昆明理工大学考研试题环境工程原理(2012-2014年)

昆明理工大学2012年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：826 考试科目名称：环境工程原理试题适用招生专业：环境工程考生答题须知1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。

3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。

4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

一、名词解释（每题4分，共28分）1、气缚现象2、滤饼过滤3、保温层的临界直径4、理论塔板5、液液萃取6、物理吸收7、湿度二、填空题（每空1分，共42分）1. 局部阻力损失主要原因和。

2. 当量直径的定义de＝。

在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径de＝＿。

3. 当Re 已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=。

在管内呈湍流时，摩擦系数λ与__________ 、____________ 有关。

4. 流体输送设备的主要类型; ; 。

5. 泵的扬程的单位是，其物理意义是。

6. 离心泵组成如附图的输水系统。

当阀门A关小时，相应的流量和压力有何变化: 流量VB ，VC ; 压力PA ,PC (增大；减小；不变或不定)。

7. 平壁稳态传热过程，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。

8. 如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热过程的温度分布曲线，该传热过程是由、和三个串联的热传递环节组成。

由图分析可知：α1α2，控制热阻应在侧。

若强化该传热过程，应从侧着手。

9. 吸收是指的过程，解吸是指的过程。

10. 溶解度很大的气体，吸收时属于控制，强化吸收的手段是。

11. 吸收塔逆流操作的特点可以获得的平均推动力，提高吸收效率。

塔底液体与刚进入塔的混合气接触，有利于出塔吸收液的浓度，从而吸收剂的用量。

塔顶气体与刚进入塔的吸收剂接触，有利于出塔气体的浓度，提高溶质的。

12. 精馏操作的依据是。

实现精馏操作的必要条件包括和。

13. 若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度，露点，相对湿度。

(变大、变小、不变、不确定)14. 干燥操作中，干燥介质（不饱和湿空气）经预热器后湿度，温度。

15. 当物料在恒定干燥条件下用空气进行恒速对流干燥时，物料的表面温度等于温度。

三、简答题（每题8分，共24分）1、简述气蚀现象及其主要危害2、简述强化传热的措施3、简述双膜模型理论四、计算题（第1、2题16分、3、4和5题各8分，共56分）1. 用泵输送密度为710kg/m3的油品，如附图所示，从贮槽经泵出口后分为两路：一路送到A塔顶部，最大流量为10800kg/h，塔内表压强为98.07×104Pa。

另一路送到B塔中部，最大流量为6400kg/h ，塔内表压强为118×104Pa 。

贮槽C 内液面维持恒定，液面上方的表压强为49×103Pa 。

现已估算出当管路上的阀门全开，且流量达到规定的最大值时油品流经各段管路的阻力损失是：由截面1―1至2―2为201J/kg ；由截面2―2至3－3为60J/kg ；由截面2－2至4―4为50J/kg 。

油品在管内流动时的动能很小，可以忽略。

各截面离地面的垂直距离见本题附图。

已知泵的效率为60%，求此情况下泵的轴功率。

2. 有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm ，流量为2000kg/h 的苯在内管中从80℃冷却到50℃。

冷却水在环隙从15℃升到35℃。

苯的对流传热系数αh =230W/（m 2·K ），水的对流传热系数αc=290W/（m 2·K ）。

忽略污垢热阻。

试求：①冷却水消耗量；②并流和逆流操作时所需传热面积；③如果逆流操作时所采用的传热面积与并流时的相同，计算冷却水出口温度与消耗量，假设总传热系数随温度的变化忽略不计。

其中：苯在平均温度65℃，比热容cph=1.86×103J/（kg·K ）；水在平均温度25℃，比热容cpc=4.178×103J/（kg·K ）；水在平均温度30.8℃，比热容cpc=4.174×103J （kg·℃）；碳钢的导热系数=45W/（m·K ）。

