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环境工程原理复习题讲解学习
59.一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将___________。
下降
60.降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关,而与__________无关。
长度;宽度;高度
61.03007过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V1增多至V2=2V1时则操作压差由ΔP1增大至ΔP2=_______。
2ΔP1
62.0308已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,qe为Ve/S,Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δτ/Δq=3740q+200则过滤常数K=_______,qe=_______。
1.000535;0.0535
63.03013一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是_____,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是_____。
过滤时间有一个_____值,此时过滤机生产能力为______。
不正确的;不正确的;最适宜;最大
64.03014过滤机操作循环中,如辅助时间τD越长则最宜的过滤时间将______。
越长
65.03015对不可压缩性滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方,对可压缩滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方。
1;1-S
66.03016对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的________。
二分之一
67.03017对恒压过滤,当过滤面积S增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的____倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的____倍。
四;四
68.03018回转真空过滤机,整个转鼓回转操作时大致可分为_______,_______,_______和________四个区域。
过滤区;洗涤与脱水区;吹松区;卸渣区
69.03025按φs=Ap/A定义的球形度(此处下标p代表球形粒子),最大值为___φs越小则颗粒形状与球形相差越___。
1;大
70.03028在过滤的大部分时间中,______起到了主要过滤介质的作用。
滤饼
71.03053选择(或设计)旋风分离器时要依据___________和_______________________。
含尘气体流量;要求的分离效率;允许的压强降
72.03056计算颗粒沉降速度Ut的斯托克斯式________________________________,此式适用于_______________________________的情况。
Ut=d2(ρs-ρ)g/(18μ);层流区(或10-4<Ret<1
73.03038恒压过滤时,滤浆温度降低,则滤液粘度_______,过滤速率_______。
增加;减小
74.03081.以下说法是正确的()
(A)过滤速率与S(过滤面积)成正比(B)过滤速率与S2成正比
(C)过滤速率与滤液体积成正比(D)过滤速率与滤布阻力成反比
B
75.03084恒压过滤时,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量()
(A)增大至原来的2倍(B)增大至原来的4倍
(C)增大至原来的倍(D)增大至原来的1.5倍
C
76.03086过滤推动力一般是指()
(A)过滤介质两边的压差(B)过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差
(C)滤饼两面的压差(D)液体进出过滤机的压差
B
77.03089板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的()
(A)一倍(B)一半(C)四倍(D)四分之一
(D)
78.03190临界直径dc及分割直径d50,可以表示旋风分离器的分离性能,回答dc与d50的含义是什么?
dc--能100%分离下来的最小颗粒直径。
d50--该直径的颗粒有50%被分离下来,50%被气流带走。
79.03195.试说明离心沉降速度与重力沉降速度各有什么特点?
(1)力沉降速度
物系一定,Ut只与流动状态有关,表现在ζ上。
(2)离心沉降速度
物系一定,U不仅与流动状态有关,而且与旋转角速度ω及颗粒的位置r有关,当ω一定时,颗粒沿半径移动过程中,Ut逐渐增大。
80.04001.在两流体的间壁换热过程中,计算式Q=KA△t中A表示为____________________。
A泛指传热面;与K相对应
81.04004总传热系数K的单位,工程单位制为____________,SI制为________________。
kCal/h℃m2,W/℃m2
83.04007凡稳定的筒壁传热,热通量为常数。
____________×
84.04008在稳态传热中,凡热阻大处其温差也大。
____________√
85.04009滴状冷凝的传热系数大于膜状冷凝传热系数。
____________√
86.04010在冷凝传热过程中,壁面与蒸汽的温差增大,则冷凝传热膜系数亦增大。
说法是否妥当?
如不妥,予以更正或补充。
____________
当液膜呈滞流流动时Δt上升;α下降
87.04011沸腾传热时,壁面与沸腾流体的温差愈大,则α愈大。
说法是否妥当?
如不妥,予以更正或补充。
____________
在泡核沸腾区Δt上升;α上升
88.04013导热系数和对流传热系数都是物质的一种物理性质。
说法是否妥当?
