環(huán)境工程原理試題庫(kù)

《環(huán)境工程原理》試題庫(kù)

試題一

1、一：?jiǎn)柎痤}（36分）

2、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng),若將其管徑增加一倍，問能量損

失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>

何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？

（1）3.何渭沉降？沉降可分為哪兒類？何謂重力沉降速度？

（2）4.在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：

（3）傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？

（4）傳熱系數(shù)K接近于哪一種流體的對(duì)流傳熱膜系數(shù)？

那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？

5.換熱器的設(shè)計(jì)中為何常常采用逆流操作？

1、6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？

2、二：填空題（18分）

3、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg,其絕壓二,

4、Pa.該地區(qū)的人氣壓為720mmHg。

5、常溫下水的密度為1000，粘度為lep,在的管內(nèi)以速度流動(dòng)，其流動(dòng)類

型為o

流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí),從中心到壁可以.

6、氣體的粘度隨溫度的升高而,水的粘度隨溫度的升高o

7、水在管路中流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為，低壓氣體在管路中

流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為o

離心泵與往復(fù)泵的啟動(dòng)與調(diào)節(jié)的不同之處是:離心泵.

.往復(fù)泵.

8、7、在非均相物系中，處于狀態(tài)的物質(zhì),稱為分散物質(zhì)，處于

狀態(tài)的物質(zhì),稱為分散介質(zhì)。

9、間竭過濾操作包括....o

10.傳熱的基本方式為..o

10＞工業(yè)上的換熱方法有...O

11.稱為,其物理意義為.

，提高管內(nèi)值的有效方法.

提高管外Q值的有效方法。

蒸汽冷凝有二種方式，即和o其中，

由于,其傳熱效果好。

1、三：計(jì)算題（46分）

如圖所示,水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)，設(shè)管路中所有直管管路的阻力系數(shù)

為，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為，若管徑為100mm，求流體

的流量及閥的局部阻力系數(shù)？

在一列管式換熱器中，用冷卻

將的熱水冷卻到，熱水

己知：

一、試題一答案：

二、填充題

3、1.8.7m,.

4、2.o湍流。流量為，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，溫

5、層流、過渡流和湍流。度從升到。已知傳熱系數(shù)K為

6、增加、降低。,換熱管為的鋼管，長(zhǎng)為

7、3?8%、8-15%。3m.o求冷卻水量和換熱管數(shù)

（逆流）。

8、啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體,關(guān)出口閥門、用

調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵啟動(dòng)前不

需灌液，開旁路閥、用旁路閥來調(diào)節(jié)

流量的。

9、分散、連續(xù)。

10、過濾、洗滌、卸渣、清洗濾

布、重整。

11、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、熱輻

射。

10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。

11.稱為對(duì)流傳熱膜系數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫

度差為1K時(shí),通過單位面積單位時(shí)間內(nèi)所

圖1-1

傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋

板。

12.滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。

二：?jiǎn)柎痤}

1、°，，

2

%2=64/"2〃20=2/li。/12=>12.—.—=—//1o

〃d22g16

2、2.離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體。

3、3.沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使

之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒

以加速運(yùn)動(dòng)的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動(dòng)，這一速度稱為重力

沉降速度。

4、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱系數(shù)K接近于空氣的對(duì)流傳熱膜

系數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。

因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿?dòng)力人,所需的傳熱面積?。粶p少我熱體的用量。

可以降低溶液的沸點(diǎn),可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑,可以濃縮不耐高

溫的溶液,可以減少蒸發(fā)器的熱損失。

1、三:計(jì)算題

圖示，在1-1,2-2面間列板努利方程

u\P\〃2P2,,

2gPg2gps

222

i/〃u

10+0+0=0+5+——+9與+‘進(jìn)?云

2x9.81

5=u2.+0.5.—1—

[2x9.810.12x9.812x9.81

Io3/

u=2.44”V=-^.J2M=0.019/W/=68.9

/§4

在2?2,3-3面間列板努利方程

即流體的流量為0.019〃2V,68.9

局幫阻力系數(shù)為8。

2.⑴、

2?3

V2=3.2x10.r

，3

⑵、…》?一V=1.7/n

3.

2

Ar=42.50CA=G2C2(t2-t\)/K.^t=39Amo

試題二

一：填充題（20分）

4、1.牛頓粘性定律,粘度在SI制中的單位是

5、2.常用測(cè)定流量的流

6、3.在流動(dòng)系統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等僅隨

而變，不隨而變，稱為穩(wěn)定流動(dòng)。若以上各量既

隨而變，乂隨而變,稱為不穩(wěn)定流動(dòng)。

7、等邊三角形的邊長(zhǎng)為a,其當(dāng)量直徑為o

8、流體在圓形直管內(nèi)滯流流動(dòng)時(shí),其速度分布是型曲線，

其管中心的最大流速為平均流速的縻擦系數(shù)與的關(guān)

系為O

泵是指.按其工作原理來分可分為

9、氣體按壓縮比來分,可分為

10.降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件

過濾操作實(shí)際上是濾液通過_________和的流動(dòng)過程，

過濾速率是指O

10.傳熱一般采用逆流操作，但為.