λ3. 用降尘室除去气体中的固体杂质，降尘室长5 m ，宽5 m ，高4.2 m ，固体杂质为球形颗粒，密度为3000 kg/m 3。

气体的处理量为3000（标准）m 3/h 。

试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。

若操作在20 ℃下进行，操作条件下的气体密度为1.06 kg/m 3，黏度为1.8×10-5 Pa•s 。

4. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。

测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为、。

气膜吸收系数k G =5.2×10-6 0.032y =31.06koml/m c =kmol/(m 2·s·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。

假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。

（1）试计算以、表示的总推动力和相应的总吸收系数；p ∆c ∆（2）试分析该过程的控制因素。

5. 每小时将15000kg 含苯40%（质量%，下同）和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。

试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。

昆明理工大学2013年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：827 考试科目名称：环境工程原理考生答题须知1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。

3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。

4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

一、填空题（每空1分，共50分）1. 当量直径的定义是de＝，对边长为ａ的正方形风管当量直径de ＝。

在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径d e＝。

2. 用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送比水的密度还大的某液体(该溶液的其它性质与水相同），离心泵的流量，扬程，泵出口压力，轴功率。

(变大,变小,不变,不确定)3. 旋风分离器是利用气溶胶粒在静止圆筒内的高速旋流运动使其中的固体微粒获得而沉降的一种离心分离设备。

气流在旋风分离器内的流动是从入口开始的外层螺旋形气流与从锥体附近开始的内层螺旋气流。

强化旋风分离器分离性能的可能措施有两种,一是气体入口管尺寸b，或将若干小型旋风分离器组成旋风分离器组来代替大型旋风分离器,二是气溶胶入口速度u t。

4. 某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压= = Pa.mHO2该地区的大气压为720mmHg。

5. 气体的粘度随温度的升高而，水的粘度随温度的升高。

6.板框过滤机的操作周期包括、、、、等操作需要的时间。

7.一般情况下，金属的传热系数较，气体的传热系数较。

8. 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R1R2R3;各层导热速率Q1Q2Q3。

（大于，小于，等于）9.精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的, 利用，的方法,将各组分得以分离的过程. 对二元理想溶液精馏塔时，如保持F,x f, x d, x w不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比。

10. 由于吸收过程气相中的溶质分压总是液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的。

增加吸收剂用量，操作线的斜率，则操作0.028x10-3.N.s/m 2，要求在烟囱下端维持20（mm 水柱）的真空度，试求烟囱的高度？（已知在烟囱高度范围内，大气的平均密度为1.10kg/m 3，地面处大气压强为1个大气压。

砖砌烟囱内壁粗粘度较大，其摩擦阻力系数为0.048。

）(12分)2、 一降层室长为5m,宽为3m ，高为4m 。

内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为，气体密度，粘度为h m 33600039.0m Kg =ρ。

尘粒密度。

试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？（10分）s mPa .03.0=μ34300mKg =ρ3、 泵将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的无缝钢管。

C 020mmm 498⨯φ吸入管长为50m ，排出管长为160m 。

且泵到管出口的距离为11m ，其中流量。

（已知：hm 335，,m,,，时水的密度粘度和饱和蒸汽压分别为，atm p 10=02.0=λ0.3=s H Kw N 2=电94.0=电ηC 020，，，进出口的阻力系数分别取0.5和1.0)。

31000m Kg =ρ23.1024.1m s N -⨯=μ230104.2m N p ⨯=求：1)忽略动压头时泵的安装高度？2) 泵的轴功率和效率？（12分）4、 在外径为140mm 的蒸气管道外包扎保温材料，以减少热损失。

蒸气管外壁温度为390℃，保温层外表面温度不大于40℃。

保温材料的λ与t 的关系为λ=0.1+0.0002t （t 的单位为℃，λ的单位为W/（m·℃））。

若要求每米管长的热损失Q/L 不大于450W/m ，试求保温层的厚度以及保温层中温度分布。

（10分）5、 某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准。

进料气体中含苯5%h m 3（体积百分数），其余为惰性气体。

要求回收率95%。

操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X 。

已知体积吸收总系数为，轻油的平均分子量为170。

h m Kmol K ya .1253=求轻油用量和完成该生产任务所需填料层高度？（11分）昆明理工大学2014年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：828 考试科目名称：环境工程原理考生答题须知1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。