环境工程原理总结11Word格式.docx
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在气态、液态和固态物质中都可以发生,但传递的方式和机理不同。
气体的热量传递方式:
不规则热运动时相互碰撞
固体的热量传递方式:
两种方式:
晶格振动、自由电子迁移
液体的热量传递方式:
分子振动、分子间的相互碰撞
2、对流传热:
流体中质点发生相对位移引起的热量传递过程,仅发生在液体和气体中。
对流与热传导的区别:
流体质点的相对位移。
自然对流传热
强制对流传热
3、辐射传热:
物体由于热的原因而发出辐射能的过程。
能量传递的同时又有能量的转化,不需要任何介质作媒介。
第二节热传导
◆傅立叶定律的意义和适用条件
意义:
见(4.2.2)
适用条件:
平壁和圆管壁的稳态热传导
◆多孔材料具有保温性能
◆若采用两种导热系数不同的材料为管道保温,分析应如何布置效果最好。
第三节对流传热
◆对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施
传热阻力的分布:
层流底层(热传导)、缓冲层(热传导、对流传热)、湍流中心(对流传热)
强化传热的措施:
减小层流底层
◆影响对流传热的因素:
物性特征;
几何特征;
流动特征
◆保温层的临界直径和保温层的临界厚度。
什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大(保温层外径小于临界直径)?
保温层的临界直径由什么决定(导热系数与对流传热系数的比值)?
◆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?
(1)两侧流体的对流传热热阻、污垢热阻、间壁导热热阻。
(2)在气侧采取措施。
因气侧热阻远大于液体侧热阻。
第四节辐射传热
◆分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。
◆比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。
◆温度对热辐射和辐射传热的影响(四次方定律)。
◆克希霍夫定律:
物体的辐射能力和吸收率的比值恒等于同温度下黑体的辐射能力,并且只和温度有关。
第五节换热器
◆列管式换热器什么是管程、壳程。
当气体和液体换热时,气体宜通入哪一侧?
气体宜走壳程
◆强化换热器传热过程的途径
根据传热基本方程,可通过增加传热面积、增大传热系数和推动力来强化传热。
具体措施包括:
(1)采用小直径管、异形表面、加装翅片等;
(2)改变两侧流体相互流向,提高蒸汽的压强可以提高蒸汽的温度,增加管壳式换热器的壳程数;
(3)提高流体的速度,增强流体的扰动,采用短管换热器,防止结垢和及时清除污垢等。
第五章质量传递
第一节环境工程中的传质过程
第二节质量传递的基本原理
◆分子扩散和涡流扩散?
◆费克定律的物理意义和适用条件
分子扩散
◆湍流流动中组分的传质机理。
(见5.2.6)
第三节分子传质
◆单向扩散、等分子反向扩散
◆街面上有化学反应的稳定传质
第四节对流传质
◆对流传质的机理和传质阻力的分布。
◆传质边界层的范围的确定?
传质边界层与流动边界层的关系。
◆对流传热和对流传质的区别。
对流传质存在两种情况。
◆影响对流传质速率的因素和强化传质的措施。
第II篇分离过程原理
第六章沉降
第一节沉降分离的基本概念
◆沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征
◆颗粒的几何特性如何影响颗粒在流体中受到的阻力。
流体阻力:
形状阻力和摩擦阻力。
◆不同流态区,颗粒受到的流体阻力不同。
不同流态区雷诺数不同影响的阻力系数不同。
◆颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力。
第二节重力沉降
◆颗粒在重力沉降过程中的受力情况。
◆层流区颗粒的重力沉降速度主要影响因素。
沉降速度的计算方法。
◆影响层流区和紊流区颗粒沉降速度的因素有何不同。
◆沉降速度的计算方法;
试差法、摩擦数群法、无量纲判据法
◆决定降尘室除尘能力的主要因素,t停≥t沉。
◆通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数:
沉降速度,颗粒粒径。
第三节离心沉降
◆离心沉降和重力沉降的主要区别。
分析沉降方向、沉降速度变化和大小。
◆同一颗粒的重力沉降和离心沉降速度的关系如何。
离心分离因数。
◆旋风分离器的主要分离性能指标。
◆旋风分离器和旋流分离器特点有何不同。
◆离心沉降机和旋流分离器的主要区别。
第四节其他沉降
◆影响电沉降速度;
◆惯性沉降的作用原理,主要受哪些因素的影响。
第七章过滤
第一节过滤操作的基本概念
◆表面过滤和深层过滤的主要区别
第二节表面过滤的基本理论
◆表面过滤的过滤阻力的组成
◆表面过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系
◆过滤常数K与影响因素(K反映了悬浊液的过滤特性。
影响因素:
悬浮液浓度、滤液粘度、滤饼层的颗粒性质和可压缩性)
◆滤饼层比阻r的影响因素(r表示滤饼层结构特性的参数。
对不可压缩滤饼r与Δp无关;
对可压缩滤饼,r与Δp有关)
◆过滤介质的比当量滤液体积(qe=Ve/A)的物理意义:
表示过滤介质的单位面积虚拟滤液量。
◆恒压过滤和恒速过滤的主要区别
◆过滤常数K、过滤介质的比当量滤液量qe和压缩指数s
◆洗涤过程和过滤过程的关系
◆间歇式过滤机和连续式过滤机异同点(过滤、洗涤、卸饼、清洗)
