环工原理复习

环工原理复习 第二章 思考题 1.

什么是换算因素？英尺和米的换算因数是多少？

同一物理量用不同单位制的单位度量时，其数值比称为换算因数；英尺和米的换算因数是3.2808. 2.

什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？

用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲（因次）。

由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数，称为无量纲准数。

区别：量纲是可测量的性质，而单位是测量的标准。 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。

质量分数（摩尔分数）：是混合物中某组分的质量（或物质的

量）占混合物总质量（或总物质的量）的分数。 质量比：混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值 关系： 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。

1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积，因此可以用体积分数表示污染物质的浓度，在实际应用中非常方

便；同时，该单位的最大优点是与温度、压力无关。例如，10

-6

（体积分数）表示每106

体积空气中有1体积的污染物，这等价

于每106

摩尔空气中有1摩尔污染物质。又因为任何单位摩尔的

物质有着相同数量的分子，10-6（体积分数）也就相当于每106

个空气分子中有1个污染物分子。

对于气体，体积分数和质量浓度ρA （mg/m 3

）之间的关系和压力、温度以及污染物质的分子量有关。对于理想气体，可以用理想气体状态方程表示，即：

式中：p ——绝对压力，Pa 或N/m 2

； V A ——体积，m 3

；

n A ——物质的摩尔数，mol ；

R ——理想气体常数，8.314 J/(mol ·K)； T ——绝对温度，K 。

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？

涵义：单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。

一般地，液体的流速取0.5~3.0m/s,气体则为10~30m/s 。 进行质量衡算的三个要素是什么？

进行质量衡算时，首先需要划定衡算的系统，其次要确定衡算的对象与衡算的基准。

简述稳态系统和非稳态系统的特征。

当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化，称为稳态系统；当上述物理量不仅随位置变化，而且随时间变化，称为非稳态系统。 稳态流动的数学特征：

衡算系统 ——用来分析质量迁移的特定区域，即衡算的空间范围

总衡算——对宏观范围进行的衡算。 微分衡算——对微元范围进行的衡算。

衡算的基准：对一定时间段或一定质量物质进行衡算 什么是封闭系统和开放系统？

封闭系统：只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统。

开放系统：当能量和物质都能穿越边界的系统。

对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 表现为：物料温度的升高或物态的变化。无相变情况下表现为温度的变化；有相变情况下吸收或放出潜热。 第四章思考题

热量传递的过程分为：热传导、对流传热、辐射传热。 什么是热传导？

在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，如固体、静止的液体和气体中以导热方式发生的热量传递过程，称为热传导。 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。

流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。对流传热分为自然对流传热和强制对流传热。自然对流传热是指由于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发生的传热过程，例如暖气片表面附近空气受热向上流动的过程；强制对流传热是指由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而发生的传热过程。 简述辐射传热的过程及其特点。

物体由于热的原因而发出辐射能的过程。过程：在这个过程中，物体先将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被其全部或部分吸收而变成热能。

特点：辐射传热不需要任何介质作媒介，它可以在真空中传播，这是辐射传热与热传导和对流传热的不同之处。 简述影响对流传热的因素。

（1）物性特征

（2）几何特征

固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管道进口段以及是弯管还是直管等。

为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？ 流体的流动增大了壁面处的温度梯度，使壁面处的热通量较静

止时大

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。

壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（即存在温度梯度的区域）;

试分析影响对流传热系数的因素。

不是物性参数，与很多因素有关，其大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否有相变等

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？

湍流情况下，对流传热系数与流速的0.8次方成正比，与管径的0.2次方成反比。强化传热：提高流速或采用小直径的管道，其中提高流速更为有效。

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？

一般情况下，热损失随保温层厚度增加而减小。但对于小直径的管道，则可能出现相反的情况，即随保温层的厚度增加，热损失加大。

热损失 为最大值时的保温层直径： 什么是传热效率和传热单元数？

传热单元数是温度的函数，在数值上等于单位传热推动力引起流体温度变化的大小，表明换热器传热能力的强弱。传热效率ε: 流体可用的热量被利用的程度

影响冷凝传热的因素

（1）流体的物性:密度、粘度、导热系数、冷凝潜热； （2）冷凝膜两侧的温差； （3）蒸气流速和流向；

（4）不凝性气体

在换热器的传热量及总传热系数相同的条件下，采用逆流操作， 其优点是：

（1）可以节省传热面积，减少设备费；

（2）或可以减少换热介质的流量，降低运行费。因此，在实际工程中多采用逆流操作 逆流操作的缺点：

热、冷流体的最高温度集中在换热器的一端，使得该处的壁温较高。对于高温换热器，应避免采用逆流操作 第四节 辐射传热

(1) 分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。

固体和液体: 辐射能进入其表面后，在极短的距离内被吸收完; 一般固体和液体都是不透热体，即D ＝0，A+R =1; 吸收能力大的物体其反射能力就小

气体对辐射能几乎没有反射能力，可以认为R =0，A+D =1; 吸收能力大的气体，其穿透能力就差

(2) 比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。

灰体: 能以相同的吸收率吸收所有波长范围的辐射能; 灰体对投入辐射的吸收率与外界无关;大多数工程材料可视为灰体; 气体不能近似地作为灰体处理.

黑体: 热辐射对温度非常敏感，低温时热辐射往往可以忽略，高温时则起主要作用。

(3) 分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 善于吸收的物体必善于辐射；黑体的辐射能力最大。

影响物体表面的黑度的因素 物体的性质、温度以及表面状况，包括粗糙度及氧化程度，是

物体本身的特性，一般可通过实验确定。 气体辐射的特点: 1） 不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 2）

不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 3）

气体发射和吸收辐射能发生在整体气体体积内部，

即吸收和辐射与热射线所经历的路程有关

RT

n pV A A =A

A

A x x

X -=10=??t 2c 2

d d λα=

=

吸收——辐射能被沿途的气体分子吸收而逐渐减少。

辐射——气体表面上的辐射应为达到表面的整个容积气体辐射的总和。

(1)简述换热器的类型。

按按交换方式分：间壁式；直接接触式；蓄热式

用途分：加热器、预热器、过热器、蒸发器、再沸器、冷却器、冷凝器

(2)什么是间壁式换热器，主要包括哪几种类型？

间壁式换热器又叫表面式换热器，在这种换热器中，冷热两种流体被壁面隔开，在换热过程中，两种流体互不接触，热量由热流体通过壁面传给冷流体。主要包括：管式换热器（蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器）和板式换热器（夹套式换热器、平板式换热器）。

