环境工程原理复习题.docx
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环境工程原理复习题
59.一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度
由 20℃升至 50℃，则其沉降速度将___________ 。
下降
60.降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关，
而与__________无关。
长度；宽度；高度
61.03007 过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程
中滤液体积由Ｖ1 增多至Ｖ2 ＝２Ｖ1 时则操作压差由 ΔＰ1 增大至
ΔＰ2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。
２ΔＰ1
62.0308 已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ，ｑe 为Ｖe
／Ｓ，Ｖe 为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为Ｖe 时所形成的
滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得
Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200则过滤常数Ｋ＝＿＿＿＿＿＿＿，ｑe
＝＿＿＿＿＿＿＿。
０． ０００５３５；０．０５３５
63.03013 一个过滤操作周期中，“过滤时间越长生产能力越大”
的看法是＿＿＿＿＿， “过滤时间越短，生产能力越大”的看法是
＿＿＿＿＿。
过滤时间有一个＿＿＿＿＿值，此时过滤机生产能力
为＿＿＿＿＿＿。
不正确的；不正确的；最适宜；最大
1
64.03014过滤机操作循环中，如辅助时间 τD 越长则最宜的过滤时
间将＿＿＿＿＿＿。
越长
65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ 正比于 ΔＰ的＿＿＿＿方，
对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ 正比于 ΔＰ的＿＿＿＿方。
１；１－Ｓ
66.03016对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，
则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。
二分之一
67.03017 对恒压过滤，当过滤面积Ｓ增大一倍时，如滤饼不可压
缩，则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍，如滤饼可压缩，过滤速
率增大为原来的＿＿＿＿倍。
四；四
68.03018 回转真空过滤机，整个转鼓回转操作时大致可分为
＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿和
＿＿＿＿＿＿＿＿四个区域。
过滤区；洗涤与脱水区；吹松区；卸渣区
69.03025 按 φs ＝Ａp ／Ａ定义的球形度（此处下标ｐ代表球形粒
子），最大值为＿＿＿φs 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。
１；大
70.03028 在过滤的大部分时间中，＿＿＿＿＿＿起到了主要过滤介
质的作用。
滤饼
2
71.03053 选择（或设计）旋风分离器时要依据___________和
_______________________ 。
含尘气体流量；要求的分离效率；允许的压强降
72.03056 计算颗粒沉降速度 Ut的斯托克斯式
________________________________，此式适用于
_______________________________的情况。
Ｕt ＝d2（ρs －ρ）g／（１８μ）；层流区（或 １０-
4
＜Ｒｅt
＜１
73.03038 恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度_______ ，过滤
速率_______ 。
增加；减小
74.03081. 以下说法是正确的（）
（Ａ）过滤速率与Ｓ（过滤面积）成正比（Ｂ）过滤速
率与Ｓ2 成正比
（Ｃ）过滤速率与滤液体积成正比（Ｄ）过滤速
率与滤布阻力成反比
Ｂ
