環(huán)境工程原理試題庫更全

1、環(huán)境工程原理試題庫試題一：問答題（ 36 分）1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動，若將其管徑增加一倍，問能量損失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？3 、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：（ 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？5 、換熱器的設(shè)計(jì)中為何常常采用逆流操作？6 、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？ 三：計(jì)算題 （46 分）1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動，設(shè)管路中所有直管管路的阻力糸數(shù)為0.03，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)

2、壓力表上的讀數(shù)為 5mH 20 ，若管徑為 100mm,求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)？2、在一 列管式換熱器中，用冷卻將 1000C 的熱水冷卻到 500C ，熱水流量為 60m3h ，冷卻水在管內(nèi)流動，溫度從 200C升到 450C。已 知傳熱糸數(shù)K為2000w 2 ， 換熱管為 25 2.5mm的鋼管，長 為 3m.。求冷卻水量和換熱管數(shù) （逆流）。已知：熱水C熱水 C冷水 4.187試題一答案：問答題1 、 h1 1.ld1u122gd2 2d1，V1u214. .d22u1 ，412 64/d2.u2.h2 2. l .u222 2 d2 2g116h1。2 、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸

3、送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動前應(yīng)灌滿液體。3 、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物圖 1-1質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之發(fā)生相對運(yùn)動而分離的過程。沉降可分為重力沉降和離 心沉降。顆粒以加速運(yùn)動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運(yùn)動，這一速度稱為重力 沉降速度。3、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）。4、因?yàn)槟媪鞑僮鳎和苿恿Υ?，所需的傳熱面積?。粶p少載熱體的用量。5、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1、圖示，在 1-1， 2-2 面間列板努利方

4、程22u1p1u2 p2 z1 1 =z2 2 h1 2g g 2 2g gu2 l10 0 0 0 5 u . l2 9.81 d5 u2.1 0.03.50 . 12 9.8122 uu 進(jìn).2g 進(jìn) 2g10.5.0.1 2 9.812 9.811V . .d4u 2.44ms在 2-2 ， 3-3 面間列板努利方程22z2 u2 2p2=z3u32p3h，2 2gg 32g gl u2u2u20 5 0 .l .u出.uud 2g 出 2g2g5 2.442u0.03. 25. 12 9.81 0.1 2 9.81 2 9.818。0.019 m 68.9即流體的流量為 0.019m3

5、 s ,68.9 （1）、V 2 K.A2.K 3.56 10 m2 s局部阻力糸數(shù)為 8。2.42 K.302.30 6023 V 2 3.2 102）、 V 2 K.A2.11V 222V 1.7m3（3）、 V2 2K.A2. ，V 2 2K.A2. 2 3.56 10 6 302.2 3600 3V 6.8m3 。3 、 G1C1 T1 T 2 = ， G2 32t 42.50CA G2C2 t2 t1 / K. t =39.4m2。n 167.即冷卻水的流量為32Kg s 和管子根數(shù)為 167 根。試題二二：問答題（ 30 分）1 、流體的流動形態(tài)有哪幾種？如何判斷？2 、何謂層流內(nèi)

6、層？其厚度受哪些因素影響？3 、采用多級壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？4 、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？5 、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為 r1和r 2，壁表面溫度分別為 T和 t ，若 tT ，試寫出圓筒任意半徑 r 處的溫度表達(dá)式？三：計(jì)算題（ 50 分）1、流量為 5000 m3 h 的水通過一根 20Km長的水平管，總壓降為 0.5Mpa?，F(xiàn)在中央 接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問總流量變?yōu)槎嗌賛3h ？（設(shè)總壓降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻力忽略）。2、泵將 200C 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。（已知： p0 1atm ，98 4mmm的無縫鋼管。吸入管長為

7、50m，排出管長為 160m。且泵到 管出口的距離為 10m，其中流量為 35m3 h0.02, H s 3.0m,N電 2Kw, 電 0.94 ） .（ 200C 時水，10001.24 10 3 N.s 2 ， p0 2.4 103N 2 ） 求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長 3m,管數(shù) 30 根，管徑為 25 2.5mm ，管程為1，現(xiàn)擬選用此換熱器冷凝、冷卻 CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫度 460C 降至，比100C。CS2走管外，其流量為 G1 0.07 Kg s ，其冷凝潛熱為 356熱為 1.05Kw 0 。水走管內(nèi)，且與 CS2成