時(shí)采用并流操作。

11.用二種厚度相同的材料保溫時(shí),往往把____________的材料包在內(nèi)層，以

達(dá)到好的保溫效果。

12、蒸發(fā)是利用溶液中溶質(zhì)的,用加熱的方法使部分溶劑汽化并

除去溶液的濃度或析出溶質(zhì)。

13、金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增加而,隨其溫度的升高

]4.對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在_____________，因_____________________

強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。

15.工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在Kpa0

二：?jiǎn)柎痤}（30分）

1.流體的流動(dòng)形態(tài)有哪幾種？如何判斷？

2.何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？

3.采用多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？

I、4.列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？

5.單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為和，壁表面溫度分別為

和，若〈，試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達(dá)式？

三：計(jì)算題（5（）分）

流量為5000的水通過一根20Km長(zhǎng)的水平管，總壓降為0.5Mpa。現(xiàn)在中

央接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問總流量變?yōu)槎嗌伲浚ㄔO(shè)總壓降始終

不變,流動(dòng)始終為高度湍流，局部阻力忽略）。

泵將的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為的無(wú)縫

鋼管。吸入管長(zhǎng)為50m,排出管長(zhǎng)為160m。且泵到

管出口的距離為10m,其中流量為。（己知：，，m,,）.（時(shí)水，，

,）

求：忽略動(dòng)壓頭，求泵的安裝高度？

泵的軸功率和效率？

一列式換熱器規(guī)格如下：管長(zhǎng)3m,管數(shù)3（）根,管徑為,管程為1,現(xiàn)擬選

用此換熱器冷凝、冷卻飽和蒸汽，使之從飽和溫度降至。走管外，其

流量為，其冷凝潛熱為，比熱為。水走管內(nèi)，且與成逆流流動(dòng)。冷卻水

的進(jìn)出口溫度分別為和。己知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱系數(shù)分

別為和。問此換熱器是否造適用？

用一傳熱面積為的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到40%,沸點(diǎn)進(jìn)料,要求每

小時(shí)蒸得375Kg濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為200Kpa,蒸發(fā)室的操作壓強(qiáng)為

2（）Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取，熱損失可忽略不計(jì)。試求：（1）

開始設(shè)入使用時(shí)，此蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為多少？

（2）操作一段時(shí)間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢,為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，

需將加熱蒸汽的壓力提高到350Kpa,問此時(shí)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為多少？

查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為，汽化潛熱為

查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.2°。

查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138.80C

試題二的答案

一:填充題

1?、O

2.孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

3、位置、時(shí)間、時(shí)間、位置。

4.o

5.拋物線、0.5.o

6、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用

式。

7、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。

8、顆粒的停留時(shí)間大于沉降時(shí)間。

9、介質(zhì)和濾渣層的流動(dòng),單位時(shí)間內(nèi)所獲到的濾液量。

1（）、控制溫度、降低粘度、減少阻力。

11.導(dǎo)熱系數(shù)小的。

12.不揮發(fā)性、提高。

13.增加、增加。

14.層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。

15.10.13-101.3.

2、二：?jiǎn)柎痤}

3、1.流體的流動(dòng)形態(tài)有兩種:層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)，為層

流，當(dāng)為湍流。

4、在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動(dòng)的流體薄層，此薄

層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。

5、避免壓縮后氣體溫度過高,提高氣缸容積系數(shù)，減小功率,使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)

更為合理。

6、列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同,使管束和殼體的溫度也不相

同，因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（以

上）時(shí)，由于熱應(yīng)力會(huì)引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要

考慮熱補(bǔ)償。

ln

_27rz.）r

7、Q=-----------------1=----------------1t=T-----------------L

心心In—"

r\r\r\

I.設(shè)按平行管道后，總流量為。三：計(jì)算題

二平行管流量為匕加%和0

板努利方程：

29

------n-------=---------r3+1

2P2

22

“3="25

?P3+年少/22

22

考慮0.5m的安裝安全系數(shù)。則泵的安裝高度為1m.

N軸=N電〃電=2.0.94=1.88Kw.

22

”=Z+/i=Z+%[.^j+(G進(jìn)+G出七

3.換熱器已有的傳熱面積：。

求所需的傳熱面積：

冷凝段的熱量：二

冷卻段的熱量：。

總熱量為:Q=+=27.55Kw

冷卻水的用量：

冷卻水離開冷卻段的溫度：

冷凝段的溫度差：

冷卻段的溫度差：

冷凝段所需傳熱面積：

冷卻段所需傳熱面積：

所需的總的傳熱面積:A=6.45.

4、水分蒸發(fā)量：，.

