环境工程原理期末复习资料河南工业大学
环境工程原理总复习
环境工程原理总复习环境工程原理是指以环境保护和环境治理为目标,通过分析和研究环境问题的形成机理和传递规律,制定相应的控制和治理策略的一门学科。
环境工程原理的内容涵盖了环境科学、工程学、化学、生物学等多个学科的知识。
下面,我将从环境问题的形成机理、环境传递规律以及环境治理策略等方面进行总复习。
一、环境问题的形成机理:1.自然因素:自然界的地质、气象和生态等因素对环境产生重大影响,如地震、气候变化和生物多样性丧失等。
2.人为因素:人类的经济活动和生活方式导致了许多环境问题,如工业排放、生活垃圾和土地开发等。
3.综合因素:环境问题的形成往往是多种因素综合作用的结果,不同因素之间存在相互作用和影响。
二、环境传递规律:1.污染物的传递途径:污染物可以通过大气、水体和土壤等媒介传递和扩散,其中大气传递是最常见和普遍的途径。
2.污染物的转化与迁移:污染物在环境中会发生物理、化学和生物等转化过程,同时会迁移到不同的介质中,形成环境污染链。
3.污染物的累积与富集:一些污染物在环境中具有累积和富集的特性,例如重金属和有机污染物可能在食物链中逐步积累并富集到高等级生物体内。
4.污染物的生态效应:污染物对生态系统的影响主要表现为对生物多样性、物种组成和群落结构的破坏,以及对食物网、能量流动和物质循环的干扰。
三、环境治理策略:1.源头控制:通过减少或改变污染物排放源头来控制环境污染,例如采用清洁生产技术、节能减排政策等。
2.污染物去除与处理:采用物理、化学和生物等方法去除和降解环境中的污染物,例如大气净化器、废水处理设施和土壤修复技术等。
3.环境监测与评估:建立完善的环境监测和评估体系,及时掌握环境质量状况和污染源情况,为环境治理提供科学依据。
4.环境管理与政策:制定和完善环境管理制度和政策,加强环境管理与监管,促进环境保护和可持续发展。
以上只是环境工程原理的简单总结,实际上环境工程原理领域非常广泛,涉及的问题和方法也非常多样化。
环境工程原理期末复习资料 河南工业大学
1、管路分为简单管路(①、通过各管路的质量流量不变;②、整个管路阻力损失等于各管路阻力损失之和。
)和复杂管路,复杂管路包括分支管路(①、总管流量等于各支管流量之和;②、主管段内各段流量不同,阻力损失需分段加以计算;③、机械能守恒。
)和并联管路(①、总流量等于各支管流量之和;②、各支管中阻力损失相等;③、各支管的流量依据阻力损失相同的原则进行分配。
)。
2、流量计包括测速管(毕托管)(测得的是点速度)、孔板流量计(固定安装,阻力损失较大)、文丘里流量计(比孔板流量计减少了机械能损失),转子流量计(必须垂直安装,流体自上而下流动)。
3、热量传递包括热传导、对流传热、辐射传热。
4、导热系数:①、气体导热系数很小,利于绝热保温,随温度和压强的升高而升高。
②、水的导热系数最大,常用做导热介质。
液体(除水和甘油外)导热系数随温度的升到而减小,压力影响不大。
③、固体:金属的λ选大于非金属的λ;金属有杂质,λ减小;纯金属λ随温度升高而减小,合金λ随温度升高增大;晶体λ随温度升高而减小,非晶体λ随温度升高而增大。
5、环境工程中常见的传质过程有:吸收、萃取、吸附、离子交换、膜分离。
6、重力沉降和离心沉降的比较:区别:①、重力沉降的动力是重力,沉降方向向下,沉降速度恒定,沉降的加速度为重力加速度;②、离心沉降的动力是离心力,沉降方向向外,沉降的速度与半径有关,是变化的,沉降的加速度为离心加速度。
联系:离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,表示离心沉降速度较沉降速度可以提高的倍数。
7、过滤可以分为:表面过滤(滤饼过滤)和深层过滤。
8、表面过滤与深层过滤的比较:区别:①、表面过滤的条件是颗粒物浓度高,滤速慢,虑饼易形成,过滤的介质是织布或多孔固体,过滤介质的孔一般比颗粒物的粒径小,有效过滤介质主要是虑饼,实际应用于真空过滤机、板框式压滤机、慢滤池、袋滤器。
②、深层过滤的条件是颗粒物浓度底,滤速快,过滤介质是固体颗粒,过滤介质的空隙大于颗粒物粒径,有效的过滤介质是固体颗粒,实际应用于快滤池。
环境工程原理期末考试复习题及参考答案-专升本剖析
可编辑修改精选全文完整版《环境工程原理》复习题一、填空题1、球形颗粒在静止流体中作重力沉降,经历________和_______两个阶段。
沉降速度是指_______阶段,颗粒相对于流体的运动速度。
2、在流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
3、某室内空气中O的浓度是0.08×10-6(体积分数),在1.013×105Pa、25℃下,3该浓度可表示为__ _ __ μg/m3。
4、若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为_____气体。