75.03084 恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一
过滤时刻所得滤液量（）
（Ａ）增大至原来的２倍（Ｂ）增大至原来的４倍
（Ｃ）增大至原来的 2
倍 （Ｄ）增大至原来的 1.5
倍
3
Ｃ
76.03086 过滤推动力一般是指（）
（Ａ）过滤介质两边的压差（Ｂ）过滤介质与滤饼构成
的过滤层两边的压差
（Ｃ）滤饼两面的压差（Ｄ）液体进出过滤机的压
差
Ｂ
77. 03089 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的（）
（Ａ）一倍（Ｂ）一半（Ｃ）四倍
（Ｄ）四分之一
（Ｄ）
78.03190 临界直径ｄc 及分割直径ｄ5 0 ，可以表示旋风分离器的分
离性能，回答ｄc 与ｄ5 0 的含义是什么？
dc －－能 100％分离下来的最小颗粒直径。
d50－－该直径的颗粒有 50％被分离下来，50％被气流带走。
79. 03195. 试说明离心沉降速度与重力沉降速度各有什么特点？
（１）力沉降速度
物系一定，Ｕt 只与流动状态有关,表现在 ζ 上。
U t = （（4d（ρs - ρ）g） /（3ξρ） ⨯ rω2 ）
（２）离心沉降速度
物系一定，Ｕ不仅与流动状态有关，而且与旋转角速度 ω 及颗
粒的位置 r 有关，当 ω 一定时，颗粒沿半径移动过程中，Ｕt 逐渐
4
增大。
80.04001. 在两流体的间壁换热过程中，计算式 Q=KA
中 A 表示
为____________________。
A 泛指传热面；与 K 相对应
81.04004 总传热系数 K 的单位, 工程单位制为____________,SI
制为________________。
kCal/h℃m2 , W/℃m2
83.04007 凡稳定的筒壁传热，热通量为常数。
____________ ×
84. 04008 在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。
____________ √
85.04009滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝传热系数。
____________ √
86.04010 在冷凝传热过程中，壁面与蒸汽的温差增大，则冷凝传热
膜系数亦增大。
说法是否妥当？
如不妥，予以更正或补充。
____________
当液膜呈滞流流动时 Δt 上升；α 下降
87.04011 沸腾传热时，壁面与沸腾流体的温差愈大，则 α 愈大。
说法是否妥当？
如不妥，予以更正或补充。
____________
在泡核沸腾区 Δt 上升；α 上升
88.04013导热系数和对流传热系数都是物质的一种物理性质。
说
法是否妥当？
如不妥当，予以更正或补充。
__________
导热系数是物质的物性，而传热膜系数既与物性有关，也与流动状
况有关。
89.04014 水与苯液进行换热，水由 20℃升至 35℃，苯由 80℃降至
5
40℃。
若苯为最小值流体, 此换热器的传热效率 ε=____________，
热容流量比 CR=____________。
66.7%；0375
90.04017 在两流体的间壁换热过程中，计算式 Q=αA
中
表
示为______________。
△t=tw -tm 或 Tm –Tw
91. 04018 在套管换热器中，用 117 ℃ 的饱和水蒸汽在环隙间冷凝
以加热管内湍流流动（Ｒｅ＞１０4）的水溶液（ρm
＝１０５０ｋｇ／ｍ3 ，Ｃp ＝４．１ｋＪ／ｋｇ℃）当溶流流量为
0.637ｍ3 ／ｈ时，可从 20℃加热至 102℃，而当流量增加到 1.2m3 /h
时,只能从２０℃加热至９７℃，试求换热器传热面积Ａ和流量为
１．２m3 /h 时的传热系数 Ko 值。
计算时可忽略管壁热阻，污垢热阻，并可当平壁处理，两种情况
下，蒸汽冷凝系数 αo 均可取８ｋｗ／（ｍ2·℃）。
在原流量下：
Q1＝（0.637×1050／3600）×4.1×（102－20）
＝62.46 kW
Δtm 1 ＝（（117－20）－（117－102））／ln（（117-20）/（117-102））
＝82／1.861＝43.9℃
K1 A＝Q1 ／Δtm 1 ＝62.46／43.9＝1.423
增加流量后：
Q2 ＝1.2×1050／3600×4.1×（97－20）＝110.5 kW
Δtm2＝（（117－20）－（117－97））／ln（（117-20）/（117-97））
＝48.77℃
6
K2 A＝110.5／48.77＝2.266
K1 A／（K2 A）＝K1 ／K2 ＝1.423／2.266（１）
