环工原理思考题
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环境工程原理思考题第一章绪论1、“环境工程学”的主要研究对象就是什么?2、去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理就是什么?3、简述土壤污染治理的技术体系。
4、简述废物资源化的技术体系。
5、阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6、一般情况下,污染物处理工程的核心任务就是:利用隔离、分离与(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么就是换算因数?英尺与米的换算因素就是多少?2.什么就是量纲与无量纲准数?单位与量纲的区别就是什么?3.质量分数与质量比的区别与关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义就是什么?用管道输送水与空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素就是什么?2.简述稳态系统与非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系就是什么?4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么就是封闭系统与开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化与外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。
(建筑工程管理)环境工程原理思考题环境工程原理思考题第壹章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么?2.去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么?3.简述土壤污染治理的技术体系。
4.简述废物资源化的技术体系。
5.阐述环境净化和污染控制技术原理体系。
6.壹般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化和污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算和能量衡算第壹节常用物理量1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少?2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,且阐述和质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算进行质量衡算的三个要素是什么?简述稳态系统和非稳态系统的特征。
质量衡算的基本关系是什么?以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?对存在壹级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化和环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流动第壹节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,且说明该方程的适用条件。
4热量传递1)什么是热传导?(2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。
(3)简述辐射传热的过程及其特点。
(4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空气处于流动状态。
(5)若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么?(1)简述影响对流传热的因素。
(2)简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。
(3)为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强?(4) 传热边界层的范围如何确定?试分析传热边界层与流动边界层的关系。
(5)试分析影响对流传热系数的因素。
(6) 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系,若要提高对流传热系数,采取哪种措施最有效?(7)流体由直管流入短管和弯管,其对流传热系数将如何变化?为什么?(8)什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大?保温层的临界直径由什么决定?(9)间壁传热热阻包括哪几部分?若冷热流体分别为气体和液体,要强化换热过程,需在哪一侧采取措施?(10)什么是传热效率和传热单元数?1)分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。
(2)比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。
(3) 温度对热辐射和辐射传热的影响。
(4)分析物体辐射能力和吸收能力的关系。
(5)简述气体发射和吸收辐射能的特征,分析温室效应产生的机理。
1)简述换热器的类型。
(2)什么是间壁式换热器,主要包括哪几种类型?(3)列管式换热器式最常用的换热器,说明什么是管程、壳程,并分析当气体和液体换热时,气体宜通入哪一侧?(4)简述增加传热面积的方法。
