【正文】 《環(huán)境工程原理》試題庫(kù) 試題一一：?jiǎn)柎痤}（36分） 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(wèn)能量損 失變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？ 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？在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問(wèn)：（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(duì)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(jì)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)？二：填空題（18分） 某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg，其絕壓=________,__________Pa. 該地區(qū)的大氣壓為720mmHg。 常溫下水的密度為1000，粘度為1cp，在的管內(nèi)以 速度流動(dòng)，其流動(dòng)類型為 ______________。 流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，_________________. 氣體的粘度隨溫度的升高而_________，水的粘度隨溫度的升高_(dá)______。 水在管路中流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為_(kāi)______________,低壓氣體在管路中流動(dòng)時(shí)，常用流速范圍為_(kāi)______________________。 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_________________. .在非均相物糸中，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)。 。 。1稱為_(kāi)______________，其物理意義為_(kāi)___________________________. __________________________，提高管內(nèi)值的有效方法____________. 提高管外值的有效方法______________________________________。1 蒸汽冷凝有二種方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其傳熱效果好。 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糸數(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糸數(shù)？ 在一 列管式換熱器中，用冷卻將的熱水冷卻到，熱水 流量為，冷卻水在管內(nèi) 流動(dòng)，溫度從升到。已 知傳熱糸數(shù)K為， 換熱管為的鋼管，長(zhǎng) 為3m.。求冷卻水量和換熱管數(shù) （逆流）。 10m 50m 25m 圖11 已知： 試題一答案：一、 填充題 ,. 湍流。 層流、過(guò)渡流和湍流。 增加、降低。 3815。 啟動(dòng)前應(yīng)灌滿液體，關(guān)出口閥門(mén)、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(kāi)旁路閥、用旁路閥來(lái)調(diào)節(jié)流量的。 分散、連續(xù)。 過(guò)濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。 熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、熱輻射。間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。1稱為對(duì)流傳熱膜糸數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時(shí)，通過(guò)單位面積單位時(shí)間內(nèi)所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。 1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} ， 。 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。 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(guò)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。 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(duì)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）。 因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿?dòng)力大，所需的傳熱面積小；減少載熱體的用量。 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。 三：計(jì)算題 圖示，在11，22面間列板努利方程 = 。 在22，33面間列板努利方程 =， ， 。 即流體的流量為局部阻力糸數(shù)為8。 （1）、 （2）、 （3）、 ， 。 = ， /=。 即冷卻水的流量為和管子根數(shù)為167根。 試題二 一：填充題（20分） 牛頓粘性定律_____________，粘度在SI制中的單位是___________。 在流動(dòng)糸統(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，又隨__________而變，稱為不穩(wěn)定流動(dòng)。 等邊三角形的邊長(zhǎng)為a，其當(dāng)量直徑為_(kāi)___________________。 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___________ ，縻擦糸數(shù)與的關(guān)系為_(kāi)_____________。 泵是指_______________________________，按其工作原理來(lái)分可分為 。 氣體按壓縮比來(lái)分。 降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件________________________________。 過(guò)濾操作實(shí)際上是濾液通過(guò)_________和__________ 的流動(dòng)過(guò)程， 過(guò)濾速率是指___________________________________________。 傳熱一般采用逆流操作， 時(shí)采用并流操作。 1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。 1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)。 1金屬的導(dǎo)熱糸數(shù)大都隨其純度的增加而_____，隨其溫度的升高_(dá)__。 1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。 1 工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在__________Kpa。二：?jiǎn)柎痤}（30分） 流體的流動(dòng)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(jí)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？ 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(xiě)出圓筒任意半徑r處的溫度表達(dá)式？ 三：計(jì)算題（50分） 流量為5000的水通過(guò)一根20Km長(zhǎng)的水平管?，F(xiàn)在中央接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問(wèn)總流量變?yōu)槎嗌?？（設(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。（已知：，,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)30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。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為和。問(wèn)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20Kpa,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(kāi)始設(shè)入使用時(shí)，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(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(wèn)此時(shí)蒸發(fā)器的傳熱糸數(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 查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為 試題二的答案 一：填充題 。 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。 拋物線、。 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。 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。 顆粒的停留時(shí)間大于沉降時(shí)間。 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。 控制溫度、降低粘度、減少阻力。 1導(dǎo)熱糸數(shù)小的。 1不揮發(fā)性、提高。 1增加、增加。 1層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。 1. 二：?jiǎn)柎痤} 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(lái)判斷，當(dāng)，為層流，當(dāng)為湍流。 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。 避免壓縮后氣體溫度過(guò)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。 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。 = 三：計(jì)算題 1 3 2 圖21 設(shè)接平行管道后，總流量為。 二平行管流量為和。 板努利方程： 2 2 10m 1 1 圖22 總壓降相同得： =， 。 。 。 。則泵的安裝高度為1m. . . . . . .換熱器已有的傳熱面積：。求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量： =冷卻段的熱量：?？偀崃繛椋篞=+=冷卻水的用量：冷卻水離開(kāi)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=.水分蒸發(fā)量：，.F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸點(diǎn)為 。 傳熱糸數(shù)K為： 改變壓力后的傳熱糸數(shù)： 。 可見(jiàn)結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。 試題三 一：填充題（18分） （絕壓）時(shí)的密 度為_(kāi)_________________。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝時(shí)應(yīng)_________________。 連續(xù)性方程是__________指導(dǎo)出來(lái)的，它適用______流體。 直管阻力的表示式為_(kāi)___________________，管中流出 =__________流入管中=_____________。 離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵會(huì)發(fā)生________現(xiàn)象。 .。 一熱流體將熱量通過(guò)壁面?zhèn)鹘o冷流體的過(guò)程是______________________. 固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以