如不妥当,予以更正或补充。
__________
导热系数是物质的物性,而传热膜系数既与物性有关,也与流动状况有关。
89.04014水与苯液进行换热,水由20℃升至35℃,苯由80℃降至40℃。
若苯为最小值流体,此换热器的传热效率ε=____________,热容流量比CR=____________。
66.7%;0375
90.04017在两流体的间壁换热过程中,计算式Q=αA△t中△t表示为______________。
△t=tw-tm或Tm–Tw
91.04018在套管换热器中,用117℃的饱和水蒸汽在环隙间冷凝以加热管内湍流流动(Re>104)的水溶液(ρm=1050kg/m3,Cp=4.1kJ/kg℃)当溶流流量为0.637m3/h时,可从20℃加热至102℃,而当流量增加到1.2m3/h时,只能从20℃加热至97℃,试求换热器传热面积A和流量为1.2m3/h时的传热系数Ko值。
计算时可忽略管壁热阻,污垢热阻,并可当平壁处理,两种情况下,蒸汽冷凝系数αo均可取8kw/(m2·℃)。
在原流量下:
Q1=(0.637×1050/3600)×4.1×(102-20)=62.46kW
Δtm1=((117-20)-(117-102))/ln((117-20)/(117-102))=82/1.861=43.9℃
K1A=Q1/Δtm1=62.46/43.9=1.423
增加流量后:
Q2=1.2×1050/3600×4.1×(97-20)=110.5kW
Δtm2=((117-20)-(117-97))/ln((117-20)/(117-97))=48.77℃
K2A=110.5/48.77=2.266
K1A/(K2A)=K1/K2=1.423/2.266(1)
1/K1=1/αi1+1/αo=1/αi1+0.000125(2)
1/K2=1/αi2+0.000125(3)
αi2=(1.2/0.637)0.8αi1=1.66αi1(4)
解上四式得:
αi1=554W/(m2K)
αi2=919W/(m2K)
K2=824W/(m2K)
∴A=110.5/(824×48.77)=2.75m2
92.04019一列管换热器,列管规格为φ38×3,管长4m,管数127根,则外表面积So=_____________________,而以内表面积计的传热面积S1=________________________。
F1=127×4π×0.038;F2=127×4π×0.032
93.04020两流体的间壁换热过程中Q=mCp△t计算式中,△t表示_______________________。
T1–T2或t2-t1
94.04025单层园筒壁热阻的表达式为_____________,用SI制表示的单位是________________。
b/λAm;K/W
95.04026园形管内强制对流传热时的雷诺准数式是____________________________。
diuiρ/μ
96.04028平壁稳定传热过程,通过三层厚度相同的不同材料,每层间温度变化如图所示,试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序____________,以及每层热阻的大小顺序__________。
λ1>λ2>λ3;δ1/λ1<δ2/λ2<δ3/λ3
97.04029钢的导热系数可近似为__________W/(m·K)或__________kcal/(m·h·℃)。
45;38.7
98.04030在压强恒定的条件下,空气粘度随温度升高而________________。
增大
99.04031厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3。
在稳定传热过程中,各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q1______Q2______Q3。
R1>R2>R3;Q1=Q2=Q3
100.04037多层壁稳定传热,凡导热系数λ大的一层,温差也大。
______
×
101.04161强制对流(无相变)流体的对流传热系数关联式来自____________。
A)理论方法B)因次分析法C)数学模型法D)因次分析和实验相结合的方法
D
102.04162钢的导热系数为______。
A)45W/m℃B)0.6W/m℃
A
103.04163.不锈钢的导热系数为______。
A)0.026W/m℃B)15W/m℃
B
104.04168下列对流传热系数:
________>________。
A)水的流速为1.2m/s时的α1;B)水的流速为2.5m/s时的α2。
α2>α1
105.04185有一套管换热器,长10m,管间用饱和蒸汽作加热剂,一定流量下且作湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。
现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度应为原来的_________。
A2倍B1.74倍C1.15倍D1.14倍
C
α'/α=(u'/u)0.8=20.8=1.74
ms'(t2-t1)/(ms(t2-t1))=α'A'Δtm/(αAΔtm)
=α'l'/(αl)
l'/l=mm'/ms/(α'/α)=2/(20.8)=1.15
106.04187一定流量的液体在一φ25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数αi=1000w/m2℃。
如流量与物性都不变,改用一φ19×2mm的直管,则其α值将变为________________w/m2℃。
A1259B1496C1585D1678
D
一、填空题
1.在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管__;易结垢的流体走管___;高压流体走管______;有腐蚀性流体走管____。
2.填料塔中填料分为两类,一类为填料,另一类为填料。
拉西环是典型的填料。
3.
