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1、环境工程原理 投稿:沈坌坍 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=_mH20,_Pa. 该地区的
2、大气压为720mmHg。 2、 常温下水的密度为1000Kgmmm的管内以33,粘度为1cp,在d内=100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_,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_。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
3、_._._._。 11、a称为_,其物理意义为_. _,提高管内a值的有效方法_. 提高管外a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l=0.03,现发现压力表上的读数为5mH20,若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数? 2、 在一 列管式换热器中,用冷却 0将的热水冷却到0,热水100C50C流量为60m3,冷却水在管内 流动,温度从200C升到450C。已 知传热糸数K为20002, 换热管为f252.5mm的钢管,长 为3m.。求冷却水
4、量和换热管数m.C(逆流)。 已知:r热水=9603C热水=C冷水=4.187Kjm.K 试题一参考答案一、 填充题 1、8.7mH20 2、Re=,8.53104pa.durm=0.1.3.10001.10-3=3105。湍流。3、 层流、过渡流和湍流。 4、 增加、降低。5、 3-8、8-15。6、 启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流量;往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。 7、 分散、连续。8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 9、 热传导、对流传热、热辐射。10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K时,通过单位
5、面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二:问答题 图1-1lu12V1.=u1, 1、h1=l1.。d2=2d1,u2=.p.d24d12gl2=64/d2.u2.rmlu221.=h1。 =2l1。h2=l2.d22g162、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。3、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。3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;
6、传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,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。5、 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,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少蒸发器的热损失。三:计算题1、 图示,在1-1,2-2面间列板努利方程u22pu12p z1+=z2+h +2grg2grgu2lu2u210+0+0=0+5+l.+V进.29.81d2g2g501115=u2.+0.03.+0.5.0.129.8129.8129.813312mm=68.9 u=2.44 V=.p.du=0.019。 4在2-2,3-3面间
7、列板努利方程u32p3u22p z2+h,+=z3+2grg2grglu2u2u20+5=0+l.+V出.+Vd2g2g2g 25=2.442511V+0.03.+ , V=8。0.129.8129.8129.813即流体的流量为0.019m,68.9m3局部阻力糸数为8。2、 (1)、V2=K.A2.t 2.42=K.302.3060-6K=3.5610m2 -32V=3.210.t321221V=1.7mV=K.A.t= (2)、22(3)、V2=2K.A2.t ,V2=2K.A2.t=23.5610-6302.23600 V=6.8m3。3、 G1C1(T1-T2)= ,G2=32Kg
8、Dt=42.50C A=G2C2(t2-t1)/K.Dt=39.4m2。 n=167. 即冷却水的流量为32Kg和管子根数为167根。试题二一:填充题(20分)1、牛顿粘性定律_,粘度在SI制中的单位是_。 2、常用测定流量的流_._._。3、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。若以上各量既随_而变,又随_而变,称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a,其当量直径为_。5、 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l与Re的关系为_。6、 泵是指_,按其工作原理来分可分为 _._._._
9、。 7、 气体按压缩比来分,可分为_._._._。 8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_。 9、 过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程,过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作,但为_._ 时采用并流操作。11、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。12、蒸发是利用溶液中溶质的_,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _溶液的浓度或析出溶质。13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_,随其温度的升高_。 14、对流传热的热阻主要集中在_,因_ 强化对流传热的重要途径。15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。二:问答题(30分)1、流体的流
10、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?5、单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2,壁表面温度分别为T 和,若,试写出圆筒任意半径r处的温度表达式?ttT三:计算题(50分)31、 流量为5000m的水通过一根20Km长的水平管,总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少m3?(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力忽略)。2、 泵将0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20Cf984mmm的无缝钢管。吸入管长为50m,排出管长为160m。且泵到管出口的距离为10m,其中流量为35m3。(已知:p0=1atm,l=0.02,Hs=3.0m,N电=2Kw,h电=0.94).(200C时水,r=1000Kg3,m-3m=1.2410N.m