(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？

流体在管内每通过一次称为一个管程；每通过壳体一次称为壳程。当气体和液体换热时，气体宜通入-------------------。

(4)简述增加传热面积的方法。

采用小直径管、异形表面、加装翅片等

(5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。

设法减少对传热系数影响最大的热阻：①提高流体的速度；②增强流体的扰动；③在流体中加固体颗粒；④在气流中喷入液滴；⑤采用短管换热器；⑥防止结垢和及时清除污垢。

第五章质量传递

什么是分子扩散和涡流扩散？

分子扩散：由分子的不规则热运动而导致的传递；分子扩散过程只有在固体、静止流体或层流流动的流体中才会单独发生。

涡流扩散：由流体质点强烈掺混所导致的物质扩散。

(2)简述费克定律的物理意义和适用条件。

物理意义：由浓度梯度引起的组分A在Z方向上的质量通量=-（分子扩散系数）*（Z方向上组分A的梯度浓度）。

适用条件：？

简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。

a)非理想气体及浓溶液, 是浓度的函数。

b)溶质在液体中的扩散系数远比在气体中的小，在固体中

的扩散系数更小。气体、液体、固体扩散系数的数量级

分别为10-5~10-4、10-10~10-9、10-14~10-9m2/s。c)低密度气体、液体和固体的扩散系数随温度的升高而增

大，随压力的增加而降低。

d)扩散系数与总压力成反比，与热力学温度的1.75次方成

正比

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？

对于双组分气体物系，

什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。

流体混合物的流动是以平均速度流动的，称为总体流动；

第九章吸附

吸附分离的基本原理。

通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触，有选择地使体系

中的一种或多种组分附着于固体表面，从而实现特定组分分离

的操作过程。

简要说明吸附根据不同的分类方法可以分为哪些类型。

（1）按作用力性质分类：物理吸附、化学吸附；

（2）按吸附剂再生方法分类：变温吸附（TSA）、变压吸附

（PSA）；

（3）按原料组成分类：大吸附量分离、杂质去除；

（4）按分离机理分类：位阻效应、动力学效应、平衡效应；

吸附在环境工程领域有哪些应用，举例说明。

（1）气体或溶液的脱水及深度干燥：如空气除湿等。

（2）气体或溶液的除臭、脱色及溶剂蒸汽的回收：如工厂排气

中稀薄溶剂蒸汽的回收、去除等。

（3）气体预处理及痕量物质的分离：如天然气中水分、酸性气

体的分离等。

（4）气体的大吸附量分离：如从空气中分离制取氧、氮，沼气

中分离提纯甲烷等。

（5）石油烃馏分的分离：如对二甲苯与间二甲苯的分离。

（6）食品工业的产品精制：如葡萄糖浆的精制。

（7）环境保护：如副产品的综合利用回收，废水、废气中有害

物质的去除等。

（8）其他应用：如海水中钾、铀等金属离子的分离富集，稀土

金属的吸附回收，储能材料等。

1.常用的吸附剂有哪些？

（1）活性炭（2）活性炭纤维（3）炭分子筛

（4）硅胶（5）活性氧化铝（6）沸石分子

筛

2. 吸附剂的主要特性是什么？

（1）吸附容量大（2）选择性强（3）稳定性

好

（4）适当的物理特性（5）价廉易得

3. 简述一下几种吸附剂的制备、结构和应用特性：活性炭、活

性炭纤维、炭分子筛、硅胶、活性氧化铝和沸石分子筛。

（p301——P303）

1. 环境条件如何影响吸附平衡？

通常情况下，吸附量随温度的上升而减少，随压力的升高而增

大。低温、高压情况下吸附量大，极低温情况下吸附量显著增

大。

2.Freundlich方程的形式和适用范围。

以q表示平衡吸附量，p表示吸附质的分压，q和p的关系可以

表示为：

q=kp1/n

适用范围：由于吸附等温线的斜率随吸附质分压的增加有较大

变化，该方程往往不能描述整个分压范围的平衡关系，特别是

在低压和高压区域内不能得到满意的实验拟合效果。

https://www.doczj.com/doc/3f18293904.html,ngmuir方程的基本假设是什么？

（1）吸附剂表面性质均一，每一个具有剩余价力的表面分子或

原子吸附一个气体分子；

（2）气体分子在固体表面为单层吸附；

（3）吸附是动态的，被吸附分子受热运动影响可以重新回到气

相；

（4）吸附过程类似于气体的凝结过程，脱附类似于液体的蒸发

过程，达到吸附平衡，脱附速率等于吸附速率；

（5）气体分子在固体表面的凝结速率正比于该组分的气相分

压；

（6）吸附在固体表面的气体分子之间无作用力。

https://www.doczj.com/doc/3f18293904.html,ngmuir方程的形式和适用范围。

1

1

1

m

k pq

q

k p

=

+

适用范围：该方程能较好的描述低、中压力范围的吸附等温

线。当气相中吸附质分压较高，接近饱和蒸汽压时，该方程产

生偏差，这是由于这时的吸附质可以在微细的毛细管中冷凝，

单分子层吸附的假设不再成立的缘故。

5.BET方程的物理意义是什么？

BET理论认为吸附过程取决于范德华力。由于这种力的作用，可

使吸附质在吸附剂表面吸附一层以后，在一层一层吸附下去，

只不过逐渐减弱而已。

6.如何表示吸附剂对不同吸附质的选择性？（p305）

7.简要说明液体吸附的吸附等温式形式和适用范围。

设q为吸附量，ρ为吸附质平衡浓度，则

q=kρ1/n

适用范围：在范围狭窄的稀薄溶液中，可以应用Freundlich吸

附等温式。

1. 吸附过程的基本步骤是什么？

吸附过程主要由三个步骤组成：

①吸附质由流体相扩散到吸附剂外表面，称为外扩散；

②吸附质由吸附剂的外表面向微孔中的内表面扩散，称为内扩

散；

③吸附质被吸附剂表面吸附。

2. 吸附过程可能的控制步骤是什么？

外扩散控制、内扩散控制

1. 常见的吸附分离设备和操作方式有哪些？

常见的吸附分离设备有吸附塔和吸附器。（接触过滤式吸附

器、连续接触塔式吸附器)