8、逆流流動。冷卻水的進(jìn)出口溫度分Kg.0C2別為 50C和300C 。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為K1 2000W 2 0 和K2 12 0 。問此換熱器是否造適用？4、用一傳熱面積為 10m2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 80C ，熱損失可忽略不計(jì)。試求：（）開始設(shè) 入使用時，此蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？（）操作一段時間后，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，問此時蒸發(fā)器的傳熱

9、糸數(shù)為多少？查得 20Kpa 水蒸汽的飽和溫度為 60.10C ，汽化潛熱為 2354.9查得 200Kpa 水蒸汽的飽和溫度為 120.20C 查得 350Kpa 水蒸汽的飽和溫度為 138.80C試題二的答案二：問答題1 、流體的流動形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)Re 2000 ，為層流，當(dāng) Re 4000 為湍流。2、 在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動的流體薄層，此薄層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。3、避免壓縮后氣體溫度過高，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。4、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

10、 它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（500C 以上）時，由于熱應(yīng)力會引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補(bǔ)償。5、Q 2 .L. .T t =2 .L. .T t.T t.ln rr1lnr2r1ln rr1lnr2r1三：計(jì)算題1、設(shè)接平行管道后，總流量為 V3p3和V1u32u1p1hf1圖 2-1u32p3u22p2hf2總壓降相同得：2l 3 u33. .3 d 2l1u121.d1 2 3 ， l1 l 2 l 3l。21u1 u31 2 310mu3 5uV 85V 6330m。 2、uV1 14 .d2 14. .0.092.3600351.53圖 2-

11、2u2 1.53m 。Z H s u2g hHs 2ug2l .u2 3.0 1.532 0.02.d 2g 2.9.8105.009.12.59.3821 1.555m考慮 0.5m 的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為N 軸 N 電 電 2.0.94 1 .88 Kw .22 l u uZ h Z . . 進(jìn) 出 .d 2g 2g160 501.53211 0.02 1 0.5 . .2.9.810.091m.16.75m .HQ g 16.75.35.1000.9.81/3600 1.6Kw .85%. 電3、換熱器已有的傳熱面積： A n. .dl 30.3.14.0.025.3 7.07

12、m2 。 求所需的傳熱面積： 冷凝段的熱量： Q1 = w.r 0.07.356 24.9Kw 冷卻段的熱量： Q2 w.C1.T1 T2 0.07.1.05.36 2.65Kw 。 總熱量為： Q=Q1+Q2 =27.55KwQ 27.55冷卻水的用量： G 水Q 27.55 0263水 C. t2 t1 4.187. 30 5冷卻水離開冷卻段的溫度： t t1 Q 5 2.657.40CG水 C比0.263.4.18727.55冷凝段的溫度差：t 46 7.4 46 30 25.70Ct 25.7 C46 7.4ln46 30冷卻段的溫度差：t46 7.4 10 5 16.40C冷凝段所需

13、傳熱面積：Q 24.9.1000 2A1 4.84m21 K. t 200.25.7冷卻段所需傳熱面積：A2 Q 2.65.1000 1.61m22 K. t 100.16.4所需的總的傳熱面積：2A=6.45 m2.ln 46 7.410 5x4、水分蒸發(fā)量： W F.1 0 0.625F ，F(xiàn) W 375.x1F=1000Kg , W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為 t 60.1 8 68.10C 。傳熱糸數(shù) K 為：KQAt625.2354.9.100010.3600.120.2 68.1785wm2.0C改變壓力后的傳熱糸數(shù)：K Q 625.2354.9.1000578w 2 0 。A t 1

14、0.3600. 138.8 68.1m2.0 C可見結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。試題三二：判斷題（ 18 分）1 、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相等 的。 （穩(wěn)定流動）。2、 轉(zhuǎn)子流量計(jì)可以讀出任何流體的流量。3 、用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時，在 SI 制中屬層流范圍，在 cgs 制中屬 湍 流范圍。4 、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵銘牌上 的性能參數(shù)是指泵揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。5 、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。6 、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。7 、氣相

15、與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8 、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn) 能力也不斷增加。9 、多層導(dǎo)熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之和。10 、流體對流傳熱膜糸數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。11 、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時，如果某層壁面導(dǎo)熱糸數(shù)小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動力 小。12 、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13 、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14 、在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。15 、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用二次稱為

