环工原理复习题（2016）.docx

一：问答题 环境工程原理这门课主要讲了哪些内容？ 流体流动状态有哪两种？各自有什么特点？判据是什么？常温下水的密度为1000，粘度为1cp，在的管内以 速度流动，其流动类型为 层流和湍流；层流基本特征是分层流动，表现为各层之间相互影响和作用较小，剪应力主要是由分子运动引起的；湍流存在流体质点的随机脉动，流体之间相互影响较大，剪应力除了由分子运动引起外，还由质点脉动引起；根据雷诺数Re的大小来判断，Re越大湍流特征越明显。 温度、压力对流体黏度的影响？气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 压强：气体的黏度随压强的升高而增加，低密度气体和液体如水、常见气体等的黏度随压强的变化较小；温度是影响黏度的主要因素，当温度升高时，液体的黏度减小，气体的黏度增加 流体的边界层理论？ （1）当实际流体沿固体壁面流动时，紧贴壁面处存在非常薄的一层区域——边界层； （2）在边界层内，流体的流速很小，但速度梯度很大，流动阻力集中于此 （3）在边界层外的整个流动区域，可将黏性力全部忽略，近似看成是理想流体的流动。 边界层分离的条件？流动状态对边界层分离以及流动阻力的影响？ 黏性作用和存在逆压梯度是流动分离的两个必要条件。层流边界层和湍流边界层都会发生分离，但层流边界层比湍流边界层更容易发生分离，这是由于层流边界层中近壁处速度随径向的增长缓慢，逆压梯度更容易阻滞靠近壁面的低速流体质点，湍流边界层中的分离点较层流边界层的分离点延迟产生。 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？ 换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 阻力损失产生的原因以及影响因素？ 原因：黏性流体的内摩擦力造成摩擦阻力；物体前后压强差引起形体阻力 影响因素：流动状态，湍流边界层分离点后移，尾流区较小，故形体阻力小，但湍流时摩擦阻力较小；物体的形状，良绕体阻力小，钝体阻力大；物体表面的粗糙度，粗糙度大，摩擦力大，但是表面粗糙使流体湍流化后，形体阻力减少，所以总阻力反而可能减少。 热量传递的方式？特点或定义？ 热传导，对流传热，辐射传热。 热传导：通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。通常指固体传热。 对流传热指流体质点发生相对位移而引起的热量传递，通常指流体与固体壁面之间的传热 等分子反向扩散和A组分单向扩散的特征是什么？ 单向扩散指只有组分从相1向相2扩散，而没有物质从相2向相1扩散；等分子反向扩散是指体系总浓度保持不变，组分A从相1向相2扩散的同时，组分B从相2向相1扩散，且组分B扩散通量与组分A相等，即无总体流动。 沉降分离的原理（概念）以及分离对象？沉降的分类？什么是重力沉降速度？沉淀池或除尘室的分离条件是什么（停留时间和沉降时间之间的关系）？ 使处于某种力场中的颗粒物与流体发生相对运动，沉降到器壁、器底或其它沉积表面，从而实现颗粒物与流体的分离。分离对象是流体中的颗粒物。条件是停留时间大于沉降时间。 沉降分离的原理（概念）以及分离对象？离心机固定转速，半径的改变如何影响离心分离的效率？ 使处于某种力场中的颗粒物与流体发生相对运动，沉降到器壁、器底或其它沉积表面，从而实现颗粒物与流体的分离。分离对象是流体中的颗粒物。半径越大，离心沉降速度越大，分离效果越好。 过滤的原理？分离对象？什么是表面过滤和深层过滤？ 恒压过滤和恒速过滤的特征是什么？过滤过程中过滤常数K发生变化吗？ 混合物流体在一定的推动力的作用下通过过滤介质时，流体中的固体颗粒被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。分离对象是流体中的颗粒物。 表面过滤是流体颗粒物被截留在过滤介质表面，一般颗粒尺寸大于介质孔隙尺寸；深层过滤是流体颗粒沉降在过滤介质内部空隙中或空隙壁上，一般是介质孔隙尺寸介颗粒尺寸。 颗粒的当量直径如何计算？过滤床层的当量直径呢？ 吸收分离的原理？ 吸收是依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度（或化学反应活性）不同，而将气体混合物分离。 相平衡关系在吸收过程中的3个应用？ 判断传质方向；计算传质推动力；确定传质极限 与物理吸收相比，化学吸收的传质速率和吸收容量如何？为什么？ 化学吸收使得传质速率和吸收容量增加。一方面，溶质在液相扩散途中因发生化学反应后被消耗，液膜厚度减少，传质阻力减少。另一方面，溶质的气相分压只与溶液中呈物理溶解态的溶质平衡，已经反应的溶质不再影响气液平衡关系，因此当气体平衡分压一定时，吸收容量增加。 吸附分离的原理？列举至少3个常用吸附剂。 混合组分与多孔吸附剂接触时，有选择地将一种或多种组分附着于固体表面，从而实现特定组分