操作方式:单级吸附、多级吸附、逆流吸附等。

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。（p319——p323）

3. 接触过滤多级逆流吸附最小吸附剂如何确定，画示意图说

明。（p323）

4. 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？

床层分为吸附区（区内的浓度急剧变化，残余的小部分吸附质

向下层移动）、未用区、饱和区（失去吸附能力，有待于解吸

再生）

5.简述固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的变化过程。

最初的吸附发生在床层的最上层，吸附质被迅速有效的吸附，

吸附剂很快趋于饱和。大部分吸附质的吸附发生在一个比较窄

的区域内，即吸附区。该区内的浓度急剧变化，残余的小部分

吸附质向下层移动。当连续向床层通入流体时，吸附区逐渐下

移，但其移动速度远小于流体的通过速度。当吸附区的下端达

到床层底部时，出口流体的浓度不断增大，当吸附区的上端通

过床层底部时，出口流体的浓度等于初始浓度。此时，整个吸

附塔都成为饱和区，失去吸附能力，有待于解吸再生。

1.75

AB AB,0

p T

D D

p T

??

??

= ?

?

????

第十章其他分离过程

1. 影响离子交换树脂选择性的因素有哪些？

离子的水化半径、离子的化合价等

2.离子交换反应有哪些主要类型？

①可逆反应②强型树脂的交换反应③弱型树脂的交换反应

3.离子交换过程的主要步骤是什么，可能的控制步骤是什么？

主要步骤：①边界水膜内的迁移②交联网孔内的扩散③离子交换

④交联网内的扩散⑤边界水膜内的迁移

控制步骤：①和⑤称为液膜扩散控制，或称为外扩散

．．．；②和④

称为树脂颗粒内扩散，或称为孔道扩散控制

．．．．．．；③称为交换反应

．．．．

步骤

．．。

4.如何判断离子交换速度的控制步骤？

He：

He=1，表示液膜扩散与颗粒内扩散两种控制因素同时存在，且作用相等；

He>>1,表示液膜扩散所需要之半交换周期远远大于颗粒内扩散时之半交换周期，故为液膜扩散控制；

He<<1，表示为颗粒内扩散控制。

Ve：

Ve<0.3,为颗粒内扩散控制；

Ve>3.0,为液膜扩散控制；

0.3

5.离子交换速度的影响因素有哪些？

①离子性质②树脂的交联度③树脂的粒径

④水中离子浓度⑤溶液温度⑥流速或搅拌速率

1. 萃取分离的原理和特点是什么？

原理：在欲分离的原料混合液中加入一种与其不相溶或部分互溶的液体溶剂，形成两相体系，在充分混合的条件下，利用混合液中被分离组分在两相中分配差异的性质，使该组分从混合液转移到液体溶剂中，从而实现分离。

特点：①可在常温操作，无相变；②萃取剂选择适当可以获得较高分离效率；③对于沸点非常相近的物质可以进行有效分离；④混合液的溶质既可以是挥发性物质，也可以是非挥发性物质。2.萃取分离在环境工程领域有哪些应用。

在环境工程领域，萃取法主要用于水处理，通常用于萃取工业

废水中的回收价值的溶解性物质，如从染料废水中提取有用染

料、从洗毛废水中提取羊毛脂、从含酚废水中萃取回收酚等。

3. 说明三角形相图中各区域点的意义。（p346-p347）

4. 三角形相图中如果包含溶解度曲线和联结线，说明各区域点

的意义（稀释剂和萃取剂完全不互溶）？（p347）

5. 三角形相图中包含溶解度曲线，说明哪些区域是均相，哪些

是多相，相的组成如何（稀释剂和萃取剂完全不互溶）？

（p347）

6. 萃取剂的选择原则是什么？（p351）

①萃取剂的选择性②萃取剂的物理性质（密度、界面张

力、粘度）

③萃取剂的化学性质④萃取剂回收的难易⑤其他

指标（价格、毒性等）

7.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？（p351-p356）

8.萃取剂用量的确定有哪些考虑？（p357）

一般来说，萃取剂用量小，所需理论级数多，设备费用高；反

之，萃取剂用量大，所需理论级数少，萃取设备费用低，但萃

取剂回收设备大，相应的回收萃取剂的费用高。因此，需要根

据萃取的萃取剂回收两部分的设备费和操作费进行综合核算，

确定适宜的萃取剂用量。

膜组件有哪些主要形式？（p365）

①板框式②管式③螺旋卷式④中空纤维式

4.膜分离的选择性可以用哪些参数表示？（p366）

1)对于溶液脱盐或脱除微粒、高分子物质等情况，可用截

留率β表示；

2)对于液体混合物或气体混合物的选择性通常以分离因子

α表示；

5.多孔模型和溶解-扩散模型的基本假设是什么，分别涉及到

哪些膜和物性参数？（p368-P370）

6.渗透现象是如何发生的，实现反渗透的条件是什么？

（p371）

渗透现象：若膜两侧的压力相等，则溶剂分子自纯溶剂的一方

透过膜进入溶液的一方。

反渗透条件：膜两侧的压差大于两侧溶液的渗透压差。

7.反渗透和纳滤机理有哪些基本理论？（p372）

①氢键理论②优先吸附-毛细孔流机理③溶解-扩散机理

8.浓差极化现象是如何发生的，对膜分离过程有何影响？

（p378）

浓差极化现象：当含有不同大小分子的混合液流动通过膜面

时，在压力差的作用下，混合液中小于膜孔的组分透过膜，而

大于膜孔的组分被截留。这些被截留的组分在紧邻膜表面形成

浓度边界层，使边界层中的溶质浓度大大高于主体溶液中的浓

度，形成由膜表面到主体溶液之间的浓度差。浓度差的存在导

致紧靠膜面的溶质反向扩散到主体溶液中。

9.说明凝胶层的形成过程以及对膜分离的影响。（p379）

凝胶层的形成过程：当胶体或大分子溶质在膜表面上的浓度超

过其在溶液中的溶解度时，便会在膜表面形成凝胶层。

影响：凝胶层一旦形成，膜表面上的凝胶层溶质浓度和主体溶

液溶质浓度梯度即达到最大值，此时，渗透速率就与超滤压差

无关。

10.说明电渗析中浓差极化的形成过程以及极限电流密度的出

现和影响。（p385-）

第十一章反应动力学基础

2.反应器研究开发的主要任务是什么？(p398)

