環(huán)境工程原理精彩試題庫更全

實用標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境工程原理》試題庫試題一一：問答題（36分）1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動，若將其管徑增加一倍，問能量損 失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：1）傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？2）傳熱糸數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜糸數(shù)？3）那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？、換熱器的設(shè)計中為何常常采用逆流操作？、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？三：計算題(46分)1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動，設(shè)管路中所有直管管路的阻力糸數(shù)為0.03，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5mH20，若管徑為100mm,求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)？2、在一列管式換熱器中，用冷卻將1000C的熱水冷卻到500C，熱水流量為60m3流動，溫度從200C升到450C。已知傳熱糸h，冷卻水在管內(nèi)數(shù)K為2000w，換熱管為252.5mm的鋼管，長為3m.。求冷卻水量m2.C和換熱管數(shù)（逆流）。已知：熱水960K3C熱水C冷水4.187KjmKg.K試題一答案：二：問答題lu21、h11.d1.1。d22d1，2gV1u2124u1，4..d2d2.u2.264/21。10mh.l.u221h。50m22d22g16125m、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動前應(yīng)灌滿液體。圖1-1文案大全、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)生相對運(yùn)動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運(yùn)動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動，這一速度稱為重力沉降速度。3、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱糸數(shù) K接近于空氣的對流傳熱膜糸數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。4、因為逆流操作：推動力大，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用量。5、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。三：計算題1、圖示，在1-1，2-2面間列板努利方程u2pu2pz111=z222h'2g2ggg100005u2.l.u2進(jìn).u229.81d2g2g5u2.10.03.50.10.5.19.810.19.819.81222u2.44m1..d2usV0.019m3s68.9m3。4h在2-2，3-3面間列板努利方程z2u22p2=z3u32p3h'，2gg2gg0lu2u2u250..出.2gd2g2g20.03.25.11，8。52.44229.810.129.819.81即流體的流量為0.019m3m3s,68.9h局部阻力糸數(shù)為8。2、（1）、V2K.A2.2.42K.302.30606m2K3.5610sV23.2310.V'1.7m3（2）、V'2K.A2.11V2（3）、V''2222K.A2.，V''22K.A2. 2 3.56106302.2 3600 V'' 6.8m3。23、G1C1T1T2=，G232Kgst42.50CAG2C2t2t1/K.t=39.4m2。n167.即冷卻水的流量為32Kgs和管子根數(shù)為167根。3試題二二：問答題（30分）、流體的流動形態(tài)有哪幾種？如何判斷？、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？、采用多級壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？、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r1和r2，壁表面溫度分別為T'和t'，若t'〈T'，試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達(dá)式？三：計算題（50分）1、流量為5000m3h的水通過一根20Km長的水平管，總壓降為0.5Mpa。m3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)槎嗌賖？（設(shè)總壓降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻力忽略）。04mmm的無縫鋼管。吸入管長為50m，排出管長為160m。且泵到管出口的距離為10m，其中流量為35m3h。（已知：p01atm，0.02,Hs3.0m,N電2Kw,電0.94）.(200C時水，1000Kg3，1.24103N.s2，p02.4103N2)mmm求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長3m,管數(shù)30根，管徑為252.5mm，管程為1，現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫度460C降至100C。CS2走管外，其流量為 G1 0.07Kgs，其冷凝潛熱為356KjKw0。水走管內(nèi)，且與CS2成逆流KgKg.C流動。冷卻水的進(jìn)出口溫度分別為50C和300C。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為K12000W和K2100W。m2.0Cm2.0C問此換熱器是否造適用？4、用一傳熱面積為10m2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20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取80C，熱損失可忽略不計。試求：（１）開始設(shè)入使用時，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？（２）操作一段時間后，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，問此時蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？4查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為 60.10C，汽化潛熱為2354.9KjKg查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.20C0查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138.8C二：問答題、流體的流動形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)Re2000，為層流，當(dāng)Re4000為湍流。2、在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動 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。3、避免壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積糸數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為合理。4、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0（50C以上）時，由于熱應(yīng)力會引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。.T't'r2.L..T't'=2.L..T'.ln5、QttT'r1lnr2lnrlnr2r1r1r1三：計算題1、設(shè)接平行管道后，總流量為Vm3h。3二平行管流量為Vm3h和Vm311。h2板努利方程：32u32p3u12p1hf1圖2-122u32p3u22p2hf222總壓降相同得：22l3u323..10md22l1.u12lu，1.=..2d2d1123，l1l2l3l。11u11u32圖2-225u38uV'8V6330m3h。2、55u1V351.53ms。1.d21..0.092.360044u21.53m。sZHu2hf'Hsu2.l.u23.01.5320.02.50.1.5321.555ms2g2gd2g2.9.810.092.9.81考慮0.5m的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為1m.N軸N電電2.0.941.88Kw.HZh'lu2u2.Z..進(jìn)出2gd2gH110.021605010.5.1.532.H16.75m.0.092.9.81NHQg16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw.NN電85%.3、換熱器已有的傳熱面積：An..dl30.3.14.0.025.37.07m2。求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量：Q1=w.r0.07.35624.9Kw冷卻段的熱量：Q2w.C1.T1T20.07.1.05.362.65Kw?？偀崃繛椋篞=Q1+Q2=27.55Kw冷卻水的用量：G水Q27.550263KgsC.t2t14.187.305冷卻水離開冷卻段的溫度：tt1Q2.657.40C5G水C比0.263.4.187冷凝段的溫度差：t467.44630ln4625.70C7.44630冷卻段的溫度差：t467.41050C467.416.4ln105Q24.9.1000冷凝段所需傳熱面積：A14.84m2K.t200.25.7冷卻段所需傳熱面積：A2Q2.65.10001.61m2K.t100.16.4所需的總的傳熱面積：A=6.45m2.64、水分蒸發(fā)量：WF.1x00.625F，F(xiàn)W375.x1F=1000Kg,W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為t60.1868.10C。