F=l()()()Kg,W=625Kg

溶液的沸點(diǎn)為r=60.1+8=68.10Co

傳熱系數(shù)K為：

改變壓力后的傳熱系數(shù)：。

可見結(jié)垢以后的傳熱系數(shù)降低。

試題三

一：填充題（18分）

1、空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.29，在0.25Mpa下（絕壓）時(shí)的密

度為o

2.產(chǎn)生流體阻力的原因有.

3.轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)o

4.連續(xù)性方程是_________指導(dǎo)出來的,它適用流體。

5、直管阻力的表示式為，管中流出

=流入管中=O

6、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí),離心泵會(huì)發(fā)生_______現(xiàn)

象。

7、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)為...四個(gè)階段。

8、一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是

9、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走

____________程。

10、一根暴露在外的熱管子以.散發(fā)熱量。

.11.式中兩個(gè)準(zhǔn)數(shù)=,Pr=.若液體被冷卻時(shí)

12.多效蒸發(fā)主要有.._________三種典型流程。

2、二:判斷題（18分）

3、1、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是

相等的。（穩(wěn)定流動(dòng)）。

4、轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以讀出任何流體的流量。

3.用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動(dòng)形態(tài)時(shí),在SI制中屬層流范圍,在cgs制中屬

湍流范圍。

4.粘度是流體的物理性質(zhì)之一,則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵

銘牌上的性能參數(shù)是指泵揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。

5.往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個(gè)階段組成。

6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān),與沉降高度無(wú)關(guān)。

7、氣相與液相所組成的物系稱為氣相非均相物系。

8、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時(shí)間的增加,濾液量不斷增加,

生產(chǎn)能力也不斷增加。

9、多層導(dǎo)熱時(shí),其推動(dòng)力為各層推動(dòng)力之和，阻力也為各層阻力之和。

10、流體對(duì)流傳熱膜系數(shù)一般來說有相變時(shí)的要比無(wú)相變時(shí)為大。

11.多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時(shí),如果某層壁面導(dǎo)熱系數(shù)小,則該層的導(dǎo)熱熱阻大,推動(dòng)

力小。

12.若以飽和蒸汽加熱空氣,傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。

13.所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。

14、在同一種流體中，不可能同時(shí)發(fā)生自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。

15.多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率,二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā),利用二

次稱為雙效蒸發(fā)，依次類推。

16.對(duì)流傳熱系數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。

17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。

18、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無(wú)關(guān)。

1、三:計(jì)算題（64分）

一降層室長(zhǎng)為5m,寬為3m,高為4m。

內(nèi)部用隔板分成20層,用來回收含塵

氣體中的球形固體顆粒,操作條件下含

塵氣體的流量為，氣體密度

，粘度為。

塵粒密度2=43003/3。試求理論上能

100%除去的最小顆粒直徑？

外徑為200mm的蒸汽管道.管外壁溫度為.

管外包以導(dǎo)熱系數(shù)為圖3-1

的保溫材料，要求保溫層外壁面溫度不

超過，

每米管長(zhǎng)的熱損失不超過。問保溫

層的厚度應(yīng)為多少？

欲將濃度為25%,沸點(diǎn)為，流量為的NaOH

水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到50%。料液的進(jìn)口溫度為

，加熱蒸汽的壓強(qiáng)為392.4Kpa（絕壓），冷凝

器的壓強(qiáng)為53.32Kpa.據(jù)經(jīng)驗(yàn)蒸發(fā)器的傳熱系

數(shù)可取，溶液的密度為。若忽略蒸發(fā)器的熱

損失。求加熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳

熱面積？

己知：p=53.32Kpa,,

p=392,4Kpa,T=142.90C

R=2143%

/Kg

試題三答案

一：填充題

1.2、內(nèi)縻擦力和流體的

流動(dòng)狀態(tài)。

3.保持垂直。4.質(zhì)量守恒定律、

......5、、1、0.56.氣蝕現(xiàn)象。

7、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個(gè)階段所組

成。

8、熱流體以對(duì)流傳熱的方式將熱量傳給壁

面、壁面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對(duì)流傳熱

的方式獲得熱量

9、管程。

10、自然對(duì)流、熱輻射。

11.、、

12.并流、逆流和平流。

二:判斷題

6.10、17為對(duì),其余都為錯(cuò)。

三：計(jì)算題

1.

2、降沉室的總面積：。

沉降速度：。

設(shè)沉降區(qū)為層流,則有：

3、，。

驗(yàn)算：。

4、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)：。

水分翥發(fā)量：。

加熱蒸汽消耗量：。

所需的傳熱面積為：。

即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736%。所需的傳熱面積為1259/

試題四

一：填充題（20分）

1.邊界層的形成是流體具有結(jié)果。

2.用阻力系數(shù)法來計(jì)算突然擴(kuò)大和突然縮小的損失時(shí)，按管內(nèi)的流速來

計(jì)算動(dòng)能項(xiàng)。

3、長(zhǎng)方形的長(zhǎng)為2a,寬為a,其當(dāng)量直徑為

4.粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的.

