环境工程原理试题库更全
库》试题境《环工程原理试题一
分）一：问答题（36失 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，问能量损变为原来的多少倍？、何谓气缚现象？如何防止？2 、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 3 、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：4 ）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（1 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？）传热糸数K（2 ）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？（3 、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？
5 、单效减压蒸发操作有何优点？ 6)
分三：计算题(46
、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1?05mH
100mm,求流体，若管径为为，现发现压力表上的读数为030?.2的流量及阀的局部阻力糸数？列管式换热器中，用冷却2、在一00C50C100的热水冷却到将，热水300m CC4520为升到知传热糸数流量为，冷却水在管内流动，温度从K。已60hw?。求冷却水量和换热管数为的钢管，长，换热管为
3m.2000mm225?.52Cm.（逆流）。KjK?已知：960?187CC??4.热水冷水热水K.Kg3m试题一答案：二：问答题2ul
1?dd?2.h?.，。、 11211gd21
1Vu?u?，1214?d..24?..du22 10m ??264?/?。12
?
2 50m1lu2?h.?h?.。122 25m 16dg22
图1-1
2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生 3相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。接近于空气的对流传热膜糸数；空、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K3 气走
管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。 4、因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温5 的溶液，可以减少蒸发器的热损失。三：计算题面间列板努利方程图示，在1-1，2-21、
22ppuu21'21 =h??z??z?21
??ggg22g1332mmm?44u?2.。968V?..d.u?0.019?shs4在2-2，3-3面间列板努利方程22222ppuuuulu32'32???， =
??0?5?0?..z?.??hz???32出
??g22gg22gdggg22?1125???。，8??...5?244?0.03??
81.2?9.812?92?9.810.1??33mm局部阻力糸数为8即流体的流量为。9,680.019.hs6?22222m?6030?.30V?K.A..24?K. 2、（1）、
10563.?K?s113'222'?）、（2VK?.A?V.m?1.V7
22''22?，）、（3.?2KV.A''3''2622??m8?6V.。
V?.23010.?2KA3.?2?.56??3600Kg??32?GT?GCT， 3、=
??C.?425?tm39.4tCGt? =/ 。t?.K?A1222Kg32根。即22111s20
冷却水的流量为 167和管子根数为.?n167s
试题二
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？'T 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为rr21'''ttT和，试写出圆筒任意半径r，若处的温度表达式？〈
三：计算题（50分）
3m。现在中央0.5Mpa1、流量为的水通过一根500020Km长的水平管，总压降为h3m？（设总压降始终不接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少h变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。0C20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、泵将2?。且泵到的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m mmm498?3m，。（已知：，其中流量为管出口的距离为
10m atmp?1350hKg0???C2094.?02N?Kw0H.?3，?.(,m,1000,时水，）02?0.s电电
3m3?30NsN.?10?.4p?1?.24?102，)
22mm求：忽略动压头，求泵的安装高度？泵的轴功率和效率？ ?根，管径为，管程为303、一列式换热器规格如下：管长3m,管数
mm?252.50C46CS降至，现拟选用此换热器冷凝、冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度12Kg Kj0C1007G?.0CS，比热走管外，其流量为。，其冷凝潜热为35612s KgKw CS 成逆流流动。冷却水的进出口温度分别。水走管内，且与为051.20C.Kg00C530C。
已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为为和WW和。问此换热器是
否造适用？1002000KK??210220Cm.m.C2m10，沸点进料，要求每40%浓缩到4、
用一传热面积为的蒸发器将某溶液由15%，蒸发室的操作压强为200Kpa小时蒸
得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为0C8，热损失可忽略不计。试求：20Kpa,
此操作条件下的温度差损失可取（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
350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？将加热蒸汽的压力提高到Kj0C.160，汽化潜热为20Kpa 查得水蒸汽的饱和温度为9.2354Kg0C.1202水蒸汽的
饱和温度为200Kpa查得
0C.8138水蒸汽的饱和温度为查得350Kpa 试题二的答案二：问答题，为 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2000 R e
层流，当为湍流。4000R e的流体薄层，此薄层称2、在湍流主体内靠近管壁
处始终存在着一层作层流流动为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。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3、合理。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4、0C50以上）时，由此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较
大（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。??r''????ln?t..T'''????rtL.?.2T.t?.T2.L.'1?Q 5、=?Tt?
rrr22lnlnln rrr111三：计
算题3m 1、。设接平行管道后，总流量为Vh33mV和二平
行管流量为h13mV。 1 h2板努利方程：3 2 总压降相
同得：
2lu33?.?. 2-1 图32d 2 2 22lu lu11??..，=..