傳熱糸數(shù)K為：KQ625.2354.9.1000At10.3600.120.2785wm2.0C68.1改變壓力后的傳熱糸數(shù)：K'Q625.2354.9.1000578w。At10.3600.138.868.1m2.0C可見結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。7試題三二：判斷題（18分）、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）。2、轉(zhuǎn)子流量計可以讀出任何流體的流量。3、用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時，在SI制中屬層流范圍，在cgs制中屬湍流范圍。、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)。、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn)能力也不斷增加。、多層導(dǎo)熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之和。、流體對流傳熱膜糸數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時，如果某層壁面導(dǎo)熱糸數(shù)小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動力小。、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。、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。、在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。、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、對流傳熱糸數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。、總傳熱糸數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。三：計算題（64分）1、圖示，“U”管壓差計甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為3cm，求P12？若再接一“U”管壓差計乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測得R乙63.5cm，求乙？82、一降層室長為5m,寬為3m，高為4m。P1P2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，操作條件下含乙塵氣體的流量為m3甲0.9Kg36000h，氣體密度m3，粘度為0.03mPa.s。Kg塵粒密度4300。試求理論上能m3100%除去的最小顆粒直徑？3、外徑為200mm的蒸汽管道，管外壁溫度為1600C。管外包以導(dǎo)熱糸數(shù)為圖3-10.08 1.1 104t的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過600C，每米管長的熱損失不超過 150wm。問保溫層的厚度應(yīng)為多少？0 Kg發(fā)濃縮到50%。料液的進(jìn)口溫度為200C，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)驗蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)可取1100W，溶液的密度為1500Kgm3。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求m2.K4.93Kj加熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積？CKg.0C已知：p=53.32Kpa,t830C,r2000KjKgp=392.4Kpa,T142.90CR2143KjKg試題三答案三：計算題1、p示測Rgp13.61.0.03.9.81.1033.708Kpa。p1.0.635.9.81.1033.708Kpa，示1600Kg。示m32、降沉室的總面積：A20.5.3300m2。沉降速度：uV360000.033mA300.3600s。設(shè)沉降區(qū)為層流，則有：ud2.s.g18d2.43000.9.9.81，0.03318.0.03.103d 2.06 105m。9驗算：Redu2.06105.0.033.0.90.03.1030.661。3、保溫材料的導(dǎo)熱糸數(shù)：0.0921w。m.KQ2.Tt2.3.140.092116060150，llnRln10010047mm。r4、水分蒸發(fā)量：WF.1x03600.1251800Kgx150h。加熱蒸汽消耗量：F.C.t0tf3600.4.93.131.5200.736KgsDR2143。所需的傳熱面積為：D.R0.736.2143125.9m2。A1100.142.5131.5K.t即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736Kgs。所需的傳熱面積為125.9m2試題四三：計算題、圖示為一輸油管路，未裝流量計，但在A、B分別測得壓強(qiáng)為PA150Kpa，PA140Kpa，試估算管道中油的流量？已知：管為894mm，A、B間距為10m,其中管道的當(dāng)量長度為 9.3m，820Kgm3，121cp。、試證明球形顆粒在重力場中作自由沉降時，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式為：u0d2.s.g18.。3、用一板框壓濾機(jī)在300Kpa壓強(qiáng)差下過濾圖4-25某懸浮液。已知過濾常數(shù)K為7.510m2s，qe為0.012m3m2。要求每一操作周期得8m3濾液，過濾時間為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：過濾時間；若操作壓強(qiáng)10差提高至600Kpa，現(xiàn)有一臺板框過濾機(jī)，每框的尺寸為635 635 25mm，若要求每個過濾周期仍得8m3濾液，則至少需要多少個框能滿足要求？過濾時間又為多少？、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m,直徑為252mm。水以7ms的流速在管內(nèi)流動，并從 170C被加熱到370C。流量為1.25Kgs、溫度為720C烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝潛熱為315KjKg。已測得：蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為 800w，管內(nèi)側(cè)熱阻為個側(cè)熱m2.0C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)。計算時可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案三：計算題1、在A-B兩點(diǎn)間列板努利方程：ZAPAu2ZBPBu2lleu2.g2g.g2gd.。2g0150103114010319.3.u2..u20.02.820.9.810.081820.9.812.9.81設(shè)流體在管路中作層流流動，則：64，0.117。Reu.u20.020.117.u20.02。u1.7ms。u核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：Red.u.9332000。則：油品的流量為V1.2.u31.52m3。4h.d2、顆粒作自由沉降，受力：F11..d3.sg，F(xiàn)21..d3.g662.u2F31，ma。F1F2F30..d24d2.u4.d.s.g，層流：24，us.g。3.Re18.113、過濾面積：qqe2K.，8A0.01227.5.105.05.3600，A22.5m2。濾餅體積：V8.0.0250.2m3，框數(shù)n0.2。200.635.0.635.0.025過濾總面積：A0.6352.2.2016.13m2。qq2K.，80.01221.5.104，0.478h。e16.134.713Kgs。5、傳熱量為：Q394Kw。所需水量：Wt44.250C。單管水量：KgW0.243s，每程所需管子數(shù)為：n20。每程傳熱面積：A4.71m2，傳熱糸數(shù)：K476.2W所需傳熱面積：A'18.7m2m2.0C管程數(shù)為：n=4.總管數(shù)為80根。12試題五一：簡答題（60分）、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。問：（1）、靜壓頭p哪個大？為什ABg么？（2）、體積流量V哪個大？為什么？（3）、質(zhì)量流速哪個大？為什么？（不計阻力）、圖示，測出A、B兩端點(diǎn)的壓力差？、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾種？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)糸？7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？8、敘述導(dǎo)熱糸數(shù)、對流傳熱膜糸數(shù)、傳熱糸數(shù)的單位及物理意義？9、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？二：計算題1、容器A、B分別盛有水和密度為800Kgm3的灑精，中間接一水銀壓差計。1）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)PA2.943104pa（表壓）時，測得 R 0.3m，h1 0.5m20.2m，求容器B內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？（2）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)減小至PA 1.962 104pa，容器B內(nèi)的壓強(qiáng)不變，