第三节深层过滤的基本理论
◆混合颗粒和颗粒床层的几何特性(粒度分布、混合颗粒的平均粒径)
◆混合颗粒的平均粒径和颗粒床层的当量直径定义
◆流体通过颗粒床层的实际流速与哪些因素有关,与空床流速的关系(7.3.9)
◆深层过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示(7.3.12)
◆悬浮颗粒在床层中的运动包括哪些主要行为(迁移行为、附着行为、脱落行为)
◆流体在深层过滤中的水头损失如何变化,主要存在哪些变化情况(7.3.14)
◆如何防止滤料表层的堵塞
第八章吸收
第一节吸收的基本概念
◆简述吸收的基本原理和过程。
◆吸收的主要类型
第二节物理吸收
◆亨利定律
◆如何通过相平衡曲线判断传质方向,其物理意义何在。
◆举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的改变。
传质过程的极限状态是平衡状态。
通过增加塔高、较少处理气体的量、增加吸收剂的量,可降低出塔气体中污染物浓度。
◆吸收过程有哪几个基本步骤。
◆双膜理论的基本论点
◆吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系
◆吸收的传质阻力由哪几个部分组成
◆气体性质对传质阻力的影响
第三节化学吸收
◆化学吸收与物理吸收的主要区别
◆化学反应对吸收过程的影响
◆化学吸收的气液平衡和化学反应平衡
◆化学吸收中传质速率
◆化学反应速率的不同如何影响化学吸收
◆化学吸收的适用范围
第四节吸收设备的主要工艺计算
◆吸收塔中气液两相的流动方式有几种,各有什么优缺点
◆板式塔和填料塔的主要区别
◆最小吸收剂用量如何确定(8.4.6),吸收剂用量的确定应遵循什么原则
◆传质单元的意义,传质单元数和传质单元高度与哪些因素有关
第九章吸附
第一节吸附分离操作的基本概念
◆简述吸附分离的基本原理
第二节吸附剂
第三节吸附平衡
◆吸附平衡。
平衡吸附量
◆等温吸附线,温度对吸附是如何影响的。
◆Freundlich方程的形式和适用范围
◆Langmuir方程的基本假设,方程的形式和适用范围,方程式中的常数如何求解
◆BET方程的物理意义
第四节吸附动力学
◆吸附过程基本步骤。
◆吸附过程可能的控制步骤
◆吸附剂颗粒外表面、内表面扩散速率方程的物理意义
第五节吸附操作与吸附穿透曲线
◆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
◆接触过滤多级错流吸附最小吸附剂用量(9.5.6)
◆固定床吸附中,床层可以分为几个区域,各区域的特点(传质区、饱和区、未用区)
◆固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的变化过程
◆固定床吸附的穿透曲线,穿透点、终点、剩余吸附量和饱和吸附量
◆固定床吸附过程的穿透时间
◆动态吸附量和静态吸附量差别,受哪些主要因素的影响
第十章其他分离过程
第一节离子交换
◆离子交换树脂的结构特点
◆影响离子交换树脂选择性的因素
◆离子交换过程主要步骤,可能的控制步骤
◆离子交换速度的控制步骤
◆影响离子交换速度因素
第三节膜分离
◆膜分离过程的类型、推动力和特点
◆膜组件有哪些主要形式。
◆决定膜分离渗透性的主要因素
◆膜分离的选择性的表示参数
◆多孔模型和溶解-扩散模型的基本假设
◆渗透现象,反渗透条件
◆反渗透和纳滤机理基本理论
◆浓差极化现象的发生及对膜分离过程影响
◆凝胶层的形成过程及对膜分离的影响
◆电渗析中浓差极化的形成过程、极限电流密度的出现及其影响。
第III篇反应工程原理
第十一章反应动力学基础
第一节反应器与反应操作
◆反应器的一般特性主要指哪几个方面
◆间歇操作、连续操作和半连续操作各自特点
◆空间时间和空间速度的物理意义
◆根据反应物料的流动与混和状态,反应器可分为哪些类型
◆反应器设计的基本内容?
用到哪几类基本方程?
第二节反应的计量关系
⏹膨胀因子
⏹是简单反应和复杂反应、可逆反应
⏹均相内反应和界面反应
⏹对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义
⏹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
第三节反应动力学
◆反应级数的大小能否反映反应速率的大小
◆某一化学反应的速率常数是否与反应物的浓度有关?
催化剂能否改变速率常数的大小?
第十二章反应动力学的解析方法
第一节动力学实验及实验数据的解析方法
⏹动力学实验的主要目的
⏹对反应器进行物料衡算时,一般应注意哪些问题?
第二节间歇反应器的解析
◆利用间歇反应器进行动力学实验的一般步骤。
◆试用流程图表达间歇动力学实验数据的积分解析法
◆试用流程图表达间歇动力学实验数据的微分解析法
第三节连续反应器的解析
⏹稳态状态下槽式连续反应器内的组分组成和转化率随时间是否变化
⏹试用流程图表达利用槽式连续反应器进行动力学实验的一般步骤。
⏹试用流程图表达利用积分平推流反应器进行动力学实验的一般步骤。
⏹试用流程图表达利用微分反应器进行动力学实验的一般步骤。
⏹积分反应器和微分反应器用于动力学实验时,各有什么特点?
第十三章均相化学反应器
第一节间歇与半间歇反应器
⏹影响均相连续反应器中反应物转化率的主要因素
⏹间歇反应器的一般操作方式
⏹半间歇反应器操作方式
⏹半间歇反应器与间歇反应器异同点
第二节完全混合流反应器
◆全混流连续反应器的一般操作方式
◆与间歇反应器相比,对于同一反应,在同样的反应条件
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