5、5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運(yùn)動(dòng)粘度為的燃料油，若保持油品

作層流流動(dòng),則最大流速不能超過_______。

6、6、用離心泵在兩個(gè)敞開容器間輸液，若維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)

小輸送管道的閥門后,管道的總阻力將0

7、離心泵的工作點(diǎn)是___________曲線與曲線的交點(diǎn)。

8、往復(fù)式壓縮機(jī)的余隙系數(shù)=,則增大，生產(chǎn)能

力O

9、沉降操作是指在某種中利用分散相和連續(xù)相之間的，使之

發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)分離的操作。沉降過程有和沉降兩種方式。

10、工業(yè)上常用的可濾介質(zhì)主要有、、o

11.在過濾操作中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是_____而不是______。

12.在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度相同的材料,三層間的溫度差變化

是依次降低,則三層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小順序。

13、沸騰傳熱可分為三個(gè)區(qū)域,它們是、、。應(yīng)

維持在區(qū)內(nèi)操作。

14、用飽和蒸汽加熱水,經(jīng)過一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大,這可能是由

于所引起的。

15.溫度差損失包括、、

選擇題

1.層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）

A.流速不同；B.流通截面積不同；

C.雷諾數(shù)不同；D、層流無(wú)徑向流動(dòng)，湍流有徑向流動(dòng)；

2.選擇下述流體在管路中常用的流速

（1）＞過熱水蒸汽（），（2）、水及一般流體（）；

（3）、壓強(qiáng)較高的氣體（），（4）、粘度較大的液體（）；

_A.l-3,B.0.5-1,C.15-20,D.3O-5O

3.離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（）時(shí)的主要性能參數(shù)。

A.流量最大；B、壓頭最大；

C.效率最圖；D.軸功率最小；

B、4.下列結(jié)論正確的是（）。

C、液體的粘度隨溫度的升高而減小；

D、氣體的粘度隨溫度的升高而增大；

E、液體的粘度基本上不隨壓強(qiáng)變化；

F、氣體的粘度隨壓強(qiáng)增大而減小。

5.離心泵吸入管路底閥的作用是（）。

A.阻攔液體中的固體顆粒；B、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象；

C.維持最低的允許吸上高度；D.防止啟動(dòng)前充入的液體從泵內(nèi)漏出；

6、在一個(gè)過濾周期中，為了達(dá)到最大生產(chǎn)能力應(yīng)（）

A.過濾時(shí)間應(yīng)大于輔助時(shí)間；B、過濾時(shí)間應(yīng)小于輔助時(shí)間；

C過濾時(shí)間應(yīng)等于輔助時(shí)間；D、過濾加洗滌所需時(shí)間等于1/2周期；

7、下述說法中正確的是（）。

A.過濾速率與過濾面積成正比；B.過濾速率與過濾面積的平方成正比；

C.過濾速率與濾布阻力成反比；D.過濾速率與操作壓差的平方成正比；

8、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)的是（）。

A.顆粒的兒何尺寸；B、顆粒與流體的密度；

C.流體的水平流速；D、顆粒的形狀；

9、旋液分離器是利用離心力分離（）。

A.離心機(jī)可分離液液混合物；B.離心機(jī)可分離液固混合物；

C.離心機(jī)可分離氣固混合物；

D.離心機(jī)所分離的不均勻混合物中至少有一相是液相；

10、傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí),影響傳熱過程

的將是（）。

A.管壁熱阻；B、管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻；

C.污垢熱阻；D.管外對(duì)流傳熱熱阻；

11.下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（）。

A.設(shè)置折流擋板；B、增大板間距；

C.增加管程數(shù)；D.增加管內(nèi)流體的流速；

12、在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（），走殼程的有

（）O

A.高壓流體；B、蒸汽；C、易結(jié)垢的流體；

D.腐蝕性流體；E、粘度大的流體；F、被冷卻的流體；

13、采用多管程換熱器,雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對(duì)流傳熱系數(shù),

但同時(shí)地導(dǎo)致（）。

A.管內(nèi)易結(jié)垢；B、殼程流體流速過低；

C.平均溫差下降；D.管內(nèi)流動(dòng)阻力增大；

14.增大換熱港傳熱面積的辦法有（）。

A.選用粗管排列；B、選用翅片管；

A、C.增加管程數(shù)；D.增加殼程數(shù)；

B、15.關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯(cuò)誤的是（）。

C、傳熱過程中總傳熱系數(shù)K實(shí)際上是個(gè)平均值：

D、總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異；

E、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無(wú)