圖5-1BZA測 示R圖5-2pA pB1 2h12R圖5-3則水銀壓差計內(nèi)的讀數(shù)為多少？2、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。異丁烷在輸送條件下的密度為530Kgm3，飽和蒸汽壓為13于）熱負(fù)荷。體稱為加熱劑。例蒸汽。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？3、在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在0.1Mpa（表壓）下20分鐘可在每平方米過濾面積上得到0.197m3的濾液，再過濾20分鐘又得到濾液0.09m3,試求共過濾1小時可得總濾液量為多少？4、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2100Kgh，加熱蒸汽的溫度為 1200C，其汽化潛熱為2205KjKg。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為 810C，各項溫度差損失共為 90C。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù) 2為8000W ，沸騰溶液的傳熱膜糸數(shù) 1m2.K為3500W ，求該換熱器的傳熱面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及熱損m2.K失忽略不計）試題五答案一：問答題1、ZApAuA2pBuB2，pApB。g=ZBg2g.gg2g2VAVB。Wu，WAWB。、ppA測.g.Rh，ppB測.g.Zh示.g.RppApB測.g.Z示測.g.R.p測.g.Z示測.g.R。、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)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時，此時液 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，泵體振動，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。、過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。要求：多孔性、阻力??；有一定的機(jī)械強(qiáng)度；有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。、傳熱速率：單位時間內(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，便要求換熱器在單位時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量，這是生產(chǎn)對換熱器換熱能力的要求，稱為該換熱器的熱負(fù)荷。一個滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是：傳熱速率等于（略大7、加熱劑：給出熱量對物料起加熱作用的載熱冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。14、導(dǎo)熱糸數(shù)：在壁厚為1m時，在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所傳遞熱量的多少。單位是：Wm.K。傳熱糸數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為 1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是： W 。2m.K對流傳熱膜糸數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為 1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是： W。m2.K9 、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）增加傳熱糸數(shù)K（增加流體的湍流流動，防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻）、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：計算題：1、ppA1.g.h1，ppB2.g.h2Hg.g.R。pB2.g.h2Hg.g.RpA1.g.h1，pB7.26103pa。ppA1.g.h1RR'，2ppB2.g.h2RR'Hg.g.R'2pA.g.hRR'pB2.g.h2RR'Hg.g.R'。1122R'0.221m。2、Zp0p0hhf，.gZ6523656376503.51.62.27m。530.9.81即泵不能正常工作。3、qqe2K.，0.197qe2K.20.60，0.206q2K.2.20.60。eqqe2K.2.2.20.60。qe0.022m3m2。8mK3.9610s。15q0.356m32。過濾1小時所得到的總濾液量為0.356mm3m2.21004、傳熱量：QD.r22051290Kw.3600溶液的沸點(diǎn)：t819900C。溫差：t12090300C。傳熱糸數(shù)：K11。112.435Kwm211.K1235008000Q1290傳熱面積：A17.66m2。K.t2.435.30故所需的傳熱面積為 17.66m2。16試題六二：簡答題（36分）、敘述恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？、試推導(dǎo)并流吸收塔的操作線方程？并在y-x的相圖上表示出來？、敘述雙膜理論的論點(diǎn)？5、畫出單級萃取操作相圖？V、敘述濕空氣的性能參數(shù)？三：計算題（44分）F1L1、雙股進(jìn)料的二元連續(xù)進(jìn)料，F(xiàn)2均為泡點(diǎn)液相進(jìn)料，進(jìn)料液為F1,F2,求第三段的汽相和液相流量？已知V'''L'''第一段的汽液相流量分別為V和L。2、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)m3。圖6-1h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%。操作時輕油含量為最小用量的1.5倍，平衡關(guān)系為Y=1.4X。已知體積吸收總糸數(shù)為Kya125Kmol，輕油的平均分子量為170。求輕油用量和完成該生m3.h產(chǎn)任務(wù)所需填料層高度？3、有一干燥糸統(tǒng)如圖，新鮮空氣為t0200C，H0水與干0.80.01Kg干空氣Kg燥器出口溫度為t2500C，濕度為H水t0H0t2H220.08KgKg干空氣干預(yù)燥熱器干燥器的廢氣匯合后進(jìn)入預(yù)熱器（廢氣/新鮮空氣=0.08/0.2）,干燥器中的干物料為G11500Kgh，圖6-3溫含量為W1 0.47，W2 0.05，求新鮮空氣加入量和預(yù)熱器加入的熱量？試題六答案：二：問答題17、恒縻爾溢流：在精餾塔的精餾段內(nèi)，從每一塊塔板上下降的液體的千縻爾流量皆相等，提餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一定相等。恒縻爾汽化流：在精餾塔的精餾段內(nèi)，從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量皆相等，提餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一定相等。1、液流量、塔板結(jié)構(gòu)和液流長度；可采取雙溢流或多溢流降液管、結(jié)構(gòu)簡單的篩板塔。2、V.Y1Y L.X X1YLXLX1Y1。VV3、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，吸收質(zhì)的濃度是均勻的，即兩相中心區(qū)的濃度梯度為0，全部濃度變化集中在兩個有效層流膜層內(nèi)。6、濕空氣的性質(zhì)參數(shù)有：相對濕度、濕度、焓、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度、絕熱飽和溫度。三：計算題