①根据反应动力学特性和其他条件选择合适的反应器形式②根

据动力学和反应器的特性确定操作方式和优化操作条件③根据

要求对反应器进行设计计算，确定反应器的尺寸，并进行评价

等。

3.什么是间歇操作、连续操作和半连续操作？它们一般各有哪

些主要特点？（p398）

间歇操作：是将反应原料一次加入反应器，反应一段时间或达

到一定的反应程度后一次取出全部的反应物料，然后进入下一

批原料的投入、反应和物料的取出。特点：反应过程中既没有

物料的输入，也没有物料的输出，不存在物料的进出。

连续操作：连续的将原料输入反应器，反应物料也连续额流出

反应器。特点：物料连续输入，连续输出，时刻伴随着物料的

流入和流出。

半连续操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输

出，而其他成分分批加入或取出的操作称为半连续操作。特

点：反应器内的组分组成和浓度随时间变化而变化。

4.什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？

空间时间：反应器有效体积与物料日记流量之比。它具有时间

的单位，但它既不是反应时间也不是接触时间，可以视为处理

与反应器体积相同的物料所需要时间。

空间速度：单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量，

单位为时间的倒数。表示单位时间内能处理几倍于反应器体积

的物料，反映一个反应器的强度。

5.一般情况下，反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影

响，为什么？（p400）

6.根据反应物料的流动与混和状态，反应器可分为哪些类型。

理想流反应器（完全混合流反应器、推流反应器），非理想流

反应器

7.反应器设计的基本内容包括哪几个方面？它通常使用哪几类

基本方程？

基本内容：选择合适的反应器类型；确定最佳的操作条件；针

对所确定的反应器形式，根据操作条件计算达到规定的目标所

需要的反应体积，并由此确定反应器的主要尺寸。

基本方程：反应动力学方程；连续方程；热量方程；动量方

程。

1.什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？

简单反应：又称单一反应，是指能用一个计量方程描述的反

应；（可逆反应）

复杂反应：又称复合反应，是指需用多个计量方程描述的反

应。（并列、平行、串联等反应）

2.什么是均相内反应和界面反应？

均相内反应：对于某些非均相反应，如气——液相反应，化学

反应实质上是发生在均相内，此类反应与均相反应统称均相内

反应。

界面反应：对于固相催化反应，只有被吸附在流体与固体界面

上的成分才能反生反应，

3.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？（去除率）

4.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？（质量分数；摩尔分数；组分浓

度等）

1.若将反应速率的定义写成－rA＝－dCA/dt，该定义式成

立的条件是什么？说明理由。（对于恒容反应，

dV/dt=0）

2.气－固相反应的反应速率有哪几种表达方式？气－液相

反应哪？（p412-p413）

3.零级不可逆单一反应有哪些主要特点？（反应速率与反

应物浓度无关）（p418）

4.一级不可逆单一反应有哪些主要特点？（p419）

①反应物浓度与反应时间成指数关系，只有在反应时间足够

长，反应物浓度才趋向于零；②反应物浓度的对数与反应时间

成直线关系③半衰期与k成反比，与反应物的初始浓度无关。

5.二级不可逆单一反应有哪些主要特点？（p421）

①反应物浓度的倒数与反应时间成直线关系②达到一定的转化

率所需的时间与反应物初始浓度有关，反应物的初始浓度越

大，达到一定的转化率所需时间就越短③半衰期与k和C AO的积

成反比。

6.对于可逆单一反应，反应物的浓度能减少到零吗？为什

么？（p422不能，图）

7.在平行反应中，什么是主反应？什么是副反应和副产

物？

生成目标产物的反应称为主反应，其他为副反应。同时存在两个以上反应的复合反应，及nag同时产生多种产物，而通常情况下只有其中一个或某几个产物才是所需要的目标产物，其他产物菌称为副产物。

第十二章均相化学反应器

1.半间歇反应器有哪几种操作方式？

①将两种或两种以上的反应物或其中的一些组分一次性放入反应器中，然后将某一种其他反应物连续加入反应器；

②把反应物料一次性加入成分在反应器，在反应过程中将某个产物连续取出。

2.半间歇反应器与间歇反应器相比有哪些异同点？

与间歇操作一样，反应过程中强力搅拌，使反应器内部达到均匀。与间歇操作不同的是，反应混合液的体积随时间而变化。

1.全混流连续反应器的一般操作方式是什么？你能举出哪

些间歇反应器的例子？

操作方式：连续恒定的向反应器内加入反应物，同时连续不断的把反应液排出反应器，并采取搅拌等手段使反应器内物料浓度和温度保持均匀。例子：污水的PH中和槽、混凝沉淀槽、好氧活性污泥的生物反应器等。

2.与间歇反应器相比，对于同一反应，在同样的反应条件

下，达到同样的转化率，所需全混流连续反应器的体积

有何不同？为什么？（全混流的小，因为反应级数>0，

所以全混流小；若反应级数<0，则相反。）

3.对于一简单不可逆反应，在反应器总有效体积和反应条

件不变的条件下，随着全混流反应器的级数的增加，反

应物的转化率如何变化？为什么？转化率的极限值是什

么？（增大，因为反应级数为正，所以全混流小。转化

率的极限值是间歇反应器的计算值，也是平流反应器的

计算值。）

1.对于一个实际规模的反应器，在什么条件下可视为平推

流反应器？

在实际应用中，管径较小，长度较长，流速较大的管式反应器、管式固定床反应器可视为平推流反应器。

2.循环反应器有哪几种典型的操作方式？（p445）

①将排出反应器的混合物的一部分不经任何处理直接返送到入口处②在反应器出口设一分离装置，将反应产物分离取出，只把未反应的物料返送到反应器入口③在反应器出口设置菌体分离器，将反应产生的菌体浓缩，把浓缩后的菌体的一部分或全部返送到反应器。