關(guān)；

要提高K值,應(yīng)從降低最大熱阻著手；

1.圖示為一輸油管路,未裝流量計(jì)，但在

A.B分別測(cè)得壓強(qiáng)為，，試估算管道中油計(jì)算

的流量？已知：管為，A.B間距為10m,題

其中管道的當(dāng)量長(zhǎng)度為9.3m,

2、試證明球形顆粒在重力場(chǎng)中作自由

沉降時(shí)，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式為：

3.用一板框壓濾機(jī)在300Kpa壓強(qiáng)差下過

濾圖4-2

某懸浮液。已知過濾常數(shù)K為，

為。要求每一操作周期得濾液，

過濾時(shí)間為0.5h。設(shè)濾

餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為0.025。試求:過濾時(shí)間；若操作壓

強(qiáng)

差提高至600Kpa,現(xiàn)有一臺(tái)板框過濾機(jī),每框的尺寸為,若

要求每個(gè)過濾周期仍得濾液,則至少需要多少個(gè)框能滿足要求？過濾時(shí)

間

又為多少？

4.一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長(zhǎng)為3m,直徑為。水以的

流速在管內(nèi)流動(dòng)，并從被加熱到。流量為、溫度為

燒的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。燒蒸汽的冷凝潛熱為

已測(cè)得:蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為,管內(nèi)側(cè)熱阻為個(gè)側(cè)熱阻的40%,

污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的70%,試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程

數(shù).

計(jì)算時(shí)可忽略管壁熱阻及熱損失。

試題四答案

一:填充題

1.粘性。2、細(xì)。3、o4、剪應(yīng)力。

5.。6、不變。7、管路特性曲線、離心泵特性曲線。

8、"/u、小、大。9、力場(chǎng)、密度、重力、離心。

10、織物介質(zhì)、粒狀介質(zhì)、多孔性固體介質(zhì)。

11.濾餅層、過濾介質(zhì)。12.依次增加。

13.自然對(duì)流、膜狀對(duì)流、核狀對(duì)流、核狀對(duì)流。

14.冷凝水未排出、不凝性氣體未排

15.溶液沸點(diǎn)升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失。

二:判斷題

I.D.2.D、A.Co3、Co

4.A、C.5、Bo6、D

7、B.8、Co9、Bo

10、B.IKAo12、A.C.D；B.E、F。

13.C、D.14、Bo15、Co

三:計(jì)算題

1、在A-B兩點(diǎn)間列板努利方程：

22

PA/pBul+leu

Pg2gp.g2gd2g

設(shè)流體在管路中作層流流動(dòng)，則：，O

01179/

zh/9=0.02=0.02oi4=1.7吆

u人

核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：。

貝IJ：油品的流量為。

2.顆粒作自由沉降,受力：，

,。

,層流：，O

3.過濾面積：，，。

濾餅體積：，框數(shù)。

過濾總面積：。

，，°

傳熱量為：O所需水量：。。

單管水量：，每程所需管子數(shù)為：。

每程傳熱而積：，傳熱系數(shù)：

所需傳熱面積：管程數(shù)為:n=4.總管數(shù)為80根。

試題五

一:簡(jiǎn)答題（60分）

1.圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動(dòng)。問：

（1）、靜壓頭哪個(gè)大？為什么？

（2）、體積流量V哪個(gè)大？為什

么？

（3）、質(zhì)量流速哪個(gè)大？為

圖5-1

什么？

（不計(jì)阻力）

2.圖示,測(cè)出A.B兩端點(diǎn)的壓力差？

3.管子的類型有哪幾種？表示方法有

哪兒種？家里的自來水管是什么管？

4.何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防止？

5.何謂過濾介質(zhì)？對(duì)過濾介質(zhì)有何要求？

6.說明熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之

間的關(guān)系？

7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？

8、敘述導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流傳熱膜系數(shù)、

圖5-2

9、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？傳熱系數(shù)的單位及物理意

1、10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？義？

2、二:計(jì)算題

（1）容器A.B分別盛有水和密度為

（2）的灑精，中間接一水銀壓差計(jì)。

（3）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)乙=2.943x1（）4/%

（表壓）時(shí)，測(cè)得，

（4），求容器B內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？

（5）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)減小至

，容器B內(nèi)的壓強(qiáng)不變，圖5-3

3、則水銀壓差計(jì)內(nèi)的讀數(shù)為多少？

4、用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷,貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓

強(qiáng)為652.365Kpa。泵位于貯罐液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損

失為1.6m.異丁烷在愉送條件下的密度為，飽和蒸汽壓為637.65Kpa。

在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m。試問該泵能

否正常操作？

在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在O.IMpa（表壓）下20分鐘可在

每平方米過濾面積上得到0.197的濾液,再過濾20分鐘乂得到濾液

0.09，試求共過濾1小時(shí)可得總濾液量為多少？

某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱,需加熱蒸汽量，加熱蒸

汽的溫度為，其汽化潛熱為。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為，

各項(xiàng)溫度差損失共為。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜系數(shù)為，沸騰溶液