16、 雙效蒸發(fā)，依次類推。16 、對流傳熱糸數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。17 、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18 、總傳熱糸數(shù) K 可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。 三：計(jì)算題（ 64 分）1、 圖示，“ U”管壓差計(jì)甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為3cm ，求 P12 ？若再接一“ U”管壓差計(jì)乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，2、且測得 R乙 63.5cm ，求 乙 ？ 一降層室長為 5m,寬為 3m，高為 4m。0.9，粘度為 0.03mPa.s 。塵粒密度 4300。試求理論上能P1 P2乙甲內(nèi)部用隔板分成 20 層，用來回收含

17、塵 氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含 塵氣體的流量為 36000m3 h ，氣體密度100%除去的最小顆粒直徑？3、 外徑為 200mm的蒸汽管道，管外壁溫度 為1600C 。管外包以導(dǎo)熱糸數(shù)為圖 3-10.08 1.1 10 4t 的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過600C ，每米 管長的熱損失不超過 150 w m。問保溫層的厚度應(yīng)為多少？4、 欲將濃度為 25%，沸點(diǎn)為 131.50C ，流量為 3600的 NaOH水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到 50%。料液的進(jìn)口溫度為 200C ，加熱蒸汽的壓強(qiáng)為 392.4Kpa （絕壓），冷凝器 的壓強(qiáng)為 53.32Kpa. 據(jù)經(jīng)驗(yàn)蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)可取

18、 11 2 ，溶液的密度為2.K1500。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求加熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積？ C 4.93.0C已知： p=53.32Kpa,t 830C ,r 2000p=392.4Kpa,T 142.90CR 2143試題三答案：計(jì)算題1、p 示 測 Rgp 13.6 1.0.03.9.81.103 3.708Kpa 。2、3、4、p示1.0.635.9.81.103 3.708Kpa ，2A 20.5.3 300m2。V 36000u 0.033A 300.3600d2.g設(shè)沉降區(qū)為層流，則有： u s降沉室的總面積：沉降速度：180.033 d2. 4300 0.9.9.

19、8118.0.03.10 3驗(yàn)算： Redu保溫材料的導(dǎo)熱糸數(shù)水分蒸發(fā)量：lnRr加熱蒸汽消耗量：所需的傳熱面積為：示 1600d 2.06 10 5m。2.06 10 5.0.033.0.9 0.66 1。0.03.10 30.0921w。m.K2.3.140.0921160 60150 ，x0F. 1 0ln100ln 100253600. 1 18005047mm。x1F.C.t0 t f 3600.4.93.131.5 20 0.736RA D.R21430.736.2143125.9m2 。K. t 1100. 142.5 131.5即所需的加熱蒸汽消耗量為 0.736。所需的傳熱面

20、積為 125.9m2試題四三：計(jì)算題1 、 圖示為一輸油管路，未裝流量計(jì)，但 在 A、 B分別測得壓強(qiáng)為 PA 150Kpa ， PA 140Kpa ，試估算管道中油的流量？ 已 知：管為 89 4mm，A、B 間距為 10m, 其中管道的當(dāng)量長度為 9.3m，820， 121cp 。2 、試證明球形顆粒在重力場中作自由 降時，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式 為： d2. s .g 。18. 。、用一板框壓濾機(jī)在 300Kpa 壓強(qiáng)差下過濾u0沉某懸浮液。已知過濾常數(shù) K為 7.5 10 m ，qe 為 0.0122 。要求每一操作周期得 8m3濾液，過濾時間為 0.5h 。設(shè)濾餅不可壓縮，且濾餅與

21、濾液體積之比為 0.025 。試求：過濾時間；若操作壓強(qiáng) 差提高至 600Kpa，現(xiàn)有一臺板框過濾機(jī)，每框的尺寸為635 635 25mm ，若要求每個過濾周期仍得 8m3 濾液，則至少需要多少個框能滿足要求？過濾時又為多少？、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m,直徑為 25 2mm 。水以 0.7m 的流速在管內(nèi)流動，并從 170C被加熱到 370C 。流量為 1.25、溫度為720C烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝潛熱為315已測得：蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為 80.0C，管內(nèi)側(cè)熱阻為個側(cè)熱阻的40%，污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的 70%，試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。 計(jì)

22、算時可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案：計(jì)算題1、在 A-B 兩點(diǎn)間列板努利方程：ZAPAu2ZBPBu2l le.u2 。A.g2g B .g2gd 2g150 103140 10319.3 u20 1 .820.9.81 820.9.81 0.081 2.9.8164 ，Re ，設(shè)流體在管路中作層流流動，則：核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：Re d.u. 933 2000 。 e.u2 0.02 0.117.u2 0.02。u 1.7u則：油品的流量為 V 1. .d2.u 31.52m3 h F1 16. .2 、顆粒作自由沉降，受力：221.u2F3. .d3 42， ma 。4.d. s .g.u2