第十三章非均相化学反应器

1.催化反应有哪些基本特征？

①催化剂本身在反应前后不发生变化，能够反复利用，所以一

般情况下催化剂的用量很少；②催化剂只能改变反应的历程和

反应速率，不能改变反应的产物；③对于可逆反应，催化剂不

改变反应的平衡状态。

2.固体催化剂的一般组成是什么？载体在固体催化剂中起

什么作用？

固体催化剂一般由活性物质和载体组成，必要时加入促进剂和

抑制剂。

载体作用：①提供大的表面和微孔，使催化活性物质附着在外

部及内部表面②提高催化剂的机械强度③提高催化剂的人稳定

性④节省催化活性物质用量，降低成本⑤某些情况下与活性组

分相互作用，从而改变活性组分的作用或改变其选择性。

3.固相催化反应过程一般可概括为哪些步骤？（考点）

反应物的外扩散、反应物的内扩散、反应物的吸附、表面反

应、产物的脱附、产物的内扩散、产物的外扩散

4.固相催化反应有哪些基本特点？

①固相反应速率不仅与反应本身有关，而且与反应物及产物的

扩散速率有关。②若其中某一步骤的速率比其他步骤慢，则整

个反应速率取决于这一步骤③反应达到定常态时，个步骤的速

率相等。

5.固相催化反应的本征动力学过程包括哪些步骤？

反应物的吸附、表面反应、产物的脱附

6.在进行本征动力学速率方程的实验测定中，如何消除外

扩散和内扩散的影响？分别如何确定实验条件？（p461-

p462）

7.催化西勒（Thiele）模数的物理意义是什么？具体说明

西勒（Thiele）模数的大小如何影响催化剂的有效系

数？（p467）

物理意义：以催化剂颗粒体积为基准的最大反应速率与最大内

扩散速率的比值，反映了反应过程受扩散的影响程度。

8.什么是流化床反应器？与固定床反应器相比，它有哪些

优缺点？

催化剂颗粒处于流态化状态的反应器称为流化床反应器。

优点：①热能效率高，而且床内温度易于维持均匀②传质效率

高③所用可以较小，可以减小内扩散的影响，能有效发挥催化

剂的作用④反应器的结构简单。

缺点：①能量消耗大②颗粒间的磨损和带出造成催化剂的损耗

③气-固相反应的流动状态不均匀④颗粒的流动基本上是全混

流，同时造成流体的返混，影响反应速率。

1.气－液相反应过程一般可概括为哪些步骤？

①A从气相主体通过气膜扩散到气液相界面②A从相界面进入液

膜，同时B从液相主体扩散进入液膜，A、B在液膜内发生反应

③液膜中未反应完的A扩散进入液相主体，在液相主体与B反

应④生成物P的扩散。

2.气－液相瞬间反应的基本特点是什么？（p474）

3.什么是界面反应？（曾考）

反应面的位置随液相中B的浓度的升高向气膜方向移动，当升

高到某一数值时，反应面与气液界面重合，这种情况称为界面

反应。

4.什么是八田数？它有何物理意义？

拟一级快速反应的宏观速率方程，式中γ为一量纲为1的数，

称为八田数，其物理意义是液膜内最大反应速率与最大扩散速

录之比。

第十四章微生物反应器

1.为什么说微生物反应类似于化学反应中的自催化反应？

参与微生物反应的主要成分包括基质、营养物、活细胞、非活

细胞、分泌产物等。活细胞可以看做由细胞壁和细胞膜包裹起

来的有机催化剂。基质与活性细胞反应产生产物的同时形成更

多的活细胞，在这一点上类似于化学反应中的自催化反应。

2.微生物反应一般可分为哪几类反应？

基质利用、细胞生长、细胞死亡/融化、产物生成

3.微生物反应中的基质有哪些作用？

①合成新的细胞物质②生成反应产物，合成细胞外产物③提供

必要的能量

4.微生物反应的产物有哪几类？

有基质水平磷酸化，如发酵过程产生的产物称为第一类产物；

以简单的代谢中间产物为原料，通过合成代谢生成的较复杂的

物质称为第二类产物；一般在碳源过量、氮源等受到限制的条

件下产生的一类物质为第三类产物。

5.有机物的微生物分解反应中产生的能量有哪些用途？

①合成反应②维持细胞的活性③保持细胞内外的浓度梯度④

用于细胞内各类转化反应

1.什么是微生物的比生长速率？

每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体的比增长速

率。

2.Monod方程中的最大比生长速率和饱和系数各表达什么意

义？

最大比生长速率表示细胞的最大生长能力，而饱和系数则表达

了生长速率随基质浓度变化的快慢程度。

3.与富营养细胞相比，贫营养细胞的饱和系数有何特点？

一般情况下，富营养细胞的饱和系数值比较大，在低基质浓度

条件下生长速率低。相反贫营养细胞的饱和系数值较小，在低

基质浓度条件下亦能快速的生长。

1.微生物的间歇培养生长曲线可分为哪几个阶段？什么是

最大收获量？

六个阶段：延滞期、加速期、对数生长期、减速期、稳定期、

死亡期

最大收获量——达到稳定期时微生物量达到的最大值。

2.微生物的半连续培养的操作方式有何特点？

①可以对微生物施加一定的环境条件，进行长期稳定的培养；

②可以对微生物进行筛选培养；③连续培养中可以独立改变的

参数多，适用于微生物生理生化特性的研究；④微生物连续培

养中最大的困难是染菌，因此连续操作适用于对纯培养要求不

高的情况。

3.什么是微生物连续培养中的“洗脱现象”？为什么会出

现这种现象？

一般情况下反应器稳定运行的条件为D<μmax。如果D>μmax,则X

变为负值，显然反应器不能稳定运行。在这种条件下，反应器

操作从启动初期等情况下的间歇操作切换到连续操作时，反应

器内微生物浓度将逐渐减少，这中现象称洗脱现象。

环境工程原理考试重点

环境工程原理考试要点（待完善版） 类型： 一：填空（15分） 二：名词解释（15分） 5个 三：简答题（20分） 4个 四：计算题（50分） 4个 一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考）

二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度， 又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显 著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽，此种沉降称为干扰沉降。

3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中， 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串