'FE簡答題5Y1 X1YXY2 X2、解：由物料衡算得：V''F1F2LL''V而料液是泡點(diǎn)進(jìn)料，則：V''V，F(xiàn)1F2LL''。2、解：Y0.050.0526，10.051Y2Y1.10.0526.195%0.00263。X20，LY1Y20.05260.00263Vmin1.33。X1X20.05261.4L1.5.1.33L1.5.1.33.100022.489.1Kmolh。18WL170.89.115147Kgh。Y20.00263，X1VY1Y20.02825，Y10.01305LYm0.00651，ZVY1Y22.74mKya.Ym即輕油量為Kgh，所需填料層高度為2.74m。15147、解：由等焓過程找到預(yù)熱后混合氣的狀態(tài)點(diǎn)10.0652Kg水Kg干空氣，t180.50C。由質(zhì)量比找到混合氣的狀態(tài)點(diǎn)Hm水，tm430C0.0652Kg干空氣Kg干燥水分量：WG1G215001500.10.47663.16Kg。10.05h新鮮空氣量：W.1H0663.160.019568Kg。LH00.08.1H20.01hQp 1.01 1.88Hm.t1tm 43 42.47Kw。即新鮮空氣量為 9568Kgh，預(yù)熱所提供的熱量為42.74Kw。19試題七二：問答題（30分）1、何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？、何謂塔的漏液現(xiàn)象？如何防止？、填料可分為哪幾類？對填料有何要求？、寫出任意一種求溫度的方法？、敘述多級逆流萃取操作是如何求理論級數(shù)的？三：計算題（50分）1、用一精餾塔分離二元理想混合物，已知 3，進(jìn)料濃度為xF 0.3，進(jìn)料量為2000Kmol ，泡點(diǎn)進(jìn)料。要求塔 頂濃度為0.9，塔釜濃h度為0.1（以上均為縻爾分率）。求塔頂、塔釜的采出量，若R=2Rmin，寫出精餾段和提餾段的操作線方程？2、用純水吸收空氣—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)糸為 Y=0.95X。試計算：（1）、逆流操作，氣體流量取 0.02Kmol。且m2.sya0.02Kmolm3.s。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，體積吸收總糸數(shù)也不變，求所需填料層高度？3、在密閉的容器內(nèi)，盛有溫度為200c，總壓為101.3Kpa，濕度為0.01Kg水Kg干空氣的濕空氣。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 200c的干空氣，使總壓上升為 303.9Kpa。該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？試題七的答案：二：問答題1、理論板：離開這一塊板上的氣、液相組成滿足平衡關(guān)糸的板；在繪三角形梯級時，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)為一個三角形梯級代表了一塊理論板。2、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。3、填料主要可分為實體填料和網(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，造價低。4、h0.622p，利用露點(diǎn)溫度查得p,即可算出濕度。Pp205、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、末級萃余相組成點(diǎn)Rn、溶劑點(diǎn)、利用杠S桿規(guī)則找到E1；第三，聯(lián)結(jié)FE1和RnS的延長線交于這一操作點(diǎn)；第四，作R1的延長線交于E2點(diǎn)，找到R2后，作R2的延長線交于E3點(diǎn)；以此類推，直至最終萃余相的組成小于Rn為此。所作的聯(lián)結(jié)線數(shù)目，即為所求的理論級數(shù)。三：計算題1、FDW2000DWD500Kmolh2000.0.3D0.9W0.1FxFDxDWxWW1500Kmolh3x，xY0.3，xq0.3，yq0.5。12xRminxDyq1.3，R2.6。yRxxD。yqxqR1R1y0.722x0.25，y1.83x0.083即精餾塔的塔頂和塔釜采出量分別為500Kmol和1500Kmol。hh兩段的操作線方程為y0.722x0.25和y1.83x0.083。2、Y10.0526，Y20.0025。X10.0526，X20Y10.00263，Y20.0025。Ym0.00256。zVY1Y20.02.0.05260.002519.6m。Kya.S.Ym0.02.0.00256L20，由質(zhì)量守恒得：LR.x1LLR.x2，LRx20.002380.00263，Y2Y10.00023，Ym0.000963。zVY1Y20.02.0.05260.002549.3m。Kya.S.Ym0.02.0.000963即填料層高度分別為19.6m和49.3m。3、H0.622p，pH.P0.01.101.31.603Kpa。P0.622H0.6220.01ppp01.6032.33868.6%。容納水分的最大能力即飽和濕度：p02.3380.0147Kg水。Hs0.6220.622.Kg干空氣Pp0101.32.33821同理，H0.622p1.6040.0033Kg水。p0.622.1.604Kg干空氣P303.9Hs0.622p02.3380.00482Kg水。p00.622.Kg干空氣P303.92.338p01.6032.33868.6%。p22試題八三：計算題（50分）xF1、圖示的精餾塔是由一只蒸餾釜和一塊實際板所組成。料液由塔頂加入，泡點(diǎn)進(jìn)料，xF0.2，今測得塔頂易揮發(fā)組分的回收率為80%，糸統(tǒng)的相對揮發(fā)度為3.0。且xD0.3xD求：殘液組成xW和該塊塔板的液相默夫里效率？（蒸餾釜可視為一塊理論板）。2、某生產(chǎn)車間使用一填料塔，用xW清水逆流吸收混合氣中的有害組分A。已知操作條件下，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.5m，進(jìn)塔混合氣中組分A的縻圖8-1爾分率為0.04，出塔尾氣組成為0.0053,出塔水溶液濃度為0.0125，操作條件下的平衡關(guān)系為Y2.5X。試求：液汽比為最小液汽比的多少倍？，所需的填料層的高度？、在常壓連續(xù)理想干燥器中，用通風(fēng)機(jī)將空氣送至預(yù)熱器，經(jīng)1200C飽和蒸汽加熱后進(jìn)入干燥器以干燥某種溫物料，已知空氣的狀態(tài)為：t0150C，水蒸汽分壓p01.175Kpa，t1900C，t2500C。物料的狀態(tài)為：0.15Kg水Kg絕干料，X120.01Kg水Kg絕干料。干燥器的生產(chǎn)能力為G2250Kgh。預(yù)熱器的總傳熱糸數(shù)為K 500wm2.0C。試求通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和預(yù)熱器的傳熱面積？試題八的答案三：計算題1、D.xD0.8，D0.8.xF0.8.0.21.63。F.xFFxD0.3則，W1.43。W.xW0.2，xWF.xF.0.20.0857。FF.xFWxWyD0.30.125。12.yD12.0.3EmlxFxW0.20.12565.6%xFxW0.20.0857即塔釜濃度為xW0.0857，液相組成表示的默夫里效率為65.6%。3、X20，Y10.040.0417，Y20.00533，X10.01297。10.0423LY1Y20.04170.005332.804。VX1X20.01297LminY1Y20.04170.005332.18。V0.0417Y1Lm2.52.804nV1.286L2.18VminNV1ln1mVY1mXmVLY2mX1L