在吸收操作中__压力和_____温度可提高气体的溶解度,有利于吸收。
5、长方形的长为2a,宽为 a,其当量直径为__________。
6、当系统中流速、压力和密度等物理量只是___ ___的函数,而不随_ ____变化,该系统称为稳态系统。
7、传热的基本方式有、和辐射三种,传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。
8反映旋风分离器分离性能的主要指标有和。
9、边界层的形成是流体具有__ ___的结果。
10、在深层过滤中,流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获,该过程主要包括以下几个行为:__ ___、附着行为、__ ___。
11、常用吸附剂的主要特性有:(1)__ ___;(2)__ ___;(3)稳定性好;(4)适当的物理特性;(5)价廉易得。
12、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在______一侧,而______一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是________控制。
13、在流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
14、传热的基本方式有、和辐射三种,传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。
15、在间壁式换热器中,间壁两边流体都变温时,两流体的流动方向有、逆流、错流、 __ ______四种。
环境工程原理期末重点总结
环境工程原理期末重点总结一、环境工程概述环境工程是针对大气、水和土壤环境进行改善和保护的工程学科。
其主要任务是预防、控制和治理环境污染,以减少对人体健康和自然生态系统的危害,并改善环境质量。
环境工程涉及的主要内容包括环境污染的来源与特征、环境污染防治技术、环境监测与评价等。
二、环境污染的来源与特征1. 大气污染:主要源自工业生产、交通运输和能源利用等活动,主要污染物包括颗粒物、有机物和气体等。
2. 水污染:主要来自生活污水、工业废水和农田排水等,主要污染物包括有机物、悬浮物、营养物质和重金属等。
3. 土壤污染:主要来自工业废料的堆放和排放以及农药和化肥的使用等,主要污染物包括重金属、有机物和农药等。
三、环境污染防治技术1. 大气污染防治技术:(1) 大气净化技术:如除尘、脱硫、脱氮等,通过物理、化学方法去除大气中的污染物。
(2) 大气防治策略:如限制排放、推广清洁能源、加强执法等,通过管理措施减少大气污染物的排放。
2. 水污染防治技术:(1) 污水处理技术:如生物处理、物理化学处理等,通过处理工艺去除水中的污染物。
(2) 水体净化技术:如深海排放、湿地修复等,通过生态修复手段净化水体。
3. 土壤污染防治技术:(1) 土壤修复技术:如物理方法、化学方法和生物方法等,通过修复手段去除土壤中的污染物。
(2) 土壤保护技术:如土壤覆盖、植物修复等,通过保护措施减少土壤污染。
四、环境监测与评价1. 环境监测技术:(1) 大气监测技术:如连续监测和间断监测等,通过采集样品并进行分析,评估大气质量。
(2) 水质监测技术:如水样采集和分析方法等,通过监测水样的物理、化学和生物特性来评估水质。
(3) 土壤监测技术:如土壤采样和分析方法等,通过监测土壤中的污染物含量来评估土壤质量。
2. 环境评价方法:(1) 环境影响评价:对新项目进行评估,预测项目可能对环境产生的影响,并提出减轻或消除影响的建议。
(2) 环境风险评估:对已存在的环境问题进行评估,确定可能对人类健康和生态系统造成的风险。
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环境工程学期末复习整理一、填空题生物滤池一般由滤料、池体、池底排水系统、上部布水系统组成。
生物接触氧化法构造:由池体、填料、进水装置、曝气系统组成。
静电除尘四个过程:气体电离、粒子荷电、荷电粒子的迁移与沉积、颗粒的清除。
有机物的厌氧分解过程在微生物学上分为:酸性消化阶段和碱性消化阶段。
湿式除尘应用特别适宜于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体。
水和废水的处理工艺:水和药剂的混合、反应以及絮凝体与水的分离。
有机物质综合性指标:化学需氧量、耗氧量、生化需氧量。
物理当量径:自由沉降径,空气动力径,斯托克斯径,分割粒径。
湍流:机械湍流,热力湍流。
微生物:好氧、厌氧、兼性。
1、根据水中之间离子的不同,碱度可分为重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、氢氧化物碱度,通常通过总碱度和酚酞碱度的测定值来计算求的三种碱度的值。