最新环工原理思考题!答案

十一章 第一节 (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？ 指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等，它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (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？ 1.间歇操作：将反应原料一次加入反应器，反应一段时间或达到一定的反应程度后一 次取出全部的反应物料，然后进入下一轮操作。 间歇操作的主要特点： （1）操作特点：反应过程中既没有物料的输入，也没有物料的输出，不存在 物料的进与出。 （2）基本特征：间歇反应过程是一个非稳态的过程，反应器内组成随时间变化而变化。 （3）主要优点：操作灵活，设备费低，适用于小批量生产或小规模废水的处理。 （4）主要缺点：设备利用率低，劳动强度大，每批的操作条件不易相同，不便自动控制。 2.连续操作：连续地将原料输入反应器，反应产物也连续地流出反应器。 特点： （1）操作特点∶物料连续输入，产物连续输出，时刻伴随着物料的流动。 （2）基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程，反应器内各处的组成不随时间变化。（反应组分、浓度可能随位置变化而变化。） （3）主要优点∶便于自动化，劳动生产率高，反应程度与产品质量较稳定。 规模大或要求严格控制反应条件的场合，多采用连续操作。 （4）主要缺点∶灵活性小，设备投资高。 3.半连续操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出，而其它成分分批 加入或取出的操作。 特点：半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。 (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？ 空间时间：反应器有效体积(V)与物料体积流量(q v)之比值. 空间速度：单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. (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。 理想流反应器和非理想流反应器；完全混合流（全混流）反应器和推流反应器。 (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？ 基本内容： 选择合适的反应器型式；确定最佳的操作条件；计算达到规定的目标所需要

环境工程原理思考题

页眉 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，并阐述与质量浓度的关系。 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页

页眉 少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 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？

最新《环工原理》部分课后作业及答案

第一篇 第二章 质量衡算与能量衡算 2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6 （体积分数），求： （1）在1.013×105 Pa 、25℃下，用μg/m 3 表示该浓度； （2）在大气压力为0.83×105 Pa 和15℃下，O 3的物质的量浓度为多少？ 解：（1）理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题，在所给条件下，1mol 空气混合物的体积为 V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0 ＝22.4L ×298K/273K ＝24.45L 所以O 3浓度可以表示为 0.08×10－6 mol ×48g/mol ×（24.45L ）－1 ＝157.05μg/m 3 （2）由题，在所给条件下，1mol 空气的体积为 V 1＝V 0·P 0T 1/ P 1T 0 =22.4L ×1.013×105 Pa ×288K/(0.83×105 Pa ×273K ）＝28.82L 所以O 3的物质的量浓度为 0.08×10－6 mol/28.82L ＝2.78×10－9mol/L 2.2 假设在25℃和1.013×105 Pa 的条件下，SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3 ，若允许值0.14×10-6 ，问是否符合要求？ 解：由题，在所给条件下，将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数，即 3396 5 108.31429810400100.15101.0131064 A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度，故不符合要求 2.6 某一段河流上游流量为36000m 3 /d ，河水中污染物的浓度为3.0mg/L 。有一支流流量为10000m 3 /d ，其中污染物浓度 为30mg/L 。假设完全混合。求： （1）求下游的污染物浓度； （2）求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。 解：（1）根据质量衡算方程，下游污染物浓度为 1122 12 3.0360003010000 /8.87/3600010000 V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?= = =++ （2）每天通过下游测量点的污染物的质量为 312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d kg d ρ-?+=?+?= 2.7 某一湖泊容积10×106m 3 ，上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m 3 /s 。一工厂以5 m 3 /s 的流量向湖泊排

环工原理简答题

1．悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是什么？ 答案要点：在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流。2．简述热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程。 答案要点：热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量。 3．什么是离心分离因数，如何提高离心机的分离效率？ 答案要点：离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。 为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的转速增高，而将它的直径适当减少。4．强化传热的途径有哪些？ 答案要点：由传热基本方程式为Q = KAΔt m可知，强化传热的途径有： （1）增加传热面积A（即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积）；（2）增加温度差Δtm；（采用逆流流动）； （3）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻） 5．试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。 表面过滤发生在过滤介质的表面，待过滤流体中的固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐累积成滤饼，滤饼亦起过滤作用。表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼容易形成的情况下。 深层过滤通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中，过滤时，颗粒物进入过滤介质层，在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒物附着在介质表面而与流体分开。深沉过滤一般适用于过滤流体中颗粒物浓度较低的场合。

一．流体中组分A 的含量为,0A c ，与平壁面接触，壁面上组分A 的含量为,A i c ，且,0A c >,A i c 。试绘制当流体分别为静止、沿壁面层流流动和湍流流动时，组分A 在壁面法向上的浓度分布示意图。（6分） a.静止时 b.层流流动 c.湍流流动 a.静止时 b.层流流动 c.湍流流动 二．设冬天室内的温度为1T ，室外温度为2T ，1T >2T 。在两温度保持不变的情况下，试绘制下列三种情况下从室内空气到室外大气温度分布示意图。（6分） （1）室外平静无风，不考虑辐射传热； （2）室外冷空气以一定流速流过砖墙表面； （3）除了室外刮风外，还考虑砖墙与四周环境的辐射传热。 （1） （2） （3） 三．流体沿平壁面流动时，同时发生传质过程。当流速增加致使流动状态由层流变为湍流时，试分析流动边界层厚度的变化，以及对流动阻力和传质阻力产生的影响。（8分） 边界层厚度与流速有关，流速增加，边界层厚度减少。流动由层流变成湍流，速度梯度变大，摩擦力增加，流动阻力增加；边界层厚度减少，而传质阻力主要集中在边界层，湍流加大了液体的对流，浓度梯度增大，传质阻力减少。 室内T 1 室外T 2 室内T 1 室外T 2 室内T 1 室外T 2 C A0 C A0 L A c ,A i c L A c ,A i c L A c ,A i c C A0

环境工程原理第二版课后答案

第I 篇 习题解答 第一章 绪论 简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解：环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学，其研究范围和内涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛，而且各个学科间又互相交叉和渗透，因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 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。 图1-2 环境工程学的学科体系 环境工程学 环境净化与污染控制技术及原理 生态修复与构建技术及原理 清洁生产理论及技术原理 环境规划管理与环境系统工程 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 环境学科体系环境科学 环境工程学 环境生态学 环境规划与管理

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。 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。 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。 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。 《环境工程原理》课程的任务是什么