22

mV5.11。LZNV.HG5.11.1.57.67m液汽比為最小液汽比為1.286倍。所需的填料層高度為7.67m。4、GcG2248Kg，WGc.X1X234.7Kg1X2hhH00.622p00.0073Kg水Kg干空氣。Pp0H2 0.023Kg水Kg干空氣I1.011.88H0.t02490H033.5KjKg干空氣。I1I21.011.88H1.t12490H1110KjKg干空氣。W2210Kg干空氣。LhH2H0VL07221244H0t02731822m3273h。QQLI1I047Kw。t16m2。59.90c。AK.t即通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量為1822m3h和所需的傳熱面積為16m2。24試題九三：計算題（50分）1、某二元混合物在連續(xù)精餾塔中分離，飽和液體進(jìn)料，組成為F0.5，塔頂餾出液組成為0.9，釜液組成為0.05，（以上均為易揮發(fā)組分的縻爾分率），相對揮發(fā)度為3，回流比為最小回流比的2倍。塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜為間接蒸汽加熱。試求：進(jìn)入第一塊理論板的氣相濃度？離開最后一塊理論板的液相濃度？2、有一填料吸收塔，填料層高 5m，塔徑1m，處理丙酮和空氣的混合氣體，其中空氣的流量為V92Kmolh，入塔氣體濃度Y10.05（比縻爾濃度，下同），操作條件為：P101.3Kpa，t250C，用清水逆流吸收，出塔濃度為Y20.0026，X10.0194，平衡關(guān)糸為Y2X。試求：體積吸收總糸數(shù)Kya？每小時可回收丙酮量？3、以三氯乙烷為萃取劑，在250C時從含丙酮33%（質(zhì)量%）的水溶液中萃取丙酮。丙酮水溶液的處理量為KgKg1000h，若用320h三氯乙烷進(jìn)行連續(xù)逆流萃取，允許最終萃余液中含丙酮8%。試用三角形相圖求所需理論級數(shù)？（溶解度曲線和輔助曲線見下圖）。試題九答案三：計算題1、以F1Kmolh為準(zhǔn)，F(xiàn)DW，F(xiàn)xFDxDWxW。得：D0.529Kmol，W0.471Kmolh。h相平衡關(guān)糸為：y1.x，y3.x。1.x12.xq線為：x0.5，則，xq0.5，yq0.75。最小回流比為：Rmin0.6。R1.2。精餾段操作線方程為：y0.545x0.41。xDy10.9，y13.x1，x10.75，y20.545x10.41，12.x1y20.819。同理提餾段操作線方程為： y 1.405x 0.0202。3.xw而塔釜相當(dāng)于一塊理論板。 yw ，xw 0.05，1 2.xwyw 0.1346。yw 1.405xn0.0202，xn 0.1115。即：進(jìn)入第一層理論板的氣相濃度為0.819；離開最后一層理論板的液相濃度為0.1115。252、ZV.Y1Y2，V92Kmol。Y10.05,Y20.0026Kya.S.YmhX10.0194,X20。Y10.0112，Y20.0026，Ym0.006ZV.Y1Y2=592.0.050.0026。Kya.S.YmKya.14..12.0.006Kya185Kmol。m3.h回收的丙酮量為：V.Y1Y24.361Kmolh。即體積吸收總糸數(shù)為185Kmol；回收的丙酮量為4.361Kmolh。3.hm26試題十一：簡答題（50分）1、在精餾操作過程中為什么要有回流及再沸器？2、何謂干燥速率？干燥過程分為哪幾個階段？各受什么控制？3、什么位置為適宜的進(jìn)料位置？為什么？4、濕物料中的水分按能否用干燥操作分為？按除去的難易程度可分為？5、用連續(xù)精餾塔在常壓下分離二元理想混合物。據(jù)圖回答以下問題？精餾段操作線方程_________________ 提餾段操作線方程________________ 進(jìn)料狀況為________,g為_________。 進(jìn)料組成為F______,塔頂xD______,塔釜xW__________.回流比R為_______，若塔頂產(chǎn)物D=30kmolh，則回流量為L=_____。全回流時R=______,Nmin=______.最小回流比R________.總理論塔板數(shù)為___________,精餾段理論塔板數(shù)為____________。若總板效率為ET50%，則所需實際塔板數(shù)為___________。提餾段第二塊板上的氣、液相組成為________________。圖十-1、濕空氣經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)干燥器，干燥過程為等焓干燥過程。其變化如圖：t0H0預(yù)熱t(yī)H驗室tH2211ABC在I—H圖上找出A、B、C的狀態(tài)點(diǎn)？277、某精餾塔中，操作線方程如下：精餾段：y0.723x0.263提餾段：y1.25x0.0187若原料液于泡點(diǎn)下進(jìn)入精餾塔，試求：xF、xD、xW及R？1100%2t0H0 H2H圖十—6二：計算題（50分）1、有某平均相對揮發(fā)度為3的理想溶液，其中易揮發(fā)組份的組成為60%（縻爾分率，以下相同）的料液于泡點(diǎn)下送入精餾塔。要求餾出液中易揮發(fā)組份的組成不小于90%，殘液中易揮發(fā)組份的組成不大于2%。求：每獲1kmol餾出液時原料液用量？若回流比為1.5 ，它相當(dāng)于Rmin的多少倍？假設(shè)料液加到板上后，加料板上的濃度仍為60%，求提餾段第二塊理論板上的液相組成？2、某吸收過程中，平衡關(guān)滿足亨利定律Y=mX。已知吸收劑和惰性氣體的用量分別為LKmol和VKmol，吸收過程中進(jìn)出塔的氣、液相濃度分別為hhY1、Y2、X1、X2。證明當(dāng)解吸因素mV1時，傳質(zhì)單元數(shù)：LY1NGY2