的傳熱膜系數(shù)為，求該換熱器的傳熱面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及

熱損失忽略不計(jì)）

試題五答案

一：?jiǎn)柎痤}

1>=，0

0,0

2、，

=〃4-〃4=夕測(cè)@2+（。示一夕測(cè)）壽憶削二夕測(cè).g.Z+（p示一夕測(cè)）g.Ro

3、管子的類型有:鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。

表示方法有：英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。

4.泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度二輸送液體的飽和蒸汽壓吐此

時(shí)液體將急劇汽化,并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫,

泵體振z町，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定

合適的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

5.過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。

要求：多孔性、阻力??；有?定的機(jī)械強(qiáng)度；有?定的化學(xué)穩(wěn)定性。

6.傳熱速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。

熱負(fù)荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加熱（或冷卻）某物料時(shí)，便要求換熱器在

單位時(shí)間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量,這是生產(chǎn)對(duì)換熱器換熱能力的要

求，稱為該換熱器的熱負(fù)荷。

一個(gè)滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是:傳熱速率等于（略大于）熱負(fù)荷。

7、加熱劑:給出熱量對(duì)物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。

例蒸汽。

冷卻劑:取走熱量對(duì)物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。

8、導(dǎo)熱系數(shù):在壁厚為1m時(shí)，在單位面積單位時(shí)間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式

所傳遞熱量的多少。單位是：。

傳熱系數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K時(shí)，通過單位面積單位時(shí)間

內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是：。

對(duì)流傳熱膜系數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時(shí),通過單位面積單位

時(shí)間內(nèi)以對(duì)流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是：。

9、強(qiáng)化傳熱的途徑有：增加傳熱面積；（增加有效傳熱面積）

增加溫度差；（采用逆流流動(dòng)）增加傳熱系數(shù)K（增加流體的湍流流動(dòng)，防

止垢層熱阻的形成及及時(shí)地消除垢層熱阻）

10、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)：溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝

特性。

二:計(jì)算題：

1.90

.R—R.R—R'

PA+01G%----=〃8+夕2避?力2+—"HggRo

乙乙

/?=0.221Wo

2.,。

即泵不能正常工作。

J?，9°

w?

（4+4e）2=K2.2.20.60。qe=0.022/2。K=3.96x10-8少。

/mL/s

q=0.356^y2o過濾1小時(shí)所得到的總濾液量為0.356

/m2?

4.傳熱量：

溶液的沸點(diǎn)：。

溫差：。

傳熱系數(shù)：。

傳熱面積：。

故所需的傳熱面積為17.66〃，。

試題六

2、一：填充題（20分）

1、精馀分離的依據(jù)是的差異,要使混合物中的

組分得到完全分離，必須進(jìn)行多次地______________.o

相對(duì)揮發(fā)度的表示式二.對(duì)于二組分溶液的蒸得，當(dāng)二1時(shí)，

能否分離o

3.q的定義式是________________________________________,飽和液體進(jìn)

料q=.飽和蒸汽進(jìn)料q=.蒸汽是液體的3倍的混合進(jìn)料時(shí)q=。

4.二組分的連續(xù)精餛操作,精微段操作線方程為，提餛段操作線方程為，

當(dāng)q=l時(shí)，則=。

5.在連續(xù)精儲(chǔ)中,其它條件均不變時(shí),僅加大回流,可以使塔頂產(chǎn)品,

若此時(shí)加熱蒸汽量V不變,產(chǎn)品量D將,若在改變R的同

時(shí)，保持塔頂采出量不變,必需增加蒸汽用量,那么冷卻水用量將o

6.壓力.溫度將有利于吸收的進(jìn)行。

7、完成下列方程，并指出吸收系數(shù)的單位。

N=Mc1）%的單位__________________.

N=KG（p-）KG的單位_______________.

8、吸收過程中的傳質(zhì)速率等于分子散速率的條件是___________________

9、飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由降至，其相對(duì)濕度，絕對(duì)濕濕

度H，露點(diǎn),濕球溫度o

10.萃取操作的依據(jù)是.萃取

操作選擇溶劑的主要原則是_________________________________________.