23、0.02 .0.117。ud3. sg， F 2 1. .d3. g6F1 F 2 F 3 0，u d2. s .g 。 e 18.層流：3.3 、過濾面積： q qe 2 K. ， 8A 0.012 2 7.5.10 5.05.3600 ，2A 22.5m2 。濾餅體積：3 0.2V 8.0.025 0.2m3 ，框數(shù) n20 。0.635.0.635.0.025過濾總面積：A 0.6352.2.20 16.13m2 。5、q qe 2 K. ， 816.13 0.012 2 1.5.10 4 ， 0.478h 。 傳熱量為： Q 394Kw 。 所需水量： W 4.713 Kg s 。 t

24、 44.250C 。每程傳熱面積：A 4.71m2，傳熱糸數(shù)： K 476.2W 2 0單管水量： W 0.243 Kg s ，每程所需管子數(shù)為： n 20 。所需傳熱面積： A 18.7m2管程數(shù)為： n=4. 總管數(shù)為 80 根。：簡答題（ 60 分） 圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。靜壓頭 pg體積流量 V 哪個大？1）、2）、3）、哪個大？試題五問：為什么？為什么？質(zhì)量流速哪個大？為什么？（不計(jì)阻力）圖示，測出 A、B 兩端點(diǎn)的壓力差？ 管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾AB23 種？家里的自來水管是什么管？4 、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防5、何謂過濾介質(zhì)？對過濾介質(zhì)有何要求？6 、說明

25、熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之間 的關(guān)糸？7 、8 、圖 5-2何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？敘述導(dǎo)熱糸數(shù)、對流傳熱膜糸數(shù)、止？9101、傳熱糸數(shù)的單位及物理意義？、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？計(jì)算題容器 A、 B分別盛有水和密度為800的灑精，中間接一水銀壓差計(jì)。pApBhR（1） 當(dāng)容器 A 中的壓強(qiáng) PA 2.943 104pa （表壓）時，測得 R 0.3m， h1 0.5m h2 0.2m ，求容器 B 內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？（2） 當(dāng)容器 A 中的壓強(qiáng)減小至 PA 1.962 104pa ，容器 B內(nèi)的壓強(qiáng)不變， 圖 5-3 則水銀壓差計(jì)內(nèi)的讀數(shù)為多少？用油泵從貯罐向反應(yīng)

26、器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓強(qiáng)為 652.365Kpa 。泵位于貯罐液面以下 1.5m 處，吸入管路的全部壓頭損失為 1.6m。異 丁烷在輸送條件下的密度為 530Kg 3 ，飽和蒸汽壓為 637.65Kpa 。在泵的性能表m3 上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為2、3、 在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，在0.1Mpa（表壓）下濾面積上得到 0.197 m3的濾液，再過濾 20 分鐘又得到濾液 小時可得總濾液量為多少？3.5m。試問該泵能否正常操作？20 分鐘可在每平方米過30.09 m3, 試求共過濾 14、某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量，加熱蒸

27、2100汽的溫度為 1200C ，其汽化潛熱為 2205。已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為 810 C ，各項(xiàng)溫度差損失共為 90C 。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù)2為，沸騰溶液的傳熱膜糸數(shù)1 為 35，求該換熱器的傳熱.K 1 2.K 面積？（管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失忽略不計(jì)）試題五答案一：問答題8002、22pA uA =pB uB ， pA pB 。A =Z B ， 。A g 2g B g 2g .g g V A V B。W u ，W A W B。p pA 測.g. R h ， p pB 測.g. Z h 示 .g.RpA pB 測.g.Z示 測 .g.R. p 測.g.Z 示 測 .g

28、.R 。、管子的類型有：鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。表示方法有： 英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。 、泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時，此時4液 體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫，泵體振 動，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安裝高度以 確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。、過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。 要求：多孔性、阻力??；有一定的機(jī)械強(qiáng)度；有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。6、傳熱速率：單位時間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。 熱負(fù)荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加熱（或冷卻）某物料時，便要求換熱器 在單位時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量，這是生產(chǎn)