dYY1mX21。YYY2mX23、某干燥器將肥料從含水 5%干至0.5%（濕基），干燥器的生產(chǎn)能力 Gc為1.5Kg絕干料s。物料進(jìn)出干燥器的溫度分別為210C及660C。濕空氣經(jīng)預(yù)熱后的溫度為1270C，濕度為0.007Kg水，出干燥器的溫度為620C。Kg干空氣28若干燥器內(nèi)無補(bǔ)充熱量，熱損失忽略不計。試確定干空氣的消耗量及空氣離開干燥器時的濕度？（ Cs 1.88KjKg.K）。試題十答案一：簡答題1、回流是保證精餾塔正常而穩(wěn)定操作的必要條件。是補(bǔ)充塔板上的液相組成和數(shù)量；使塔板上的液相組成和數(shù)量保持穩(wěn)定；提高塔頂產(chǎn)品的濃度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。2、干燥速率是單位時間單位干燥面積上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥階段和降速干燥階段。恒速干燥階段受表面汽化速率控制，降速干燥階段受內(nèi)部擴(kuò)散控制。3、跨過兩操作線交點(diǎn)的梯級所對應(yīng)的加料位置為適宜的加料位置。此時所需的理論塔板數(shù)為最少。4、濕物料中的水分按能否用干燥操作來分：平衡水分和自由水分。按除去的難易程度來分：結(jié)合水分和非結(jié)合水分。7、y0.723x0.263，y0.125x0.0178。R2.61；xD0.95；xW0.0748；xF0.53。二：計算題1、已知：3，xF0.6，xD0.9，xw0.02，q1。相平衡關(guān)糸：yx3x，11x12xF=W+DF=W+1，F(xiàn)06w0.0210.9。聯(lián)立求解得：F1.52Kmol。最小回流比：q1，xF0.6xq，yq3x3.060.818。12x12.0.6RminxDyq0.90.818yqxq0.8180.376。0.6其倍數(shù)為：n1.54。0.376提餾段操作線方程：yL'xW.xw，0.52，L'L'WL'WWLFR.DF1.51.523.02y1.208x0.00416由x1'0.6，得：y2'1.208x0.004160.72。即：提餾段第二塊板上的氣相組成為0.72.Y12、NGY2

dYY Y

1Y2

Y1dYdYYmXYmVVY2LYX2LY229NGY1dYY1Y2Y2mX2Y2mX2Y2NGY1mX21Y1mX2Y2mX2Y1Y2。Y2mX2Y2mX2Y2mX23、干燥水分量：WGc.w1w2，w0.238Kg。1w1.1w2s干燥器熱量衡算：L.1.011.88H0.t1t2W.1.88t224904.192Gc.Cs.21L10.95Kgs。W濕度：L，H20.0287Kg水。Kg干空氣H2H0院、系領(lǐng)導(dǎo)審批并簽名A卷廣州大學(xué)2009-2010學(xué)年第二學(xué)期考試卷課程環(huán)境工程原理1考試形式（閉卷，考試）學(xué)院環(huán)境系環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境工程班級081學(xué)號姓名題次一二三四五六七八總分評卷人分?jǐn)?shù)6681010152025100評分問答題（40分）一．流體中組分A的含量為cA,0，與平壁面接觸，壁面上組分A的含量為cA,i，且cA,0>cA,i。試?yán)L制當(dāng)流體分別為靜止、沿壁面層流流動和湍流流動時，組分A在壁面法向上的濃度分布示意圖。（6分）LLLcA

cA

cAa.靜止時

b.

