环境工程原理试卷及答案Word文档下载推荐.doc
《环境工程原理试卷及答案Word文档下载推荐.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境工程原理试卷及答案Word文档下载推荐.doc（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
3.空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。
4.压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。
5.李白诗中有“白发三千丈，缘愁似个长”句，用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。
释印肃诗中有“黄金万两非堪比，东西南北至分明”，用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。
6.百分比浓度的量纲为_______________。
7.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。
质量衡算依据的基本定律是________________，能量衡算依据的基本定律是____________________。
8.考古学家发掘出长、宽、高分别为160cm、40cm、30cm的古代排水砖管，壁厚为3cm，则流过其中的流体的当量直径为____________。
9.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λ与Re的关系为______________。
10.用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________
的材料包在内
层，以达到好的保温效果。
11.能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________，不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。
12.流体流动有两种典型的形态，即_________和_________，判别方法是用___________的值来判断，判断临界值分别为____________和_______________。
13.测流量的装置主要有_______________、________________和______________。
14.热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________，其中____________不能发生在固体中，________________可以发生在真空中。
15.费克定律的表达式为_______________。
16.重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。
二、判断题:
（每小题1分，共10分）
1.对于土壤的污染只能产生局部污染。
（）
2.对于两种气体组成的混合体系来说，两种组分的质量比等于摩尔比。
（）
3.对一个系统进行质量衡算的时候，可用以系统中所有的组分进行衡算，也可以用其中一种组分甚至其中一种元素进行衡算。
（）
4.流体在管道中流动的时候，管道直径发生变化，则流速和流量也相应的要发生变化。
（）
5.不管流体流过的管道截面形状如何，接近管壁的地方总是阻力最大的地方。
（）
6.管道内壁粗糙度的增大不一定总是增大流体流过的阻力。
（）
7.并联管路中不管各支路管径、粗糙度等区别有多大，流体流过各支路的阻力损失都一定相等。
（）
8.传热的推动力是温度差与导热系数的乘积。
（）
9.气相向液相的质量传递主要依靠分子扩散。
10.颗粒在流体中沉降过程中，如果重力等于阻力和浮力的和，则颗粒将悬浮在流体中不再沉降。
（）
三.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，阀门的阻力系数将（
变小；
变大；
不变；
D视液体种类、管道材料等而定。
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.冷热两流体的对流传热系数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提高小的λ值，同时降低大的λ值；
D提高大的λ值，同时降低小的λ值。
7.某液体在内径d1的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=）的管子时，其流速为原来的（
）倍。
；
B
；
2；
D
4。
8.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视结垢层厚度而定，可能增大，也可能减小。
9.在换热器中，热油从140℃冷却到80℃，使冷水从20℃加热到50℃。
顺流布置和逆流布置时换热器的对数平均温差分别为（）。
A57.7℃，73.9
℃；
B73.9℃，57.7℃；
C43.3℃，26.1℃；
D26.1℃，43.3℃。
10.粒径分别为16um及8um的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（沉降在斯托克斯区）（
A
4；
1；
D
。
四、简答题：
（每题4分，共20分）
1.简述重力沉降与重力沉降速率。
2.简述衡算系统及衡算系统的分类。
3.简述边界层理论及其要点。
4.简述影响对流传热的因素。
5.描述静止流体中的质量传递形式。
五、计算题：
（每题6分，共30分）
1.有一外径60mm壁厚3mm的金属管，导热系数45W/（m•K），外面包裹两层厚度均为30mm的保温材料，直接贴着金属管的一层导热系数为0.04W/（m•K），外层导热系数为0.15W/（m•K），如果已知管内温度105℃，最外层表面温度5℃，计算每米管长的热损失。
2.一水箱内有1m3含总磷60mg/L的水，现用河水进行置换，河水进入水箱的流量为1m3/min，含磷12mg/L，同时从水箱中排出相同的水量，假设河水进入箱中即被良好混合，排除磷的其他消耗，计算水箱中磷含量变为20mg/L时，需要多长时间。
3.水以0.05m/s的速率流过三聚氰胺颗粒填料柱，填料高度为1.2m，流出的水中三聚氰胺浓度为饱和浓度的60%，已知单位柱体积的三聚氰胺颗粒表面积为2×
103m2，计算三聚氰胺在水中的传质系数。
4.如图所示，水从水池通过内径为10cm的管道中流出，l1=30m，l2=46m，h2=12m，管道中沿程摩擦系数λ＝0.025，弯头ζ＝0.75，水池与水管连接处ζ＝0.5。
试计算
水
l1
l2
h1
h2
（1）当h1＝10m时，通过弯管的流量是多少
（2）如果流量为30L/s，水池中水头h1应为多高？
5.某条件下流体密度为1×
103kg./m3，黏度为1×
10－3Pa./s，其中悬浮有密度为2.2×
103kg./m3的球状颗粒，且已知颗粒的沉降速度在斯托克斯区，
（1）计算颗粒的最大直径和最大沉降速度；
（2）计算该流体流经长为18m，高为0.25m的沉降室时，流速不超过多少才能使这种颗粒全部除去？
参考答案
一、填空题
1.生态破坏、环境污染
2.物理性污染、化学性污染、生物性污染
3.分离法、转化法
4.kg•m-1•s-2
5.10000m,500kg
6.1（或无量纲）
7.位置、时间、质量守衡定律、能量守衡定律
8.28.14cm
9.抛物线、0.5、64/Re
10.导热系数小的（保温好的）
11.动能、位能、静压能、内能、热
12.层流、湍流、雷诺数、2000、4000
13.孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计
14.导热、热对流、热辐射、热对流、热辐射
15.NAz=-DAB
16.密度差
二、判断题
1.×
2.×
3.√；
4.×
5.√；
6.√；
7.√；
8.×
9.×
10.×
.
