环境工程原理模拟试卷一及答案资料讲解
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环境工程原理模拟试卷一及答案《环境工程原理》模拟试卷（一）一：填充题（20分）1、牛顿粘性定律_____________，粘度在SI制中的单位是___________。
2、常用测定流量的流___________._____________._________________。
3、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。
若以上各量既随__________而变，又随__________而变，称为不稳定流动。
4、等边三角形的边长为a，其当量直径为____________________。
5、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 与e R的关系为______________。
6、泵是指_______________________________，按其工作原理来分可分为__________._____________._____________.__________________。
7、气体按压缩比来分，可分为________._______._________._________。
8、降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。
9、过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程，过滤速率是指___________________________________________。
10、传热一般采用逆流操作，但为__________________.________________时采用并流操作。
11、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。
12、蒸发是利用溶液中溶质的________，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。
13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____，随其温度的升高___。
14、对流传热的热阻主要集中在______________,因____________________ 强化对流传热的重要途径。
15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa 。
二：问答题（30分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3、采用多级压缩的优点有哪些？4、列管式换热器为何要进行热补偿？5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r 和2r ，壁表面温度分别为'T和't ，若't 〈'T ，试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式？三：计算题（50分） 1、流量为5000hm3的水通过一根20Km 长的水平管，总压降为0.5Mpa 。
现在中央接一完全相同的平行管到中点。
问总流量变为多少hm 3？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。
2、泵将C 020的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为mmm 498⨯φ的无缝钢管。
吸入管长为50m ，排出管长为160m 。
且泵到管出口的距离为10m ，其中流量为hm 335。
（已知：atm p 10=，02.0=λ,0.3=s H m,Kw N 2=电,94.0=电η）.(C 020时水，31000mKg=ρ，23.1024.1msN -⨯=μ，230104.2mN p ⨯=)求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？3、一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为mm 5.225⨯φ，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS 饱和蒸汽，使之从饱和温度C 046降至C 010。
2CS 走管外，其流量为s Kg G 07.01=，其冷凝潜热为KgKj356，比热为CKg Kw.05.1。
水走管内，且与2CS 成逆流流动。
冷却水的进出口温度分别为C 05和C 030。
已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为Cm W K 021.2000=和Cm WK 022.100=。
问此换热器是否造适用？4、用一传热面积为210m 的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg 浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa ，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取C 08，热损失可忽略不计。
试求：（１）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？ （２）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa ，问此时蒸发器的传热糸数为多少？查得20Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 01.60，汽化潜热为KgKj 9.2354查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 02.120 查得350Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 08.138《环境工程原理》模拟试卷（一）参考答案一：填充题1、dy dw .μτ=、2.ms N 。
2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。
3 、位置、时间、时间、位置。
4、a 33。
5、抛物线、0.5、eR 64。
6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。
7、通风机、鼓风机、压缩机。
8、颗粒的停留时间大于沉降时间。
9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。
10、控制温度、降低粘度、减少阻力。
11、导热糸数小的。
12、不挥发性、提高。
13、增加、增加。
14、层流内层、减薄层流内层的厚度。
15、10.13-101.3. 二：问答题1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当2000πe R ，为层流，当4000φe R 为湍流。
1、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。
受管径、流速、粘度和密度。
2、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。
3、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。
若两流体的温度差较大（C 050以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。
因此我们要考虑热补偿。
4、 ()12''ln ...2r r t T L Q -=λπ=()1'ln ...2r rtT L -λπ ()121'''ln ln ..r r r r t T T t --=三：计算题1、 设接平行管道后，总流量为h mV 33。
二平行管流量为hmV 31和hmV 32。
板努利方程：=+ρ3232p u ∑++11212f h p u ρ=+ρ3232p u ∑++22222f h p u ρ总压降相同得：+2..2333u d l λ 2..2111u d l λ=2..2u d l λ，λλλλ===321，l l l l 21321===。
3121u u =u u 583=h m V V 3'633058==。
2、s m dV u 53.13600.09.0..4135.41221===ππ。
1 3 2图2-12 2图2-2s m u 53.12=。
mg u d l g u H h g u H Z s f s 555.181.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222222'2=--=--=--=λ考虑0.5m 的安装安全糸数。
则泵的安装高度为1m. Kw N N 88.194.0.2===电电轴η.()gu g u d l Z h Z H 22..22'出进ςςλ+++=+= .81.9.253.1.5.0109.05016002.0112⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=H . m H 75.16=. Kw g HQ N6.13600/81.9.1000.35.75.16===ρ . %85==电N Nη.3、换热器已有的传热面积：207.73.025.0.14.3.30..m dl n A ===π。
求所需的传热面积：冷凝段的热量：1Q =Kw r w 9.24356.07.0.==冷却段的热量：()Kw T T C w Q 65.236.05.1.07.0..2112==-=。
总热量为：Q=1Q +2Q =27.55Kw 冷却水的用量：()()s Kg t t C Q G 0263530.187.455.27.12=-=-=水冷却水离开冷却段的温度：C C G Q t t 014.7187.4.263.065.25=+=+=比水冷凝段的温度差：()()C t 07.2530464.746ln 30464.746=-----=∆冷却段的温度差：()()C t 04.165104.746ln 5104.746=-----=∆冷凝段所需传热面积：2184.47.25.2001000.9.24.m t K Q A ==∆= 冷却段所需传热面积：2261.14.16.1001000.65.2.m t K Q A ==∆=所需的总的传热面积：A=6.452m .4、水分蒸发量：F x x F W 625.01.10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=，375=-W F . F=1000Kg , W=625Kg溶液的沸点为 C t 01.6881.60=+=。
传热糸数K 为：()Cm w t A Q K 02.7851.682.120.3600.101000.9.2354.625=-=∆=改变压力后的传热糸数：()Cm w t A Q K 02'.5781.688.138.3600.101000.9.2354.625=-=∆=。
可见结垢以后的传热糸数降低。
