物反應動力學(1)什么是微生物的比生長速率？(2) Monod方程中的最大比生長速率和飽和系數(shù)各表達什么意義?(3)與富營養(yǎng)細胞相比，貧營養(yǎng)細胞的飽和系數(shù)有何特點？(2)什么是封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)？(3 )簡述熱量衡算方程的涵義。(4)對于不對外做功的封閉系統(tǒng)，其內(nèi)部能量的變化如何表現(xiàn)？(5)對于不對外做功的開放系統(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 )當布水孔板的開孔率為3

13、0%時，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械能變化和外界能量之間的 關(guān)系，試簡述這種關(guān)系，并說明該方程的適用條件。(4)在管流系統(tǒng)中，機械能的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁葱问降哪芰浚科浜暧^的 表現(xiàn)形式是什么？(5)對于實際流體，流動過程中若無外功加入，則流體將向哪個方向 流動？(6)如何確定流體輸送管路系統(tǒng)所需要的輸送機械的功率？(7 )簡述層流和湍流的流態(tài)特征。(8)什么是內(nèi)摩擦力？簡述不同流態(tài)流體中內(nèi)摩擦力”的產(chǎn)生 機理。(9)流體流動時產(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算剪切應力？牛頓型流體有哪些?(11)簡述溫度和壓力對液體和氣體黏度的影響

14、。(4)影響以微生物膜表面積為基準的基質(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)系的主要因素，不包括溫度、pH 等環(huán)境條件)有哪些？(5)試比較固體催化劑的有效系數(shù)與微生物膜的有效系數(shù)的定義有何不 同？第四節(jié)微生物反應器的操作與設計(1)微生物的間歇培養(yǎng)生長曲線可分為哪幾個階段？什么是最大收獲 量？(2)微生物的半連續(xù)培養(yǎng)的操作方式有何特點？(3)在微生物的半連續(xù)培養(yǎng)中，反應器內(nèi)基質(zhì)濃度會出現(xiàn)先增加后減少 的現(xiàn)象。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？(4)什么是稀釋率？微生物的連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)(沒有細胞循環(huán)系統(tǒng))中， 稀釋率的最大值是什么？(5)在微生物的連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)中，能否控制微生物的比生長

15、速率？如何 實現(xiàn)？(6)什么是微生物連續(xù)培養(yǎng)中的“洗脫現(xiàn)象？為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？(7)細胞循環(huán)反應器可以在大于微生物比生長速率的條件下穩(wěn)定運行， 為什么？第三節(jié)邊界層理論(1)什么是流動邊界層？邊界層理論的要點是什么?(2)簡述湍流邊界層內(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？簡述影響平壁邊界層厚度的因素并比較下列幾組介質(zhì)沿平壁面流動時，哪個邊界層厚度較大：a.污水和污泥；b.水和油；c.流速大和流速小的同種流體 (4)為什么管道進口段附近的摩擦系數(shù)最大？(5)簡述邊界層分離的條件和過程。流體沿平壁面的流動和理想流體繞過圓柱體流動時是否會發(fā)生邊界層分離？(6)當逆壓梯度相同

16、時層流邊界層和湍流邊界層分離點的相對位置如何?請解釋其原因。第四節(jié)流體流動的阻力損失Q)簡述運動中的物體受到阻力的原因。流線形物體運動時是否存在形體阻力？(2)簡述流態(tài)對流動阻力的影響。(3)分析物體表面的粗糙度對流動阻力的影響，舉應用實例說明。(4)不可壓縮流體在水平直管中穩(wěn)態(tài)流動，試分析以下情況下，管內(nèi)壓力 差如何變化：a.管徑增加一倍；b.流量增加一倍；c.管長增加一倍。(5)試比較圓管中層流和湍流流動的速度分布特征。(6)試分析圓管湍流流動的雷諾數(shù)和管道相對粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。第四章熱量傳遞第一節(jié)熱量傳遞的方式Q)什么是熱傳導？(2)什么是對流傳熱？分別舉出一個強制對流傳熱和自然對

17、流傳熱的實 例。(3)簡述輻射傳熱的過程及其特點。(4)試分析在居室內(nèi)人體所發(fā)生的傳熱過程，設室內(nèi)空氣處于流動狀態(tài)。(5)若冬季和夏季的室溫均為18 ,人對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(1)簡述傅立葉定律的意義和適用條件。(2)分析導溫系數(shù)和導熱系數(shù)的涵義及影響因素。(3)為什么多孔材料具有保溫性能？保溫材料為什么需要防潮？(4)當平壁面的導熱系數(shù)隨溫度變化時若分別按變量和平均導熱系數(shù)計 算，導熱熱通量和平壁內(nèi)的溫度分布有何差異。(5)若采用兩種導熱系數(shù)不同的材料為管道保溫，試分析應如何布置效果 最好。第三節(jié)對流傳熱(1)簡述影響對流傳熱的因素。(2)簡述

18、對流傳熱的機理、傳熱阻力的分布及強化傳熱的措施。(3)為什么流體層流流動時其傳熱過程較靜止時增強？(4)傳熱邊界層的范圍如何確定？試分析傳熱邊界層與流動邊界層的關(guān) 系。(5)試分析影響對流傳熱系數(shù)的因素。(6)分析圓直管內(nèi)湍流流動的對流傳熱系數(shù)與流量和管徑的關(guān)系，若要 提高對流傳熱系數(shù)，采取哪種措施最有效？(7)流體由直管流入短管和彎管其對流傳熱系數(shù)將如何變化？為什么？(8)什么情況下保溫層厚度增加反而會使熱損失加大？保溫層的臨界直 徑由什么決定？(9)間壁傳熱熱阻包括哪幾部分？若冷熱流體分別為氣體和液體,要強化 換熱過程，需在哪一側(cè)采取措施？(10)什么是傳熱效率和傳熱單元數(shù)？第四節(jié)輻射傳熱

19、分析熱輻射對固體、液體和氣體的作用特點。(2)比較黑體和灰體的特性及其輻射能力的差異。(3)溫度對熱輻射和輻射傳熱的影響。(4)分析物體輻射能力和吸收能力的關(guān)系。(5)簡述氣體發(fā)射和吸收輻射能的特征，分析溫室效應產(chǎn)生的機理。第五節(jié)換熱器(1)簡述換熱器的類型。(2)什么是間壁式換熱器，主要包括哪幾種類型？(3)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 氣體和液體換熱時，氣體宜通入哪一側(cè)？(4)簡述增加傳熱面積的方法。(5)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)什么是分子擴散和渦流擴散？(2)簡述費克定律的物理意義和適用條件。(3)簡述溫度、壓力對氣體和液體分子擴散系數(shù)的影響。(4)對于雙組分氣體物系，當總壓和溫度提高1倍時，分子擴散系數(shù)將 如何變化？(5)分析湍流流動中組分的傳質(zhì)機理。第三節(jié)分子傳質(zhì)(1)什么是總體流動？分析總體流動和分子擴散的關(guān)系。(2)在雙組分混合氣體的單向分子擴散中，組分A的宏觀運動速度和擴 散速度的關(guān)系？(3)單向擴散中擴散組分總擴散通