二:簡(jiǎn)答題（36分）

1.敘述恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？

4.敘述雙膜理論的論點(diǎn)？

2.板式塔塔板上造成液

5.畫出單級(jí)萃取操作相圖？

面落差的原因有哪些？如

1、6、敘述濕空氣的性能參

何防止？

數(shù)？

3、試推導(dǎo)并流吸收塔

2、三:計(jì)算題（44分）

的操作線方程？并在y-x

雙股進(jìn)料的二元連續(xù)進(jìn)料，

的相圖上表示出來？

均為泡點(diǎn)液相進(jìn)料，進(jìn)料液為，

V

求第三段的汽相和液相流量？已知

第一段的汽液相流量分別為V和Lo

3、某填料吸收塔用純輕油吸收混

合氣中的苯，進(jìn)料量為1000標(biāo)準(zhǔn)。

圖6-1

進(jìn)料氣體中含苯5%（體積百分?jǐn)?shù)），

其余為惰性氣體。要求回收率95%。操

作時(shí)輕油含量為最小用量的1.5倍，平衡

關(guān)系為Y=1.4X。己知體積吸收總系數(shù)為，輕油的平均分子量為170。求輕油

用量和完成該生產(chǎn)任務(wù)所需填料層高度？

有一干燥系統(tǒng)如圖，

新鮮空氣為，

干空氣與干

0.8

燥器出口溫度為，

濕度為“2=0.08心%且干空氣

的廢氣匯合后進(jìn)入看熱器

(廢氣/新鮮空氣=0.08/0.2),

干燥器中的干物料為，

圖6-3

溫含量為，，求新鮮空氣加入量和預(yù)熱器加入的熱量?

試題六答案：

一:填充題

各組分的揮發(fā)度、部分汽化和部分冷凝。2.、不能。

3.進(jìn)料的液化分率、q=l.q=0>q=0.25c4.0.08,o

5.提高、下降、增加。6、增加、下降。

7、，的單位是；，的單位。

8、層流或靜止。9、不變、下降、下降、下降。

10、組分在萃取劑中的溶解度的差異；對(duì)被萃取組分有較好的選擇性、9稀釋

劑互溶度愈小愈好、易回收便宜無(wú)毒性。

1、1.恒縻爾溢流:在精儲(chǔ)塔的精微段內(nèi)，從每一塊塔板上下降的液體的千縻

爾流量皆相等，提餌段內(nèi)也是如

二：?jiǎn)柎痤}

些,但兩段不一定相等。

2、恒縻爾汽化流：在精儲(chǔ)塔的精

儲(chǔ)段內(nèi)，從每一塊塔板上上升的汽

體的千縻爾流量皆相等,提饋段內(nèi)

也是如些,但兩段不一定相等。

3、液流量、塔板結(jié)構(gòu)和液流長(zhǎng)度；

可采取雙溢流或多溢流降液管、

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的篩板塔。

4、v.(y1-y)=L.(x-xj

Y=——x+—x]+yio

5、相互接觸的氣、液兩流體

間存在著穩(wěn)定的相界面,界面

兩側(cè)各有一個(gè)很薄的有效層流

膜層，吸收質(zhì)是發(fā)分子擴(kuò)散的

方式通過此膜層；在相界面處，

氣、液兩相達(dá)到相平衡；在膜

層以外的中心區(qū)域，由于流體

的充分湍動(dòng)，吸收質(zhì)的濃度是

均勻

的，即兩相中心區(qū)的濃度梯度

為。，

全部濃度變化集中在兩個(gè)有效層流

膜層內(nèi)。

6.濕空氣的性質(zhì)參數(shù)rr：相對(duì)濕度、

濕度、熔、比容、比熱、干球溫度、

濕球溫度、露點(diǎn)溫度、絕熱飽和溫度。

三:計(jì)算題

1.解：由物料衡算得：

而料液是泡點(diǎn)進(jìn)料，則：，。

2、解:

L=1.5.1.33L=1.5.1.33.10。％24=89J。

VVL=170.89.1=15147。

即藍(lán)油量為，所需填料層高度為2.74m。

3.解：由等焰過程找到預(yù)熱后混合氣的狀態(tài)點(diǎn)

由質(zhì)量比找到混合氣的狀態(tài)點(diǎn)

干燥水分量：。

新鮮空氣量：。

Qp=(1.01+1.88"加)(八一%)=(1.01+1.88.0.0652)(80.5-43)=42.47Kw。

即新鮮空氣量為，預(yù)熱所提供的熱量為42.74KW。

試題七

一：填充題（20分）

1.直接水蒸汽加熱的精值塔適用于與間接蒸汽相比，

相同要求下,所需理論塔板數(shù)將o

2.平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的，操作線表

示了________________________________

3、溶液中各組分之揮發(fā)度可用它在和與之平衡的

液相之比來表示,若是理想溶液，則o

4.對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生止偏差是由于

__________________________________________________________________________________________O

5.對(duì)拉烏爾定律產(chǎn)生負(fù)偏差是由于o

6.在板式塔的設(shè)計(jì)中,為了減少霧沫夾帶,我們可以適當(dāng)?shù)豞______塔徑以

_______空塔氣速,也可以適當(dāng)?shù)豞__________板間距。，

7、實(shí)驗(yàn)室用水吸收空氣中的，基本屬于控制，其氣膜中的濃度

梯度液膜中的濃度梯度,氣膜阻力液膜阻力。

8、在吸收操作歸，若解吸因素增加,而氣、液進(jìn)料組成不變,則溶質(zhì)的

回收率將o

9、組分A、B的分配系數(shù)之比值，能否萃取分離。

10.理論干燥過程是指.