4.吸收过程用气相组成表示的推动力,用液相组成表示的推动力。
5.降尘室的生产能力只与降尘室的和______有关,而与无关。
二.选择题
1.
2.混合气体中被液相吸收的组分称为()
A、吸收剂B、吸收质C、吸收液D、溶剂
3.列管式换热器中用水使48℃无腐蚀性的饱和蒸汽冷凝,则该饱和蒸汽应走()
A、管程
B、壳程
4.套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸汽,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时:
传热系数K应()
A增大B减小C基本不变
5.翅片管换热器的翅片应安装在()。
Aα小的一侧Bα大的一侧C管内D管外
得分
评分人
三.判断题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
1.压力减小,温度升高,将有利于吸收的进行。
()
2.
3.蒸汽在管壁冷凝传热时,膜状冷凝比滴状冷凝传热系数小。
()
4.在过滤时,过滤时间越长,其生产能力就越大。
()
5.降尘室中,为完全分离某颗粒,其沉降时间应大于停留时间。
()
得分
评分人
四、计算题(本大题共4小题,第一题20分,第二题20分,第三题20分,第四题10分,共70分)
1.用20℃的清水逆流吸收氨-空气混合气中的氨,已知混合气体温度为20℃,总压为101.3kPa,其中氨的分压为1.0133kPa,要求混合气体处理量为773m3/h,水吸收混合气中氨的吸收率为99%。
在操作条件下物系的平衡关系为
,若吸收剂用量为最小用的2倍,试求
(1)塔内每小时所需清水的量为多少kg?
(2)塔底液相浓度(用摩尔分数表示)。
解:
2.在一连续精馏塔中分离某混合液,混合液流量为5000kg/h,其中轻组分含量为30%(摩尔百分数,下同),要求馏出液中能回收原料液中88%的轻组分,釜液中轻组分含量不高于5%,试求馏出液的摩尔流量及摩尔分数。
已知MA=114kg/kmol,MB=128kg/kmol。
3.在并流换热器中,用水冷却油。
水的进、出口温度分别为15℃和40℃,油的进、出口温度分别为150℃和100℃现因生产任务要求油的出口温度降至80℃,假设油和水的流量、进口温度及物性均不变,原换热器的管长为lm,试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。
设换热器的热损失可忽略。
4.有一过滤面积为0.093m2的小型板框压滤机,恒压过滤含有碳酸钙颗粒的水悬浮液。
过滤时间为50秒时,共得到2.27×10-3m3的滤液;过滤时间为100秒时。
共得到3.35×10-3m3的滤液。
试求当过滤时间为200秒时,可得到多少滤液?
对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数____,相平衡常数m_______,溶解度系数H_______。
在两流体的间壁换热过程中,计算式Q=KA△t中A表示为.
压力__,温度__,将有利于吸收的进行。
在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将________,操作线将________平衡线。
一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将_____.
用SO2含量为1.1×10-3(摩尔分数)的水溶液吸收含SO2为0.09(摩尔分数)的混合气中的SO2。
已知进塔吸收剂流量为37800kg/h,混合气流量为100kmol/h,要求SO2的吸收率为80%。
在吸收操作条件下,系统的平衡关系为
,求气相总传质单元数。
4.某气、液逆流的吸收塔,以清水吸收空气~硫化氢混合气中的硫化氢。
总压为1大气压。
已知塔底气相中含
1.5%(摩尔分率),水中含
的浓度为
(摩尔分率)。
试求塔底
温度分别为5℃及30℃时的吸收过程推动力。
(14分)
查表得(50C)E1=3.19×104kpa,查表得(300C)E1=6.17×104kpa
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