环工原理思考题

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。

环境工程原理试题(卷)与答案解析

XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期 环境工程原理 考查试卷 考试方式： 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70% 教研室主任复核 本试卷可能用到的计算值： ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609，g=10 m/s 2 ，＝ 1.4 π＝3.14， ＝1.44 一、填空题：（每空0.5分 .共20分） 1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题，它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。 2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。 3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。 4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。 5. 李白诗中有“白发三千丈，缘愁似个长”句，用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。释印肃诗中有“黄金万两非堪比，东西南北至分明”，用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。 6. 百分比浓度的量纲为_______________。 7. 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。质量衡算依据的基本定律是________________，能量衡算依据的基本定律是____________________。 8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管，壁厚为3 cm ，则流过其中的流体的当量直径为____________。 9. 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λ与Re 的关系为______________。 10. 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。 11. 能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________，不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。 12. 流体流动有两种典型的形态，即_________和_________，判别方法是用___________的值来判断，判断临界值分别为____________和_______________。 13. 测流量的装置主要有_______________、________________和______________。 14. 热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________，其中____________不能发生在固体中，________________可以发生在真空中。 15. 费克定律的表达式为_______________。 16. 重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。 二、判断题:（每小题1分，共10分） 1. 对于土壤的污染只能产生局部污染。 （ ） 2. 对于两种气体组成的混合体系来说，两种组分的质量比等于摩尔比。 （ ） 系部名称： 专业班级： 姓名 学号： 密 封 线 内 不 得 答 ：题 -----------------------------密 封 线----------------------------------------密 封 线-----------------------------------------密 封 线--------------

20XX环工原理思考题!答案

十^一早 第一节 (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？ 指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等，它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (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？ 间歇操作：将反应原料一次加入反应器，反应一段时间或达到一定的 反应程度后一次取出全部的反应物料，然后进入下一轮操作。 间歇操作的主要特点： (1)操作特点：反应过程中既没有物料的输入，也没有物料的输出，不存在物料的进与出。 基本特征：间歇反应过程是一个非稳态的过程，反应器内组成随时间变化而变化。 主要优点：操作灵活，设备费低，适用于小批量生产或小规模废水的 处理。 主要缺点：设备利用率低，劳动强度大，每批的操作条件不易相同， 不便自动控制。

连续操作：连续地将原料输入反应器，反应产物也连续地流出反应器 特点: （1）操作特点：物料连续输入，产物连续输出，时刻伴随着物料的流动。 1 / 12 基本特征：连续反应过程是一个稳态过程，反应器内各处的组成不随时间变化。（反应组分、浓度可能随位置变化而变化。） 主要优点：便于自动化，劳动生产率高，反应程度与产品质量较稳定。规模大或要求严格控制反应条件的场合，多采用连续操作。 主要缺点：灵活性小，设备投资高。 半连续操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出，而其它成分分批加入或取出的操作。 特点：半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。 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？空间时间：反应器有效体积（V与物料体积流量（qv）之比值. 空间速度：单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. （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。

环工原理复习题

环境工程原理复习题 1、连续介质假说把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质，按连续介质的概念，流体质点是指: A 、流体的分子； B 、流体内的固体颗粒； C 、几何的点； D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2、苯和甲苯的混合溶液，苯的质量分数为0.4，试求混合液在293K 时的密度（ ） （已知293K 下，苯的密度为879kg/m 3，甲苯的密度为867 kg/m 3） 3、计算标准状况下空气的密度（ ）（气体常数R=8.314KJ/kmol ·K ） 4、某混合气体压力为0.2MPa ，温度为30°C ，混合气体含CO 体积分数为0.3, CO 2体积分数0.2, N 2体积 分数为0.4, 氧气0.1, 则混合气体的密度为（ ）。 5、水泵进口管处真空表的读数为100mmHg ，出口处压力表读数为250kPa ，水泵前后的压力差为（ ）。 6、某密闭罐内装有水，离罐顶10米处压力表上的读数为400kPa ，当地大气压力为101.3kPa, 则罐顶的绝 对压力为( ). 7、下面关于流体粘性的说法中，不正确的是 A 、粘性是流体的固有属性； B 、粘性是运动状态下，流体有抵抗剪切变形速率能力的量度 C 、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性； D 、流体的粘度随温度的升高而增大 8、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 A 、切应力和压强； B 、切应力和剪切变形速率； C 、切应力和流速； D 、切应力和剪切变形。 9、一底面积为40 ×45cm 2，厚为1cm 的木块，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，已 知木块运动速度u =1m/s ，油层厚度d =1mm ，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。 （9题图） （10题图） （11题图） 10、在如上图所示的密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为： A p 1=p 2=p 3； B p 1>p 2>p 3； C p 1

环境工程原理试题库详解

《环境工程原理》试题库 试题一 一：问答题（36分） 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2）传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 二：填空题（18分） 1、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 三：计算题(46分) 1、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体

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59. 一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关，而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Ｖ1 增多至Ｖ2 ＝２Ｖ1 时则操作压差由ΔＰ1 增大至ΔＰ2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ，ｑe为Ｖe ／Ｓ，Ｖe 为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为Ｖe 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝＿＿＿＿＿＿＿，ｑe ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中，“过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值，此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中，如辅助时间τD越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方，对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１；１－Ｓ

66.03016 对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤，当过滤面积Ｓ增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍，如滤饼可压缩，过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φs ＝Ａp ／Ａ定义的球形度（此处下标ｐ代表球形粒子），最大值为＿＿＿φs 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。１；大 70.03028在过滤的大部分时间中，＿＿＿＿＿＿起到了主要过滤介质的作用。 72.03056计算颗粒沉降速度U t的斯托克斯式________________________________ ，此式适用于_______________________________的情况。 Ｕt ＝d2（ρs －ρ）g／（１８μ）；层流区（或１０- 4 ＜Ｒｅt ＜１73.03038恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度_______ ，过滤速率_______ 。 增加；减小 74.03081. 以下说法是正确的（） （Ａ）过滤速率与Ｓ（过滤面积）成正比（Ｂ）过滤速率与Ｓ2成正比 （Ｃ）过滤速率与滤液体积成正比（Ｄ）过滤速率与滤布阻力成反比

环境工程原理 思考题

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，并阐述与质量浓度的关系。 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 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？

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和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。 4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？ 5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？ 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。