(5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。
5质量传递(1)什么是分子扩散和涡流扩散?(2)简述费克定律的物理意义和适用条件。
(3)简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。
(4)对于双组分气体物系,当总压和温度提高1倍时,分子扩散系数将如何变化?(5)分析湍流流动中组分的传质机理。
(1)什么是总体流动?分析总体流动和分子扩散的关系。
(2)在双组分混合气体的单向分子扩散中,组分A的宏观运动速度和扩散速度的关系?(3)单向扩散中扩散组分总扩散通量的构成及表达式。
(4)简述漂移因子的涵义。
(5)分析双组分混合气体中,当N B=0、N B=-N A及N B=-2N A时,总体流动对组分传质速率的影响。
(1)简述对流传质的机理和传质阻力的分布。
(2)传质边界层的范围如何确定?试分析传质边界层与流动边界层的关系。
(3)为什么流体层流流动时其传质速率较静止时增大?(4)虚拟膜层的涵义是什么?试比较对流传质速率方程和费克定律的异同。
(5)比较对流传热和对流传质的区别。
为什么对流传质存在两种情况?(6)简述影响对流传质速率的因素和强化传质的措施6沉降(1)简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。
(2)简要说明环境工程领域哪些处理单元涉及沉降分离过程。
(3)颗粒的几何特性如何影响颗粒在流体中受到的阻力?(4)不同流态区,颗粒受到的流体阻力不同的原因是什么?(5)颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力,怎么影响。
1)简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。
(2)层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响?(3)影响层流区和湍流区颗粒沉降速度的因素有何不同,原因何在?(4)流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么?(5)列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程(6)分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素是什么。
(7)通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数,请你设计一些测定方法。
7过滤1)过滤过程在环境工程领域有哪些应用?(2)环境工程领域中的过滤过程,使用的过滤介质主要有哪些?(3)过滤的主要类型有哪些?(4)表面过滤和深层过滤的主要区别是什么?(1)表面过滤的过滤阻力由哪些部分组成?(2)表面过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示?(3)过滤常数与哪些因素有关?(4)哪些因素影响滤饼层比阻?(5)过滤介质的比当量滤液量的物理意义是什么?(6)恒压过滤和恒速过滤的主要区别是什么?(7)如何通过实验测定过滤常数、过滤介质的比当量滤液量和压缩指数?(8)洗涤过程和过滤过程有什么关系?(9)间歇式过滤机和连续式过滤机的相同点和不同点是什么?(1) 混合颗粒和颗粒床层有哪些主要的几何特性?(2)混合颗粒的平均粒径和颗粒床层的当量直径如何定义?(3)流体通过颗粒床层的实际流速与哪些因素有关,与空床流速是什么关系?(4)深层过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示?(5)悬浮颗粒在床层中的运动包括哪些主要行为?(6) 流体在深层过滤中的水头损失如何变化,主要存在哪些变化情况?(7) 如何防止滤料表层的堵塞,为什么?8吸收(1)简述吸收的基本原理和过程。
(2)吸收的主要类型有哪些?(3)环境工程领域有哪些吸收过程?(4)利用吸收法净化气态污染物的特点有哪些?(1)亨利定律有哪些表达形式,意义如何,常数之间的关系如何?(2)如何通过相平衡曲线判断传质方向,其物理意义何在?(3)举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的改变。
(4)吸收过程有哪几个基本步骤?(5)双膜理论的基本论点是什么?(6)吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系,有哪些表达形式?(7)吸收的传质阻力由哪几个部分组成,如何表示,关系如何?(8)简要说明气体性质对传质阻力的影响,并举例说明。
(1)化学吸收与物理吸收的主要区别是什么?(2)化学反应对吸收过程有哪些影响?(3)如何联系化学吸收的气液平衡和化学反应平衡?(4)如何解释化学吸收中传质速率的增加?(5)化学反应速率的不同如何影响化学吸收?(6)化学吸收的适用范围是什么?(1)吸收塔中气液两相的流动方式有几种,各有什么优缺点?(2)板式塔和填料塔的主要区别是什么?(3)画图说明并流和逆流操作线和平衡线的不同?(4)最小吸收剂用量如何确定,吸收剂用量的确定应遵循什么原则?(5)总体积传质系数的物理意义是什么?(6)传质单元的意义是什么,传质单元数和传质单元高度与哪些因素有关?(7)吸收过程计算的基本关系式有哪些?9吸附1)简述吸附分离的基本原理。
(2)简要说明吸附根据不同的分类方法可以分为哪些类型。
(3)吸附在环境工程领域有哪些应用,举例说明。
(1)常用的吸附剂有哪些?(2)吸附剂的主要特性是什么?(3)简述几种吸附剂的制备、结构和应用特性:活性炭、活性炭纤维、碳分子筛、硅胶、活性氧化铝和沸石分子筛。