12d2d 10m
11????l????lll??。，u?u3123123122
8?uu31 1 583'm6330V?V?、。
22-2
图h535Vm531?.??u。1s2211??36000..d..09.44m53u.?1。2s1m. 0.5m 考虑的安装安全糸数。则泵的安装高度为?Kw.2??94?NN.0.188.
电电轴．
??'??? .
22ulu
?.Z??.H?Z?h?出进g22gd253.501?160??. .
m.75H?16.50.11?0.02?1?H???81..90.092??N??.
. Kw81/3600?1HQ.6g?16.75.35.1000.9.N?%??85N电2?。3、换热器已有的传热面积：m025.3?7..07.dl?30.3.14.0.nA?求所需的传热面积：冷凝段的热量：
=Q Kw.9.07.356?24w.r?01??。冷却段的热量：
Kw.36?2.T?T65?0.07.1.?Qw.C.052112QQ=27.55Kw
总热量为：Q=+215527.QKg?G??0263冷却水的用量：水????s
5.C.?30t?t4.18712652.Q0??.4tCt?5??7冷却水离开冷却段的温度：1
1874.0.263.GC比水????304.??46746?0C.?t??257冷凝段的温度差：47.46?ln
30?46????5446?7.10??0?t?16.4?C冷却段的温度差：
4.46?7ln510?1000Q249..2冷凝段所需传热面积：m.84?A??41
725..K.?t200100065.Q2.2冷却段所需传热面积：
m.?161?A?2 4.100.16K.?t2m.
A=6.45所需的总的传热面积：
??x0??F625?0.?F.1?W.
，4、水分蒸发量：375?F?W??x??1F=1000Kg , W=625Kg
0C1860t?.1??68.。溶液的沸点为
1000Q625.9.2354.w??785K?为：传热糸数K??02
1.3600?At10..?120.268Cm.1000...Q62523549'w?K578??。改变压力后的传热糸数：??02 1..360010t?A.138868?.Cm.可见结垢以后的传热糸数降低。
试题三
18分）二：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。 cgs制中属 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，在湍流范围。、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 4 牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。、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。
5 、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。
6 、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。 7、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， 8 生产能力也不断增加。、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。 9 、流
体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。 10、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力 11 小。、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。 12 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。、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 15 称为双效蒸发，依次类推。 16、对流传热糸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。、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。 18 三：计算题（64分）”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为1、图示，“U P?”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的？若再接一“，求U cm312?cm5R?63.？液体，且测得，求乙乙
宽为3m，高为4m。2、一降层室长为5m, 内部用隔板分成20层，用来回收含尘P1 气体中的球形固体颗粒，操作条件下含
乙3m，气体密度尘气体的流量为3600
Kg??9.?0。，粘度为s..03mPa?03mKg?4300?。试求理论上能尘粒密度3m 100%
除去的最小颗粒直径？为、外径为3200mm的蒸汽管道，管外壁温度
0C160。管外包以导热糸数为3-1
图
04??t?10?1.1?0.08C60的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过，w
每米。问保温层的厚度应为多少？管长的热损失不超过150mKg0C.13153600水溶液经蒸发浓缩，流量为的4、欲将浓度为25%，沸点为NaOH h0C20（绝压），冷凝，加热蒸汽的压强为392.4Kpa到50%。料液的进口温度为W，溶液的密度据经验
蒸发器的传热糸数可取器的压强为53.32Kpa.11002K.mKg。若忽略蒸发器的热损失。求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传为15003m Kj热面积？
934.C?0C.Kg Kj0C?83t , 已知：p=53.32Kpa, 2000r?KgKj0C9142T?.
