1 第四章、质量传递
1、传热过程主要有两种：强化传热、削弱传热
2、热传递主要有三种方式：热传导、对流传热、辐射传热
3、热传导：通过分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程
4、对流传热：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程（流体与固体壁面之间的热传递过程）
5、自然对流传热：流体内部温度的不均匀分布形成密度差，在浮力的作用下流体发生对流而产生的传热过程。
6、强制对流传热：由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而产生的传热过程。
7、辐射传热的过程：物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被物体全部或者部分吸收而变成热能。（不需要任何介质作媒体，可以在真空中传播）
8、导热系数：反映温度变化在物体中传播的能力。
9、气体的导热系数随温度的升高而增高，在气体中氢气的导热系数最高。
10、液体的导热系数随温度的升高而减小（水和甘油除外）
11、晶体的导热系数随温度的升高而减小（非晶体相反）
12、多孔性固体的导热系数与孔隙率、孔隙微观尺寸以及其中所含流体的性质有关，干燥的多孔性固体导热性很差，通常作为隔热材料，但材料受潮后，由于水比空气的导热系数大得多，其隔热性能将大幅度下降，因此，露天保温管道必须注意防潮。
14、对流传热与热传导的区别：对流传热存在流体质点的相对位移，而质点的位移将是对流传热速率加快。
15、影响对流传热的因素：物理特征、几何特征、流动特征
16、湍流边界层内，存在层流底层、缓冲层和湍流中心三个区域，流体处于不同的流动状态。
17、传热边界层：壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（存在温度梯度的区域）
18、传热过程的阻力主要取决于传热边界层的厚度
19、普兰德数：分子动量传递能力和分子热量传递能力的比值
20、对流传热系数大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否相变等
21、对流传热微分方程式可以看出，温度梯度越大，对流传热系数越大
1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。
解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。
图1-2是环境工程学的学科体系。
1.3去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？
解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。
上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。
1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？
解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。
上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。
1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。
解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。
1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？
解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。
一．判断题
1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等 的。 （稳 定流动） 。
2. 转子流量计可以读出任何流体的流量。
3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在 SI 制中属层流范围，在 cgs 制中属 湍流 范围。
4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的 性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。
5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。
6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。
7、气相与液相所组成的物系称为气相非均相物系。
8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能 力也不断增加。
9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。
10、流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。
11、 多层平壁稳定导热时， 如果某层壁面导热系数小， 则该层的导热热阻大， 推动力小。
12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。
13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。
14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。
15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为 双效蒸发，依次类推。
16、对流传热系数是物质的一种物理性质。
17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。
18、总传热系数 K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。
19、所谓恒摩尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的，而下降的液体量也是 相等的。
20、吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。
二.填空题
1、 从技术原理上看，环境污染控制技术可以分为 （）（）（） 三大类。
一、填空题
1. 当某一颗粒在不可压缩的连续流体中做稳定运行时，颗粒会受到来自流体的阻力。 该阻力由两部分组成： 形体阻力 和 摩擦阻力 ，阻力方向与颗粒物在流体中运动的方向 相反 ，其大小与流体和颗粒物之间的相对运动
流速u 、流体的 密度 、 黏度 以及颗粒物的 大小 、 形状 有关。
2. 球形颗粒在连续流体中与流体做相对运动，其阻力系数与雷诺数之间的关系曲线可为以下三个区： 层流区 、 过渡区 和 紊流区 。
3. 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间
增加一倍
，气流速度 不变
，生产能力 不变
。
4. 用压滤机分离悬浮物，忽略过滤介质阻力，滤饼不可压缩，其他条件不变。提高悬浮液温度，单位过滤时间所得滤液量将 增大
；提高悬浮液的固体含量，单位过滤时间所得滤液量将 减少 。
5. 固体颗粒在空气中自由沉降，颗粒受（ 重力 ）、（ 浮力 ）、（ 流体阻力 ）等几种力的作用。其沉降速度为（ 恒速 ）。有一降尘室，如处理风量不变，并用水平隔板平均分成N层，则分隔后的临界粒径将变为原来的______倍，与临界粒径对应的临界沉降速度变为原来的_1/n____倍。
6. 在选择过滤方法时，对悬浮物浓度较高且粒径又很小的悬浮液，如要采用滤饼过滤，可先加入__吸附剂____来增大粒径再过滤；如要采用深层过滤，可先__稀释___后再过滤。
7. 对于旋风分离器，其尺寸增大，分离效率将 降低 ；若颗粒直径增大，则分离效率将 降低 ；若流体粘度增大，则分离效率将
增强 。
8. 球形颗粒在20ºC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将
增大
（设沉降过程符合stocks定律）; 若该颗粒在20ºC水中沉降，沉降速度将
降低 ，当水温上升时，沉降速度将 降低 。