29、對換熱器換熱能力的要求，稱 為該換熱器的熱負(fù)荷。一個滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是：傳熱速率等于（略大于）熱負(fù)荷。7 、加熱劑：給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。、導(dǎo)熱糸數(shù)：在壁厚為 1m時，在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所 傳遞熱量的多少。單位是：.K 傳熱糸數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K 時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是：.K對流傳熱膜糸數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為 1K 時，通過單位面積單位 時間內(nèi)以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是：.K9 、強(qiáng)化傳熱的途徑有：增加傳熱面積；（增加有效傳熱面積） 增

30、加溫度差；（采用逆流流動） 增加傳熱糸數(shù) K（增加流體的湍流流動，防止垢層熱 阻的形成及及時地消除垢層熱阻）10 、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)：溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特 性。二：計(jì)算題：1 、 p pA 1.g.h1 ， p pB 2.g.h2 Hg .g.R 。pB2.g.h2 Hg.g.R pA 1.g.h1， pB 7.26 103pa 。R RR Rp pA 1.g.h1， p pB 2.g.h21222Hg .g.RpA 1.g. hRR112pB 2.g. h2RR2Hg.g.RR 0.221m 。Z p0 p h hf ， Z.g f即泵不能正常工作。q qe 2 K. ，

31、 0.197 qe652365 637650 3.5 1.6530.9.812 K.20.60 ，2.27m 。0.206 qe 2 K.2.20.60 。q qe 2 K.2.2.20.60。 qe 0.022m3 2 m2K 3.96 10 8ms 。q 0.356 m3m2 。過濾 1 小時所得到的總濾液量為 m3m2.4 、傳熱量： Q D.r 21003600 2205 1290Kw.溶液的沸點(diǎn)： t 81 9 900C 。0.356溫差： t 120 90 300C 。傳熱糸數(shù)：傳熱面積： A Q 129017.66m2 。K. t 2.435.30故所需的傳熱面積為 17.66m

32、 2。：簡答題（ 36 分）1 、敘述恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？試題六2 、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？3 、試推導(dǎo)并流吸收塔的操作線方程？并在4 、敘述雙膜理論的論點(diǎn)？5 、畫出單級萃取操作相圖？6 、敘述濕空氣的性能參數(shù)？ 三：計(jì)算題（ 44 分）1、雙股進(jìn)料的二元連續(xù)進(jìn)料， 均為泡點(diǎn)液相進(jìn)料，進(jìn)料液為 F1,F 2, 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分別為 V 和 L。2、某填料吸收塔用純輕油吸收混y-x 的相圖上表示出來？V合氣中的苯，進(jìn)料量為圖 6-11000 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)料氣體中含苯 5%（體積百分?jǐn)?shù)），其余為惰性氣體。要求回收率95%。操作時輕油含量為最

33、小用量的 1.5 倍，平衡關(guān)系為 Y=1.4X 。已知體積吸收總糸 數(shù)為K ya 125Kmol 3 ，輕油的平均分子量為 170。求輕油用量和完成該生產(chǎn)任務(wù)所需m .h填料層高度？3、有一干燥糸統(tǒng)如圖， 新鮮空氣為 t0 200C ， H0 0.01Kg水Kg干空氣 與干燥器出口溫度為 t2 500C ， 濕度為 H 2 0.08Kg水Kg干空氣的廢氣匯合后進(jìn)入預(yù)熱器廢氣 /新鮮空氣 = 0.08/0.2 ） 干燥器中的干物料為0.8圖 6-3溫含量為 W1 0.47 ，W2 0.05 ，求新鮮空氣加入量和預(yù)熱器加入的熱量？ 試題六答案：二：問答題1 、恒縻爾溢流：在精餾塔的精餾段內(nèi)，從每

34、皆相等，提餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一 定相等。恒縻爾汽化流：在精餾塔的精餾段內(nèi)， 從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量 皆相等，提餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一 定相等。1、 液流量、塔板結(jié)構(gòu)和液流長度；可采 取雙溢流或多溢流降液管、結(jié)構(gòu)簡單 的篩板塔。2、 V.Y1 Y L.X X1LLY X X1 Y1。V V 1 13、 相互接觸的氣、液兩流體 間存在著穩(wěn)定的相界面，界面 兩側(cè)各有一個很薄的有效層流 膜層，吸收質(zhì)是發(fā)分子擴(kuò)散的 方式通過此膜層；在相界面處， 氣、液兩相達(dá)到相平衡；在膜層以 外的中心區(qū)域，由于流體 的充分湍動，吸收質(zhì)的濃度是均勻 的，即兩相中心區(qū)的濃度梯度為 0， 全部濃度變化