層流流動

c.

湍流流動答案：一. 見下圖。CA0 CA0 CA030cA,icA,iLcA,ia.靜止時 b. 層流流動 c. 湍流流動二．設(shè)冬天室內(nèi)的溫度為T1，室外溫度為T2，T1>T2。在兩溫度保持不變的情況下，試?yán)L制下列三種情況下從室內(nèi)空氣到室外大氣溫度分布示意圖。（6分）1）室外平靜無風(fēng)，不考慮輻射傳熱；2）室外冷空氣以一定流速流過磚墻表面；3）除了室外刮風(fēng)外，還考慮磚墻與四周環(huán)境的輻射傳熱。見下圖。室內(nèi)T1 室外T2 室內(nèi)T1 室外T2 室內(nèi)T1 室外T2（1） （2） （3）三．流體沿平壁面流動時，同時發(fā)生傳質(zhì)過程。當(dāng)流速增加致使流動狀態(tài)由層流變?yōu)橥牧鲿r，試分析流動邊界層厚度的變化，以及對流動阻力和傳質(zhì)阻力產(chǎn)生的影響。（ 8分）邊界層厚度與流速有關(guān)，流速增加，邊界層厚度減少。流動由層流變成湍流，速度梯度變大，摩擦力增加，流動阻力增加；邊界層厚度減少，而傳質(zhì)阻力主要集中在邊界層，湍流加大了液體的對流，濃度梯度增大，傳質(zhì)阻力減少。四．有一個套管換熱器，內(nèi)管外側(cè)裝有翅片，用水冷卻空氣，空氣和水各應(yīng)走哪里（管內(nèi)和殼間）？試解釋原因。（10分）裝有翅片的目的一方面是為了加大接觸面積；另一方面是為了破壞邊界層形成以提高對流傳熱系數(shù)。要提高傳熱器的傳熱效果，應(yīng)當(dāng)提高限制步驟的傳熱效果。因此，在用水冷卻空氣的換熱過程中，空氣對流傳熱慢，是制約因素。所以，翅片應(yīng)放在空氣一側(cè)，即空氣走殼間，水走管內(nèi)。五．試比較深層過濾和表面過濾的特點(diǎn)和差異。（10分）31表面過濾發(fā)生在過濾介質(zhì)的表面，待過濾流體中的固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，并在其表面逐漸累積成濾餅，濾餅亦起過濾作用。表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢、濾餅容易形成的情況下。深層過濾通常發(fā)生在以固體顆粒為過濾介質(zhì)的過濾操作中，過濾時，顆粒物進(jìn)入過濾介質(zhì)層，在攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉淀等作用下顆粒物附著在介質(zhì)表面而與流體分開。深沉過濾一般適用于過濾流體中顆粒物濃度較低的場合。計算題（60分）六．在兩個蒸發(fā)器中，每小時將 5000kg的無機(jī)鹽水溶液從 12％（質(zhì)量％）濃縮到 30%。第二蒸發(fā)器比第一蒸發(fā)器多蒸出 5%的水分。試求：（ 15分）1）各蒸發(fā)器每小時蒸出水分的量；2）第一蒸發(fā)器送出的溶液濃度。解：W1 W2F0=5000kg/hF1F2蒸發(fā)器1蒸發(fā)器2x0=0.12x1x2=0.3由于連續(xù)操作，以1小時為基準(zhǔn)。對鹽作物料衡算：F0x0F2x2對總物料作衡算：5000F2W1W2代入已知數(shù)據(jù)，得：50000.120.3F2F22000kg/hW1W23000kg/h由題意知：W21.05W1W11463.4kg/hW21536.6kg/h求第一個蒸發(fā)器送出的溶液濃度，選擇第一個蒸發(fā)器為衡算范圍。對鹽作物料衡算： F0x0 F1x1對總物料作衡算： F0 W1 F1代入已知數(shù)據(jù)，得：50000.12 F1x15000 1463.4 F1解得：F1 3536.6kg/hx1 0.1697 16.97%七．如圖所示，從城市給水管網(wǎng)中引一支管，并在端點(diǎn) B處分成兩路分別向一樓和二樓供水（20℃, ρ=998.2kg/m3）。已知管網(wǎng)壓力為 0.8×105Pa（表壓），支管管徑均為3232mm，摩擦系數(shù)λ均為 0.03，閥門全開時的阻力系數(shù)為 6.4，管段AB、BC、BD的長度各為20m、8m和13m（包括除閥門和管出口損失以外的所有局部損失的當(dāng)量長度），假設(shè)總管壓力恒定。試求：（20分）1）當(dāng)一樓閥門全開時，二樓是否有水？2）如果要求二樓管出口流量為0.2L/s，求增壓水泵的揚(yáng)程?？侹2D二樓管3m一樓ABK1C解：1）假設(shè)二樓有水，并設(shè)流速為u2，此時一樓的流速為u1以AC所在平面為基準(zhǔn)面，在A、C斷面之間建立伯努利方程，有22＋p1/ρ＋gz2＋ΣhfACuA/2＋pA/ρ＝u1/2因為uA＝u1＝0；p1＝0則有p/ρ＝ΣhfAC（1）A在A、D斷面之間建立伯努利方程，即22＋p2/ρ＋gz2＋ΣhfADuA/2＋pA/ρ＝u2/2uA＝u2＝0；p2＝0；z2＝3mp/ρ＝Σh＋gz（2）AfAD2聯(lián)立兩式得Σh＝Σh＋gz（3）fBCfBD20.03×8m/0.032m＋6.4＋1）×u12/2＝（0.03×13m/0.032m＋6.4＋1）×u22/2＋3m×9.8m/s2所以有u1min2/2＝1.97m2/s2hfmin＝（0.03×28m/0.032m＋6.4＋1）×u1min2/2＝67.28m2/s2＜pA/ρ所以二樓有水。2）當(dāng)二樓出口流量為0.2L/s時，u2＝0.249m/s代入（3）式332＝（0.03×13m/0.032m＋6.42/2＋3m×（0.03×8m/0.032m＋6.4＋1）×u1/2＋1）×u229.8m/s可得u1＝2.02m/s此時AB段流速為 u0＝2.259m/s2hfAC＝0.03×20m/0.032m×（2.259m/s）/2＋（0.03×8m/0.032m＋6.4＋1）×2.02m/s）2/248.266m2/s2＋30.399m2/s2＝78.665m2/s2pA/ρ＝0.8×105Pa/（998.2kg/m3）＝80.144m2/s2因為ΣhfAC<pA/ρ所以不需要增壓水泵。八．?dāng)M采用降塵室除去常壓爐氣中的球形塵粒。降塵室的寬和長分別為 2m和6m,氣體處理量為1標(biāo)m3/s，爐氣溫度為427℃，相應(yīng)的密度ρ=0.5kg/m3，粘度μ=3.4×10-5Pa.s，固體密度ρ=4000kg/m3，氣體速度不大于0.5m/s，試求：（25分）S1）降塵室的總高度H；2）理論上能完全分離下來的最小顆粒尺寸；3）粒徑為40μm的顆粒的回收百分率；4）欲使粒徑為10μm的顆粒完全分離下來，需在降塵室內(nèi)設(shè)置幾層水平隔板？解：（1）降塵室的總高度HVSV0273t12734272.564m3/s273273VS2.5642.564mH20.5bu（2）理論上能完全出去的最小顆粒尺寸Vs2.5640.214m/sut26bl用試差法由ut求dmin。假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)18ut183.41050.2145.78105mdming40000.59.807s核算沉降流型dut5.781050.2140.50.1821Ret3.14105∴原假設(shè)正確343）粒徑為40μm的顆粒的回收百分率粒徑為40μm的顆粒定在滯流區(qū)，其沉降速度d2g40106240000.59.807s0.103m/sut18183.4105氣體通過降沉室的時間為：H 2.564ut 0.214