三、选择题
1C，2D，3B，4A，5C，6B；
7D；
8C；
9A；
10B。
四、简答
1.重力沉降是利用非均匀混合物中待分离颗粒与流体之间的密度差（1分），在重力场中根据所受的重力的不同，将颗粒物从流体中分离的方法（1分）。
颗粒在液体中开始沉降的瞬间，由于颗粒与流体间没有相对运动，沉降速率u＝0，随着颗粒的沉降，流体阻力增大，沉降过程变为减加速运动（1分），经过一段时间后，作用在颗粒上的重力、浮力和阻力达到平衡，颗粒开始做恒速下沉运动。
颗粒沉降达到等速运动的速率称为终端速率或沉降速率（1分）。
2.用衡算方法分析各种与物质传递和转化有关的过程时，首先应确定一个用于分析的特定区域（1分），既衡算的空间范围，称为衡算系统（1分）。
衡算可以是宏观上较大的范围。
（1分），对宏观范围进行的衡算称为总衡算，对微元范围进行的衡算称为微分衡算（1分）。
3.1904年普兰德提出了“边界层”的概念，认为即使粘性很低的流体，边界层也不能忽略，但其影响仅限于固体壁面附近的薄层，既边界层（1分）。
其要点为：
（1）当实际液体沿固体壁面流动时，紧贴壁面处存在非常薄的一层区域，在此区域内，流体的流速很小，但流速沿壁面法向的变化非常迅速（1分）。
这一区域称为边界层或流动边界层，也称为速率边界层。
在边界层内不能忽略黏性力（1分）。
（2）边界层外的整个流动区域称为外部流动区域。
在该区域内，辟面法向速度梯度很小，可以将黏性力忽略（1分）。
4.影响对流传热的因素很多，包括流体的物性特征、固体壁面的几何特征及流体的流动特征（1分）。
（1）物性特征：
液体的物性将影响传热，通常，流体密度或比热越大，传热速率越大，导热系数越大，传热越迅速，黏度越大，越不利于传热（1分），
（2）几何特征，将影响流体的流动状态或流体内部的速度分布（1分）。
（3）流动特征，包括流动起因，流动状态，相变等（1分）。
5.静止流体中的质量传递有两种典型情况，即单向扩散和等分子反向扩散（1分）。
单向扩散是静止流体与相界面接触时的物质传递完全依靠分子扩散，其扩散规律可以用费克定律描述（1分）。
等分子反向扩散是在一些双组分混合体系的传质过程中，当体系总浓度保持均匀不变时，组分A在分子扩散的同时伴有组分B向相反方向的分子扩散，且组分B扩散的量与组分A相等（1分）。
第三种是界面上有化学反应的扩散，既对于某些系统，在发生分子扩散的同时，往往伴随着化学反应（1分）。
五、计算题
1.解：
三种材料的平均对数半径分别为
（1分）
（2分）
r总＝
Q=ΔT/r总
=（105-5）/2.348
=42.59W/m
2.解：
对水箱进行磷的衡算，在dt时间内进入的磷－排出的磷＝积累的磷（1分）
令入口流量Q，浓度c1，出口流量Q，水箱内水体积V，浓度c，
则有Q×
c1－Q×
c＝d（Vc）/dt（1分）
分离变量dt=Vdc/（Q×
c）（1分）
积分边界：
t:
0-t
c:
60-20（1分）
即：
=（1分）
t=1.79min（1分）
3.解：
在填料柱层取微元段dz，设A为填料柱横截面积，则微元体积为A•dz，以单位时间为衡算基准，在微元段内对三聚氰胺作质量衡算，稳态情况下，
流出量－流入量＝溶解量
若单位体积的三聚氰胺表面积为a，则三聚氰胺溶解的量为NA•a•A•dz.
设水中三聚氰胺饱和浓度为Cs，则三聚氰胺溶解速率为
NA＝-k（Cs-CA）
流出量－流入量＝u•A•dCA
u•A•dCA+k（Cs-CA）•a•A•dz=0
分离变量，边界为z:
0-1.2，CA:
0-0.6Cs
-ln=
H1
H2
1
2
k=3×
10-5m/s
4.解：
取水池水面为1－1’截面，
管道出口内侧断面为2－2’截面，
基准面在出口管轴心水平面上。
（1）在面1和面2间列机械能衡算方程
以表压表示，p1=p2=0，水池流速u1=0，z1=h1，z2=0，代入得
h1＝
=[
=[]
=24×
所以10＝+24×
u2=2.8m/s
流量q=u2×
==0.022m3/s
（2）已知流量，计算u2
所以，h1＝=+24×
=25×
=18.05m
5.解：
（1）
将代入上式得
=2
解出1.44×
10-4m=144µ
m
代入沉降速度得
ut=1.38×
10-2m/s
（2）设流速即水平运动速度为u，则
u72ut
u0.99m/s
《环境工程原理》试卷第8页共5页
升级会员 