35、集中在兩個有效層流 膜層內(nèi)。 6、濕空氣的性質(zhì)參數(shù)有：相對濕度、 濕度、焓、比容、比熱、干球溫度、 濕球溫度、露點(diǎn)溫度、絕熱飽和溫度。 三：計(jì)算題塊塔板上下降的液體的千縻爾流量1 、解：由物料衡算得： V F1 F2 L L VV V ， F1 F2 L L。1 而料液是泡點(diǎn)進(jìn)料，則： 2 、解： Y1 0.05 0.0526 ，1 1 0.05Y2 Y1.10.0526.1 95% 0.00263。Y1 Y20.0526 0.002631 2 1.33 。 X X 0.0526 X1 X 21.4L 1.5.1.33L 1.5.1.33.100022.4 89.1Kmol h 。W L 17

36、0.89.1 15147Y2 0.00263 ， X1 V Y1 Y2 0.02825 ， Y1 0.01305即輕油量為 15147LV Y1 Y2Ym 0.00651 ， Z1 2 2.74mm K . YK ya. Ym，所需填料層高度為 2.74m 。3 、解：由等焓過程找到預(yù)熱后混合氣的狀態(tài)點(diǎn)H1 0.0652Kg水Kg干空氣 ， t1 80.50C 。 由質(zhì)量比找到混合氣的狀態(tài)點(diǎn) Hm 0.0652 Kg水Kg干空氣 ，tm 430C 干燥水分量：W G1 G2 15001500. 1 0.471 0.05663.16 Kg h新鮮空氣量：L W .1 H 0 663.16 .1

37、0.01 9568H 2 H 0 0.08 0.01Q p 1.01 1.88H m .t1 t m 1.01 1.88.0.0652 . 80.5 43 即新鮮空氣量為 9568 Kg h ，預(yù)熱所提供的熱量為42.47Kw 。42.74Kw 。試題七：問答題（ 30 分）1、何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？2 、何謂塔的漏液現(xiàn)象？如何防止？3 、填料可分為哪幾類？對填料有何要求？4 、寫出任意一種求溫度的方法？5 、敘述多級逆流萃取操作是如何求理論級數(shù)的？ 三：計(jì)算題（ 50 分）1、用一精餾塔分離二元理想混合物，已知3，進(jìn)料濃度為 xF 0.3 ，進(jìn)料量為2000 Km

38、ol h ，泡點(diǎn)進(jìn)料。要求塔 頂濃度為 0.9 ，塔釜濃度為 0.1 （以上均 為縻爾分率）。求塔頂、塔釜的采出量，若 R=2 Rmin ，寫出精餾段和提餾段的 操作線方程？2、用純水吸收空氣氨混合氣體中的氨，氨的初始濃度為 0.05（ 縻爾濃度 ） 。要求氨的回收率不低于 95%，塔低得到的氨水濃度不低于0.05 已知操作條件下的氣、液相平衡關(guān)糸為Y=0.95X。試計(jì)算：1）、逆流操作，氣體流量取0.02Kmol 2 。且 Kya 0.02Kmol 3 。求所需填料層高度？（2）、采用部分吸收劑再循環(huán)流程，新鮮吸收劑與循環(huán)量之比為 不變，體積吸收總糸數(shù)也不變，求所需填料層高度？20，氣體流量

39、3、在密閉的容器內(nèi)，盛有溫度為 200 c ，總壓為 101.3Kpa ，濕度為0.01Kg水Kg干空氣的濕空氣。水蒸汽的飽和蒸汽壓為2.338Kpa 。試求：1）、該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？（2）、若容器內(nèi)壓入溫度為 200c 的干空氣，使總壓上升為 303.9Kpa 。該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？試題七的答案： 二：問答題1、理論板：離開這一塊板上的氣、液相組成滿足平衡關(guān)糸的板；在繪三角形梯級 時，正好使用了一次平衡關(guān)系和一次操作線關(guān)系，與逐板法相比，正好跨過了 一塊板，可認(rèn)為一個三角形梯級代表了一塊理論板。2、塔板上的液體直接從塔板上漏下的現(xiàn)象。增加上升