1／K1 ＝1／αi 1 ＋1／αo ＝1／αi 1 ＋0.000125（２）
1／K2 ＝1／αi 2 ＋0.000125（３）
αi 2 ＝（1.2／0.637）0. 8 αi 1 ＝1.66αi 1（４）
解上四式得：
αi 1 ＝554 W／（m2 K）
αi 2 ＝919 W／（m2 K）
K 2 ＝824 W／（m2 K）
∴A＝110.5／（824×48.77）＝2.75 m2
92.04019一列管换热器，列管规格为 φ38×3,管长 4m, 管数 127
根，则外表面积Ｓo =_____________________，而以内表面积计的传
热面积Ｓ1 =________________________。
F1=127×4π×0.038；F2=127×4π×0.032
93.04020两流体的间壁换热过程中 Q= m
t 计算式中，
表
示_______________________。
T1 –T2 或 t2 -t1
94.04025单层园筒壁热阻的表达式为_____________，用 SI 制表
示的单位是________________。
b/λAm；K/W
95.04026园形管内强制对流传热时的雷诺准数式是
____________________________。
7
di ui ρ/μ
96. 04028 平壁稳定传热过程，通过三层厚度相同的不同材料，每层
间温度变化如图所示，试判断 λ1、λ2、λ3的大小顺序
____________, 以及每层热阻的大小顺序__________。
λ1 >λ2 >λ3；δ1 /λ1 <δ2 /λ2 <δ3 /λ3
97.04029钢的导热系数可近似为__________W/（m·K）或
__________kcal/（m·h·℃）。
45；38.7
98.04030在压强恒定的条件下，空气粘度随温度升高而
________________。
增大
99.04031 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知
b1 > b2 > b3 ; 导热系数 λ1 <λ2 <λ3 。
在稳定传热过程中，各层的热
阻 R1 ______R2 ______R3 ；各层导热速率 Q1 ______Q2 ______Q3 。
R1 >R2 >R3；Q1 =Q2 =Q3
100.04037多层壁稳定传热，凡导热系数 λ 大的一层，温差也大。
______
×
8
101.04161强制对流（无相变）流体的对流传热系数关联式来自
____________。
A）理论方法B）因次分析法C）数学模型法D）因次分析和实验
相结合的方法
D
102.04162 钢的导热系数为______。
A）45W/m℃B）0.6W/m℃
A
103.04163.不锈钢的导热系数为______。
A）0.026W/m℃B）15W/m℃
B
104.04168下列对流传热系数：
________ > ________。
A） 水的流速为 1.2m/s 时的 α1 ；B） 水的流速为 2.5m/s 时
的 α2。
α2 > α1
105.04185有一套管换热器，长１０ｍ，管间用饱和蒸汽作加热
剂，一定流量下且作湍流流动的空气由内管流过，温度可升至指定
温度。
现将空气流量增加一倍，并近似认为加热面壁温不变,要使空
气出口温度仍保持原指定温度，则套管换热器的长度应为原来的
_________。
Ａ 2 倍Ｂ 1.74 倍Ｃ 1.15 倍Ｄ 1.14 倍
Ｃ
9
α＇／α＝（ｕ＇／ｕ）0. 8 ＝２0. 8 ＝１．７４
ｍs ＇（ ｔ2 －ｔ1 ）／（ｍs（ｔ2 －ｔ1 ））＝α＇Ａ'Δｔm
／（αＡΔｔm ）
＝α'l'／（α l）
ｌ＇／ｌ＝ｍm＇／ｍs／（α＇／α）＝２／（２0.8）
＝１．１５
106. 04187 一定流量的液体在一 φ２５×２．５ｍｍ的直管内作湍
流流动，其对流传热系数 αi＝1000ｗ／ｍ2 ℃。
如流量与物性都不
变，改用一 φ１９×２ｍｍ的直管，则其 α 值将变为
________________ｗ／ｍ2 ℃。
Ａ1259Ｂ1496Ｃ1585Ｄ1678
Ｄ
10
一、填空题
1.在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管_
_；易结垢的流体走管___；高压流体走管______；有腐蚀性流体走
管____。
2.填料塔中填料分为两类，一类为填料，另一类为
填料。
拉西环是典型的填料。
3.
4. 吸收过程用气相组成表示的推动力，用液相组成表示
的推动力。
5.降尘室的生产能力只与降尘室的和______有关，而与
无关。
二．选择题
1.