p=392.4Kpa, 2143?RKg试题三答案
三：计算题????3??Rgp???。 1、Kpa?310.70803.9.81.6?p?13.?1.0.示测??Kg3??Kpa3..81.10708?p??635?1.0..9。?，1600示3示
m2m?300A?20.5.3 2、降沉室的总面积：。36000Vm沉降速度：。
033u???0.s3600A300.2????g..d?s设沉降区为层流，则有：?u?182??81.94300?0.9.d.5?m1006?d?2.?0.033。，
3?10.18.0.035??9.033?10.0.du0.2.061R?0.66?。
验算： ?e3??1003.0.w?0921?0.。：、保温材料的导
热糸数3 Km.??????60160.tT??.2.3.1400921Q2??150??，。mm?47 ??R100llnlnr100??x25??Kg0??1800?.1??36001??.WF、水分蒸发量：4。????h
50x????1??0??t.t?F.C20?.935131...36004Kg f7360?.D??。加热蒸汽消耗量：s2143R21430.DR..7362?.1259Am??所需的传热面积为：。?? 5..1100t1425.?131?.KKg2m.1259736.0即所需的加热蒸汽消耗量为。所需的传热面积为s
试题四三：计算题
分别测得压强为 1、图示为一输油管路，未装流量计，但在A、B?B，，试估算管道中油的流量？已知：管为，A、Kpa150P?Kpa140P?mm489?AA10m,
间距为其中管道的当量长度为9.3m，Kg??，。
820?cp?1213m沉降时，层流区域内的沉降速度公式 2、试证明球形颗
粒在重力场中作自由
2????g..?d s
为：。?u0?.184-2
3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤图
5?2m K某悬浮液。已知过滤常数，为105?7.s33mm8q滤液，过滤时间为。要求每一操作周期得为
0120.e2m。设滤0.5h。试求：
过滤时间；若操作压0.025 饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为强，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为差提高至600Kpa ，若
mm635?25635?3m8滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过滤要求每个过滤
周期仍得
时间又为多少？m?7.0。水以的 4、一卧式列管换热器，钢
质换热管长为3m,直径为mm?252sKg00251.C1737C、温度为流速在管内流动，并从被加热到。流量为s0C72
烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为
Kj。315Kgw，管内侧热阻为个侧热阻的已测得：蒸汽冷凝传热糸数
为80002m.C40%，
污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。
计算时可忽略管壁热阻及热损失。
试题四答案
三：计算题
1、在A-B两点间列板努利方程：
222ll?PPuuu eBA?。.???Z???Z BA
??g2dg2g.g2g.
3233.1910150?u140?102????.02?0.u.. . 1?0?
81.0812.9820.9.810.81.8209.1170.64???设流体在管
路中作层流流动，则：，。?Ru e1170.22m?。。
7u?1.020..uu.??0.02?s u?..ud核算雷诺准数：。R2000933?? e
?132m?。则：油品的流量为52.d.uV?.?31.h41133????， 2、颗粒作自由沉降，受力：g..gdF?.?.dF..2s16622?u.1??0F?F?F?，。d.F?.ma3123 242????????g.d.?g?.d..4ss24??，。，层流：?u?u R
???.18.3e??252?2??8?m5?22.A。， 3、过滤面积：，
3600.5.1005.0?.012.?7.?q?qK e A20.3m0.2V?8.0.025?滤饼体积：。，框数20??n
025.0.0.635.0.63522m63513.2.20?16.A?0.。过滤总面积：??42?2??8???10012?0..?1.5，，。.?Kq?qh.478?0e1316.Kg0C??t44.25713?4.W。。。
5、传热量为：所需水量：KwQ?394sKg243W?0.，每程所需管子数为：。单管水量：20?n s2W m.71A?4每程传热面积：，传热糸数：2.K?47602C.m'2m7?18.A根。80总管数为n=4.管程数为：所需传热面积：
试题五
60分）一：简答题（
图示管路中，流体作稳定流动。问： 1、
p哪个大？为什）、静压头（1?g B A
么？哪个大？为什V （2）、体积流量么？图5-1 ）、