40、蒸汽量。3、填料主要可分為實(shí)體填料和網(wǎng)體填料；要求要有較大的比表面積，較高的空隙 率，一定的化學(xué)穩(wěn)定性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，重量輕，造價低。4、h 0.622 p ，利用露點(diǎn)溫度查得 p, 即可算出濕度。Pp5、第一，在三角形相圖上作出溶解度曲線和輔助曲線；第二，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)找出 原料液組成點(diǎn) F、末級萃余相組成點(diǎn) Rn 、溶劑點(diǎn) S、利用杠桿規(guī)則找到 E1 ； 第三，聯(lián)結(jié) FE1和Rn S的延長線交于 這一操作點(diǎn)；第四， 作 R1的延長 線交于 E 2點(diǎn)，找到 R2后，作 R2 的延長線交于 E 3點(diǎn)；以此類推，直至最 終萃余相的組成小于 Rn 為此。所作的聯(lián)結(jié)線數(shù)目，即為所求的理論級數(shù)。三：計(jì)

41、算題1 、 F D WD 500 Kmol hFxF Dx D WxW2000 D W2000.0.3 D0.9 W0.1作線方程為W 1500KY 3x ， x 0.3 ，1 2xRmin xD yq 1.3yq xqy 0.722x 0.25 ，xq 0.3， yq 0.5 。R 2.6 。 yR x xD 。R 1 R 1y 1.83x 0.083 即精餾塔的塔頂和塔釜采出量分別為 500 Kmol h 和y 0.722x 0.25 和 y 1.83x 0.083 。、Y1 0.0526 ， Y2 0.0025 。 X1 0.0526 ， X 2 0 Y1 0.00263 ， Y2 0.

42、0025 。 Ym 0.00256 。V Y1 Y20.02. 0.0526 0.00251 219.6m 。兩段的操1500KzK ya.S. YmLL 20 ，由質(zhì)量守恒得： LR.x1 L LR .x2， x2 0.00238 Y1 0.00263， Y2 0.00023， Ym 0.000963 。V Y1 Y20.02. 0.0526 0.0025z49.3m 。K ya.S. Ym即填料層高度分別為 19.6m 和 49.3m 。p H.P 0.01.101.3、 H 0.622 ， p 1.603Kpa 。P p 0.622 H 0.622 0.010.02.0.002560.0

43、2.0.0009630 1.6032.338 68.6% 。容納水分的最大能力即飽和濕度：s 0.622 p 0.622. 2.338 0.0147 Kg 水 干空氣 。s P p0101.3 2.338Kg干空氣同理，p 1.6040.622 0.622. 0.0033P p 303.9 1.604Kg水Kg干空氣。s 0.622 p 0.622. 2.3380.00482 Kg 水 Kg 干空氣 。s P p0303.9 2.338Kg干空氣0 1.602.338 68.6% 。圖 8-10.0125 ，操作條件下的平衡X2 0.01g絕干料 。干燥器的生產(chǎn)能力為 G2 250。預(yù)熱器的總

44、傳熱糸試題八三：計(jì)算題（ 50 分）1、 圖示的精餾塔是由一只蒸餾釜 和一塊實(shí)際板所組成。料液由塔頂加 入，泡點(diǎn)進(jìn)料， xF 0.2 ，今測得塔 頂易揮發(fā)組分的回收率為 80%，糸統(tǒng) 的相對揮發(fā)度為 3.0。且 xD 0.3 求：殘液組成 xW 和該塊塔板的液相默 夫里效率？（蒸餾釜可視為一塊理論 板）。2、某生產(chǎn)車間使用一填料塔，用 清水逆流吸收混合氣中的有害組分 A。已 知操作條件下，氣相總傳質(zhì)單元 高度為 1.5m，進(jìn)塔混合氣中組分 A 的縻 爾分率為 0.04 ，出塔尾氣組成為 0.0053, 出塔水溶液濃度為關(guān)系為 Y 2.5X 。試求：液汽比為最小液汽比的多少倍？，所需的填料層的高

45、度？3 、在常壓連續(xù)理想干燥器中，用通風(fēng)機(jī)將空氣送至預(yù)熱器，經(jīng)1200C 飽和蒸汽加熱后進(jìn)入干燥器以干燥某種溫物料，已知空氣的狀態(tài)為：t0 150C ，水蒸汽分壓p0 1.175Kpa ， t1 900C ， t2 500C 。物料的狀態(tài)為：X1 0.15Kg水Kg絕干料 ，數(shù)為 K 500w 2 0 。試求通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和預(yù)熱器的傳熱面積？ m2.0C試題八的答案三：計(jì)算題D 0.8. xF 0.8.0.2 1.F xD 0.3D.xD 0.8F.xF則，WF1.43yDxW1 2.yDW.xW 0.2， xW F .xF.0.2 0.0857 。F.xFW0.3 0.125 。1 2.0.