12s直徑為40μm的顆粒在 12s內(nèi)的沉降高度為：H' ut 0.10312 1.234m假設(shè)顆粒在降塵室入口處的爐氣中是均勻分布的，則顆粒在降塵室內(nèi)的沉降高度與降塵室高度之比約等于該尺寸顆粒被分離下來的百分率。直徑為40μm的顆粒被回收的百分率為：H' 1.234 100% 48.13%2.5644）水平隔板層數(shù)由規(guī)定需要完全除去的最小粒徑求沉降速度，再由生產(chǎn)能力和底面積求得多層降塵室的水平隔板層數(shù)。粒徑為10μm的顆粒的沉降必在滯流區(qū)，utd2sg1105240000.59.8076.41103m/s18183.41062.564132.3取33層266.4103板間距為hH2.5640.0754mn1331三、簡述溫室效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理。（ 6分）根據(jù)太陽表面和地球表面的溫度計算可得太陽輻射為短波，地表輻射為長波。而地球表面的溫室氣體對于短波的吸收小，對于長波的吸收大，從而大大削弱了地表的對外輻射，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)。35四、為什么多孔材料具有保溫性能？保溫材料為什么需要防潮？（6分）多孔材料的孔隙中保留大量氣體，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)小，從而起到保溫效果。水的導(dǎo)熱系數(shù)較大，如果保溫材料受潮，將會增大整體的導(dǎo)熱系數(shù)，從而使得保溫性能降低，所以要防潮。五、某工業(yè)廢氣中含有氨，擬采用吸收法進(jìn)行預(yù)處理。根據(jù)你所學(xué)的知識，分析提高去除效率的方法。（ 8分）增大推動力：化學(xué)吸收，逆流；增大傳質(zhì)系數(shù)：加大流速，增加擾動或加填料；增大接觸面積：液滴。六、試比較深層過濾和表面過濾的特點(diǎn)和差異。（ 8分）表面過濾發(fā)生在過濾介質(zhì)的表面，待過濾流體中的固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，并在其表面逐漸累積成濾餅，濾餅亦起過濾作用。表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢、濾餅容易形成的情況下。深層過濾通常發(fā)生在以固體顆粒為過濾介質(zhì)的過濾操作中，過濾時，顆粒物進(jìn)入過濾介質(zhì)層，在攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉淀等作用下顆粒物附著在介質(zhì)表面而與流體分開。深沉過濾一般適用于過濾流體中顆粒物濃度較低的場合。36計算題六、如圖所示，從城市給水管網(wǎng)中引一支管