环境工程原理复习题样本

59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积 由Ｖ 1 增多至Ｖ 2 ＝２Ｖ 1 时则操作压差由ΔＰ 1 增大至ΔＰ 2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ, ｑ e 为Ｖ e ／Ｓ, Ｖ e 为过 滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为Ｖ e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介 质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝ ＿＿＿＿＿＿＿, ｑ e ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值, 此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方, 对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１; １－Ｓ 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积Ｓ增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φ s ＝Ａ p ／Ａ定义的球形度( 此处下标ｐ代表球形粒子) , 最大值 为＿＿＿φ s 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。

20XX环境工程原理思考题

.. 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，并阐述与质量浓度的关系。 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专

业资料 .. 少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 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？

环工原理复习

环工原理复习 第二章 思考题 1. 什么是换算因素？英尺和米的换算因数是多少？ 同一物理量用不同单位制的单位度量时，其数值比称为换算因数；英尺和米的换算因数是3.2808. 2. 什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲（因次）。 由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数，称为无量纲准数。 区别：量纲是可测量的性质，而单位是测量的标准。 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。 质量分数（摩尔分数）：是混合物中某组分的质量（或物质的 量）占混合物总质量（或总物质的量）的分数。 质量比：混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值 关系： 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。 1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积，因此可以用体积分数表示污染物质的浓度，在实际应用中非常方 便；同时，该单位的最大优点是与温度、压力无关。例如，10 -6 （体积分数）表示每106 体积空气中有1体积的污染物，这等价 于每106 摩尔空气中有1摩尔污染物质。又因为任何单位摩尔的 物质有着相同数量的分子，10-6（体积分数）也就相当于每106 个空气分子中有1个污染物分子。 对于气体，体积分数和质量浓度ρA （mg/m 3 ）之间的关系和压力、温度以及污染物质的分子量有关。对于理想气体，可以用理想气体状态方程表示，即： 式中：p ——绝对压力，Pa 或N/m 2 ； V A ——体积，m 3 ； n A ——物质的摩尔数，mol ； R ——理想气体常数，8.314 J/(mol ·K)； T ——绝对温度，K 。 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？ 涵义：单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。 一般地，液体的流速取0.5~3.0m/s,气体则为10~30m/s 。 进行质量衡算的三个要素是什么？ 进行质量衡算时，首先需要划定衡算的系统，其次要确定衡算的对象与衡算的基准。 简述稳态系统和非稳态系统的特征。 当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化，称为稳态系统；当上述物理量不仅随位置变化，而且随时间变化，称为非稳态系统。 稳态流动的数学特征： 衡算系统 ——用来分析质量迁移的特定区域，即衡算的空间范围 总衡算——对宏观范围进行的衡算。 微分衡算——对微元范围进行的衡算。 衡算的基准：对一定时间段或一定质量物质进行衡算 什么是封闭系统和开放系统？ 封闭系统：只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统。 开放系统：当能量和物质都能穿越边界的系统。 对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 表现为：物料温度的升高或物态的变化。无相变情况下表现为温度的变化；有相变情况下吸收或放出潜热。 第四章思考题 热量传递的过程分为：热传导、对流传热、辐射传热。 什么是热传导？ 在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，如固体、静止的液体和气体中以导热方式发生的热量传递过程，称为热传导。 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。 流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。对流传热分为自然对流传热和强制对流传热。自然对流传热是指由于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发生的传热过程，例如暖气片表面附近空气受热向上流动的过程；强制对流传热是指由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而发生的传热过程。 简述辐射传热的过程及其特点。 物体由于热的原因而发出辐射能的过程。过程：在这个过程中，物体先将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被其全部或部分吸收而变成热能。 特点：辐射传热不需要任何介质作媒介，它可以在真空中传播，这是辐射传热与热传导和对流传热的不同之处。 简述影响对流传热的因素。 （1）物性特征 （2）几何特征 固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管道进口段以及是弯管还是直管等。 为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？ 流体的流动增大了壁面处的温度梯度，使壁面处的热通量较静 止时大 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。 壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（即存在温度梯度的区域）; 试分析影响对流传热系数的因素。 不是物性参数，与很多因素有关，其大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否有相变等 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？ 湍流情况下，对流传热系数与流速的0.8次方成正比，与管径的0.2次方成反比。强化传热：提高流速或采用小直径的管道，其中提高流速更为有效。 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？ 一般情况下，热损失随保温层厚度增加而减小。但对于小直径的管道，则可能出现相反的情况，即随保温层的厚度增加，热损失加大。 热损失 为最大值时的保温层直径： 什么是传热效率和传热单元数？ 传热单元数是温度的函数，在数值上等于单位传热推动力引起流体温度变化的大小，表明换热器传热能力的强弱。传热效率ε: 流体可用的热量被利用的程度 影响冷凝传热的因素 （1）流体的物性:密度、粘度、导热系数、冷凝潜热； （2）冷凝膜两侧的温差； （3）蒸气流速和流向； （4）不凝性气体 在换热器的传热量及总传热系数相同的条件下，采用逆流操作， 其优点是： （1）可以节省传热面积，减少设备费； （2）或可以减少换热介质的流量，降低运行费。因此，在实际工程中多采用逆流操作 逆流操作的缺点： 热、冷流体的最高温度集中在换热器的一端，使得该处的壁温较高。对于高温换热器，应避免采用逆流操作 第四节 辐射传热 (1) 分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。 固体和液体: 辐射能进入其表面后，在极短的距离内被吸收完; 一般固体和液体都是不透热体，即D ＝0，A+R =1; 吸收能力大的物体其反射能力就小 气体对辐射能几乎没有反射能力，可以认为R =0，A+D =1; 吸收能力大的气体，其穿透能力就差 (2) 比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。 灰体: 能以相同的吸收率吸收所有波长范围的辐射能; 灰体对投入辐射的吸收率与外界无关;大多数工程材料可视为灰体; 气体不能近似地作为灰体处理. 黑体: 热辐射对温度非常敏感，低温时热辐射往往可以忽略，高温时则起主要作用。 (3) 分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 善于吸收的物体必善于辐射；黑体的辐射能力最大。 影响物体表面的黑度的因素 物体的性质、温度以及表面状况，包括粗糙度及氧化程度，是 物体本身的特性，一般可通过实验确定。 气体辐射的特点: 1） 不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 2） 不同气体的辐射能力和吸收能力差别很大 3） 气体发射和吸收辐射能发生在整体气体体积内部， 即吸收和辐射与热射线所经历的路程有关 RT n pV A A =A A A x x X -=10=??t 2c 2 d d λα= =