2.混合气体中被液相吸收的组分称为（）
A、吸收剂B、吸收质C、吸收液D、溶剂
3. 列管式换热器中用水使 48℃无腐蚀性的饱和蒸汽冷凝，则该饱
和蒸汽应走（）
A、管程
B、壳程
11
得分
评分人
4.套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一
定，空气进口温度一定，当空气流量增加时：
传热系数Ｋ应（
）
Ａ增大Ｂ减小Ｃ基本不变
5．翅片管换热器的翅片应安装在（）。
Ａα 小的一侧Ｂα 大的一侧Ｃ管内Ｄ
管外
三．判断题（本大题共 5 小题，每题 2 分，共 10 分）
1. 压力减小，温度升高，将有利于吸收的进行。
（）
2.
3.蒸汽在管壁冷凝传热时，膜状冷凝比滴状冷凝传热系数小。
（）
4.在过滤时，过滤时间越长，其生产能力就越大。
（）
5. 降尘室中，为完全分离某颗粒，其沉降时间应大于停留时间。
（）
得分 评分人
12
四、计算题（本大题共 4 小题，第一题 20 分，第二
题 20 分，第三题 20 分，第四题 10 分，共 70 分）
1. 用 20℃的清水逆流吸收氨－空气混合气中的氨，已知混合气体温
度为 20℃，总压为 101.3 kPa，其中氨的分压为 1.0133 kPa，要求混
合气体处理量为 773m3/h，水吸收混合气中氨的吸收率为 99％。
在
操作条件下物系的平衡关系为 Y * = 0.757 X ，若吸收剂用量为最小用
的 2 倍，试求
（1）塔内每小时所需清水的量为多少 kg？
（2）塔底
液相浓度（用摩尔分数表示）。
解：
13
2.在一连续精馏塔中分离某混合液，混合液流量为 5000kg/h，其中
轻组分含量为 30％（摩尔百分数，下同），要求馏出液中能回收原料
液中 88％的轻组分，釜液中轻组分含量不高于 5％，试求馏出液的摩
尔流量及摩尔分数。
已知 MA=114kg/kmol , MB=128kg/kmol。
14
15
3. 在并流换热器中，用水冷却油。
水的进、出口温度分别为 15℃
和 40℃，油的进、出口温度分别为 150℃和 100℃现因生产任务要
求油的出口温度降至 80℃，假设油和水的流量、进口温度及物性均
不变，原换热器的管长为 lm，试求此换热器的管长增至若干米才能
满足要求。
设换热器的热损失可忽略。
4.有一过滤面积为 0.093m2 的小型板框压滤机，恒压过滤含有碳酸
钙颗粒的水悬浮液。
过滤时间为 50 秒时，共得到 2.27×10-3 m3 的滤
液；过滤时间为 100 秒时。
共得到 3.35×10-3 m3 的滤液。
试求当过
滤时间为 200 秒时，可得到多少滤液？
对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，
当总压增加时，亨利系数＿＿＿＿，相平
衡常数 m＿＿＿＿＿＿＿，溶解度系数
H＿＿＿＿＿＿＿。
在两流体的间壁换热过程中，计算式
16
Q=KA△t 中 A 表示为.
压力＿＿，温度＿＿，将有利于吸收的
进行。
在气体流量，气相进出口组成和液相进口
组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质
推动力将________，操作线将________
平衡线。
一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定
律沉降，若空气温度由 20℃升至 50℃，则
其沉降速度将_____.
用 SO2 含量为 1.1×10-3（摩尔分数）的水溶液吸收含 SO2 为
0.09（摩尔分数）的混合气中的 SO2。
已知进塔吸收剂流量
为37800kg/h，混合气流量为 100kmol/h，要求 SO2 的吸收
率为 80%。
在吸收操作条件下，系统的平衡关系为 Y
*
= 17.8X
，
求气相总传质单元数。
17
4.某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化
氢混合气中的硫化氢。
总压为 1 大气压。
已知塔底气
相中含1.5%（摩尔分率），水中含的浓度为
（摩尔分率）。
试求塔底 温度分别为 5℃及
30℃时的吸收过程推动力。
（14 分）
查表得（50C）E1=3.19×104kpa，查表得（300C）
E1=6.17×104kpa
18
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