11.總壓為O.IMpa的空氣溫度小于時(shí)，空氣中水蒸汽分壓的最大值應(yīng)

為.

12.單級(jí)萃取操作中,料液為F,若溶劑用量愈大,則混合物的點(diǎn)愈

S點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到，溶液變?yōu)榫幌唷?/p>

二：?jiǎn)柎痤}（30分）

1.何謂理論板？為什么說一個(gè)三角形梯級(jí)代表一塊理論塊？

2.何謂塔的漏液現(xiàn)象？如何防止？

3.填料可分為哪兒類？對(duì)填料有何要求？

4.寫出任意一種求溫度的方法？

1、5、敘述多級(jí)逆流萃取操作是如何求理論級(jí)數(shù)的？

2、三：計(jì)算題（50分）

用一精鐳塔分離二元理想混合物，已知，進(jìn)料濃度為，進(jìn)料量為，

泡點(diǎn)進(jìn)料。要求塔頂濃度為09塔釜濃度為0.1（以上均為縻爾分

率）。求塔頂、塔釜的采出量，若R=2，寫出精播段和提制段的操作

線方程？

用純水吸收空氣一氨混合氣體中的氨,氨的初始濃度為0.05（縻爾濃

度）。要求氨的回收率不低于95%,塔低得到的氨水濃度不低于

0.05.已知操作條件下的氣、液相平衡關(guān)系為Y=0.95X。試計(jì)算：

（1）、逆流操作，氣體流量取。且。

求所需填料層高度？

（2）、采用部分吸收劑再循環(huán)流程，新鮮吸收劑與循環(huán)量之比為20,氣體

流量不變，體積吸收總系數(shù)也不變,求所需填料層高度？

在密閉的容器內(nèi)，盛有溫度為，總壓為101.3Kpa,濕度為的濕空氣。水蒸

汽的飽和蒸汽壓為2.338Kpa。試求：

(1)、該空氣的相對(duì)濕度及容納水分的最大能力為多少？

(2)、若容器內(nèi)壓入溫度為的干空氣,使總壓上升為303.9Kpa。

該空氣的相對(duì)濕度及容納水分的最大能力為多少？

試題七的答案：

一:填充題

1、待分離的混合物為水溶液,且水是難揮發(fā)組分的情況。理論板數(shù)要

多。

3、2.易揮發(fā)組分在氣、液兩相間的濃度關(guān)系；易揮發(fā)組分在塔內(nèi)的下

一塊塔板中上升的氣相中的組成與上一次塔板上的液相組成之間的操作

線關(guān)系。

4、3.氣相中的分壓、縻爾分率、同溫度下的飽和蒸汽壓來表示。

5、不同種分子之間的引力小于同種分子之間的引力所造成的。

6、不同種分子之間的引力大于同種分子之間的引力所造成的。

7、增大、減少、增大。7、液膜控制、小于、小于

8、減少。9、能。

10、干燥過程為等焰過程。11.該溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓。

12.接近、溶解度曲線上。

1、二：?jiǎn)柎痤}

2、理論板：離開這一塊板上的氣、液相組成滿足平衡關(guān)系的板；在繪三

角形梯級(jí)時(shí)正好使用了一次平衡關(guān)系和一次操作線關(guān)系,與逐板法相

比,正好跨過了一塊板,可認(rèn)為一個(gè)三角形梯級(jí)代表了一塊理論板。

3、塔板上的液體直接從塔板上漏下的現(xiàn)象。增加上升蒸汽量。

4、填料主要可分為實(shí)體填料和網(wǎng)體填料；要求要有較大的比表面積，較

高的空隙率,一定的化學(xué)穩(wěn)定性和一定的機(jī)械強(qiáng)度,重量輕,造價(jià)低。

,利用露點(diǎn)溫度查得p,即可算出濕度。

第一,在三角形相圖上作出溶解度曲線和輔助曲線；第二,根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)

找出原料液組成點(diǎn)F、末級(jí)萃余相組成點(diǎn)、溶劑點(diǎn)S、利用杠桿規(guī)則找

到；第三，聯(lián)結(jié)F和S的延長(zhǎng)線交于這一操作點(diǎn)；第四，作的延

長(zhǎng)線交于點(diǎn)，找到后，作的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)；以此類推，直至最終萃

余相的組成小于為此。所作的聯(lián)結(jié)線數(shù)目，即為所求的理論級(jí)數(shù)。

三:計(jì)算題

1.

FXF=DXD+WXW2()00.03=￡)().9+WO.1W=15。。癡%

即精儲(chǔ)塔的塔頂和塔釜采出量分別為500K叱%和1500所啖。兩段的

操作線方程為0.722x+0.25和y=L83x—0.083。

2.,o,

珀士)().02.(0.0526-0.0025)

z==19.6〃zo

Kya.SAYIn0.02.0.00256

,由質(zhì)量守恒得:

z二V(Y廠丫2)=0.()2.(().