(1)吸附平衡是如何定义的,平衡吸附量如何计算?(2)环境条件如何影响吸附平衡?(3)等温吸附线的物理意义是什么,温度对吸附是如何影响的?(4)Freundlich方程的形式和适用范围,方程式中的常数如何求解?5)Langmuir方程的基本假设是什么,方程的形式和适用范围,方程式中的常数如何求解?(6)BET方程的物理意义是什么?(7)如何评价不同吸附剂对污染物的吸附性能?(8)液相吸附和气相吸附相比有何特点?简要说明液体吸附的吸附等温式形式和适用范围。
(1)吸附过程有哪几个基本步骤?(2)吸附过程可能的控制步骤是什么?(3)吸附剂颗粒外表面、内表面扩散速率方程的物理意义何在?(1)常见的吸附分离设备和操作方式有哪些?(2)接触过滤吸附中,单级吸附、多级吸附和多级逆流吸附的平衡线和操作线关系如何,画示意图说明。
(3)接触过滤多级逆流吸附最小吸附剂用量如何确定,画示意图说明。
(4)接触过滤多级逆流吸附中理论级数如何确定?(5)固定床吸附中,床层可以分为几个区域,各区域的特点是什么?(6)简述固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的变化过程。
(7)画出固定床吸附的穿透曲线的示意图,并在图中标出穿透点、终点、剩余吸附量和饱和吸附量。
(8)固定床吸附过程的穿透时间如何计算?(9)动态吸附量和静态吸附量有何差别,受哪些主要因素的影响?10其他分离方法(1)离子交换在环境工程领域有哪些应用?(2)离子交换剂的分类有哪些?(3)离子交换树脂的结构特点是什么?(4)影响离子交换树脂选择性的因素有哪些?(5)离子交换反应有哪些主要类型?(6)离子交换过程有哪些主要步骤,可能的控制步骤是什么?(7)如何判断离子交换速度的控制步骤?(8)哪些主要因素影响离子交换速度?(1)萃取分离的原理和特点是什么?(2)萃取分离在环境工程领域有哪些应用?(3)说明三角形相图中各区域点(三角形顶点、三条边上的点以及三角形内的点)的物理意义。
(4)说明三角形相图中溶解度曲线和联结线是如何得到的。
哪些区域是均相,哪些是多相,相的组成如何计算(稀释剂和萃取剂完全不互溶)?(5)说明单级萃取过程在三角形相图上如何表示。
(6)说明如何从三角形相图的溶解度曲线得到分配曲线,分配系数的物理意义。
(7)萃取剂的选择原则是什么?(8)画图说明单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取分配曲线和操作线的不同关系。
(9)多级逆流萃取的理论级数如何确定?(10)萃取剂用量的确定有哪些考虑?简述膜分离过程的类型、推动力和特点。
膜组件有哪些主要形式?决定膜分离渗透性的主要因素有哪些?膜分离的选择性可以用哪些参数表示?多孔模型和溶解-扩散模型的基本假设是什么,分别涉及哪些膜分离过程和物性参数?(6) 渗透现象是如何发生的,实现反渗透的条件是什么?(7)反渗透和纳滤机理有哪些基本理论?(8)浓差极化现象是如何发生的,对膜分离过程有何影响?(9)说明凝胶层的形成过程及其对膜分离的影响。
(10)说明电渗析中浓差极化的形成过程、极限电流密度的出现及其影响。
11反应动力学原理(1) 快速去除污染物的关键是什么?(2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面?(3) 反应器研究开发的主要任务是什么?(4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作?它们一般各有哪些主要特点?(5) 什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物理意义分别是什么?(6) 一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响,为什么?(7) 根据反应物料的流动与混合状态,反应器可分为哪些类型。
(8) 反应器设计的基本内容包括哪几个方面?它通常用到哪几类基本方程?(1) 什么是膨胀因子?膨胀因子为1的反应体系,反应后系统的物质的量将如何变化?若是膨胀因子为0.5的反应体系,则如何变化?(2) 什么是简单反应和复杂反应?可逆反应属于哪一类反应?为什么?(3) 什么是均相内反应和界面反应?(4) 对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义是什么?(5) 对于实际规模的化学反应器,影响某一关键组分的转化率的主要因素是什么?(1) 若将反应速率的定义写成-r A=-d c A/dt,该定义式成立的条件是什么?说明理由。
(2) 气-固相反应的反应速率有哪几种表达方式?气-液相反应情况又如何?(3) 什么是反应级数?它的大小能否反映反应速率的大小?为什么?(4) 对于某一化学反应,它的速率常数是否与反应物的浓度有关?催化剂能否改变速率常数的大小?(5) 零级不可逆单一反应有哪些主要特点?(6) 一级不可逆单一反应有哪些主要特点?(7) 二级不可逆单一反应有哪些主要特点?(8) 对于可逆单一反应,反应物的浓度能减少到零吗?为什么?(9) 在平行反应中,什么是主反应?什么是副反应和副产物?(10) 对于串联反应,其中间产物的浓度随反应时间如何变化?在实际操作中能否将中间产物的浓度控制到最大值?如何控制?12反应动力学解析(1) 动力学实验的主要目的有哪些?(2) 用槽式反应器进行动力学实验有哪些优点?(3) 对反应器进行物料衡算时,一般应注意哪些问题?(4) 对于全混流槽式反应器和推流式反应器,分别如何选择物料衡算单元,为什么?(1) 在环境工程研究中,进行液相反应速率方程的实验测定时,常采用间歇反应器,为什么?(2) 简述利用间歇反应器进行动力学实验的一般步骤。