46、3xF xWEmlxF xW00.22 00.0182557 65.6%即塔釜濃度為 xW 0.0857 ，液相組成表示的默夫里效率為 65.6%。3、 X20，Y1 0.040.0417 ， Y 20.00533 ， X10.01297 。2 11 0.04 2 1L Y1 Y2 0.0417 0.005332.804 。V X1 X 2 0.01297LY1 Y 2 0.0417 0.00533 。min2. 18。V min 0.0417n L LVL V min2.804 1.2862.184、mV Y 1 mXln 1 mV Y1 mX 21 mV L L Y 2 mX 2 L Z

47、NV.H G 5.11.1.5 7.67m 液汽比為最小液汽比為G2G c2 248c 1 X 2NVmV5.11 。1.286 倍。所需的填料層高度為W Gc. X1 X 2 34.77.67m。2.50.0073g干空氣 。p0H 0 0.622 0H 2 0.023P p 0 Kg水Kg干空氣I 1.01 1.88H 0 .t0 2490H 0 33.5 Kj Kg干空氣I1 I 2 1.01 1.88H 1 .t1 2490H 1 110Kj Kg干空氣 。L H2WH0 2210Kg干空氣 h 。V L 0722 1244H 0 t 0 273 1822 0 273Q L I1 I0

48、 47Kw 。 t 59.90c。 A KQ. t 16m2。即通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量為 1822m3 h 和所需的傳熱面積為 16m2 。試題九三：計(jì)算題（ 50 分）1、 某二元混合物在連續(xù)精餾塔中分離，飽和液體進(jìn)料，組成為xF 0.5 ，塔頂餾出液組成為 0.9 ，釜液組成為 0.05 ，（以上均為易揮發(fā)組分的縻爾分率），相 對揮發(fā)度為 3，回流比為最小回流比的 2 倍。塔頂設(shè)全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜 為間接蒸汽加熱。試求：進(jìn)入第一塊理論板的氣相濃度？離開最后一塊理論板 的液相濃度？2、 有一填料吸收塔，填料層高 5m，塔徑 1m，處理丙酮和空氣的混合氣體，其中空 氣的流量為 V 92 Kmol

49、h ，入塔氣體濃度 Y1 0.05 （比縻爾濃度，下同）， 操作條件為： P 101.3Kpa ， t 250C ，用清水逆流吸收，出塔濃度為 Y2 0.0026 ， X1 0.0194 ，平衡關(guān)糸為 Y 2X 。試求：體積吸收總糸數(shù) K ya ？每小時可回收丙酮量？3、以三氯乙烷為萃取劑，在 250C 時從含丙酮 33%（質(zhì)量 %）的水溶液中萃取丙 酮。丙酮水溶液的處理量為 1000 Kg h ，若用 320Kg h 三氯乙烷進(jìn)行連續(xù)逆 流萃取，允許最終萃余液中含丙酮 8%。試用三角形相圖求所需理論級數(shù)？（溶 解度曲線和輔助曲線見下圖）。試題九答案三：計(jì)算題1、以 F 1Kmol h為準(zhǔn)，

50、F D W， FxF Dx D WxW 。 得： D 0.529 Kmol h，W 0.471Kmol h。相平衡關(guān)糸為：.x 3.x y ， y 。1 1.x 1 2.xq 線為： x 0.5 ，則， xq 0.5 ， yq 0.75。xD y1 0.9 ，y13.x11 2.x1x1 0.75 ，y2 0.545x1 0.41，最小回流比為：Rmin 0.6 。 R 1.2。精餾段操作線方程為： y 0.545x 0.41 。y2 0.819 。 同理提餾段操作線方程為： y 1.405x 0.0202 。3.x而塔釜相當(dāng)于一塊理論板。 yw w ，xw 0.05， yw 0.1346 。1 2.xw yw 1.405xn 0.0202 ， xn 0.1115 。 即：進(jìn)入第一層理論板的氣相濃度為 0.819 ；離開最后一層理論板的液相濃度 為 0.1115 。Z V.Y1 Y2 Z K ya.S. YmY1 0.05, Y2 0.0026X 1 0.0194 , X 2 0 。 Y1 0.0112 ， Y2 0.0026 ， Ym 0.006V.Y1 Y2 92. 0.05 0.0026Z = 5K ya.S. YmK ya.14.