2、废水的可生化性可通过BOD与COD的比值来判断,一般认为,BOD5/COD>0.3,说明废水的可生化性稳定,不5利于利用。
3、水中被取出的杂质按颗粒大小可分为粗大颗粒物质、悬浮物质、胶体物质。
1、水中固体按其溶解性可分为“溶解固体”和“悬浮固体”。
2、水中固体按其挥发行可分为“挥发性固体”和“固定性固体”。
4、普通沉淀池按照池内水流方向的不同,沉淀池的形式可分为平流式、竖流式、辅流式。
5、水循环分为自然循环和社会循环两种。
6、粗大颗粒物的去除方法多借助物理作用的物理处理方法,如筛滤截留、重力沉降和离心分离等。
7、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)依据地表水水域环境功能和保护目标,将我国地表水按功能高地划分为五类标准,其中集中是生活饮用水水源的一级保护区应符合II类标准,一般景观要求水域应符合V 类标准。
8、离子交换法在给水处理中主要用于水质的软化与除盐。
9、在水中溶解物质采用膜分离技术时,扩散渗析的推动力为浓度压,电渗析的推动力为电位差,反渗析的推动力为压力差。
10、采用静态培养法培养细菌,大多数细菌的生长过程都会具有四个明显的生长阶段,即:迟缓期、对数增长期、减速增长期和内源呼吸期。
环境工程原理复习
第一章:绪论1. 水的化学处理法:中和法(酸碱反应)、化学沉淀法(沉淀反应、固液分离)、氧化法(氧化反应)、还原法(还原反应)、电解法(电解反应)、超临界分解法(热分解、氧化还原反应、游离基反应等)、气提法,吹脱法,萃取(污染物在不同相之间的分配)、吸附法(界面吸附)、离子交换法(离子交换)、电渗析法(离子迁移)、混凝法(电中和、吸附架桥作用)2. 废物资源化技术:焚烧(燃烧反应)、堆肥,沼气发酵(生物降解)、离子交换(离子交换)、溶剂萃取(萃取)、电解(电化学反应)、沉淀(沉淀)、蒸发浓缩(挥发)、湿式氧化、重力分选、离心分离、热解、微波热处理、破碎分选、气化发电、厌氧生物处理。
3 如何快速高效去除污染物:首先对隔离、分选、转化的方式进行优选组合,再对装置进行优化设计和对操作方式和操作条件进行优化,最后对介质的混合状态、流体流态进行优化和对物质能量的迁移和反应速率进行强化,从而达到污染物高效去除的目的。
5. 环境净化与污染控制技术原理:四大原理:隔离、分离、转化、稀释污染物处理工程的核心是利用隔离、分离、转化等技术原理,通过工程手段实现污染物的高效,快速去除。
第二章:质量衡算和能量衡算:1. 质量衡算:(稳态系统)质量衡算的三要素,步骤计算P26三要素:划定衡算系统、确定衡算对象、确定衡算基准。
第三章:流体流动1.伯努利方程的作用:判定流动方向;选择流动机械;确定进出口断面的能量差。
2. 流体阻力损失的产生原因及影响因素:阻力损失起因于黏性流体的内摩擦力造成的摩擦阻力和物体前后压差引起的形体阻力。
流体阻力损失的影响因素:流体的流动形态、流体的性质、流体流过的距离、物体表面的粗糙度、物体的形状。
第四章:热量传递1. 热量传递主要有三种方式:热传导、对流传热和热辐射热传导又称热,使指通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。
对流传热指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程,通常也指流体与固体壁面之间的热传递过程。
环境工程学复习资料
环境工程学复习资料引言:环境工程学是一门研究人类活动对环境的影响及对环境进行保护和修复的学科。
它涉及到水、土壤和空气等环境组成的分析和处理,旨在提高环境质量和人类健康。
本文档旨在提供环境工程学的复习资料,帮助读者回顾相关的知识点和概念。
一、环境工程的基础知识1. 环境工程的定义和发展历程- 环境工程的定义和范畴- 环境工程的发展历程和重要里程碑2. 环境工程的原理和方法- 环境质量的评价和监测方法- 环境污染物的传输与转化机理- 环境工程治理技术的分类和应用二、环境污染的成因和影响1. 大气污染- 大气污染的主要污染物和来源- 大气污染对生态系统和健康的影响- 大气污染治理的技术和措施2. 水体污染- 水体污染的主要污染物和来源- 不同类型水体的污染特点和处理方法 - 水体污染对生态系统和人类健康的影响3. 土壤污染- 土壤污染的主要污染物和来源- 土壤污染的评价和监测方法- 土壤污染治理的技术和措施三、环境工程治理技术1. 大气污染治理技术- 大气污染的减排技术- 大气污染的防治措施- 大气污染治理工程案例分析2. 水体污染治理技术- 水体污染的净化技术- 水体污染的防治措施- 水体污染治理工程案例分析3. 土壤污染治理技术- 土壤污染的修复技术- 土壤污染的防治措施- 土壤污染治理工程案例分析四、环境保护法律法规和政策1. 环境保护法律法规- 环境保护法和相关法律法规- 环境影响评价法律法规- 废物管理和排放标准法律法规2. 环境保护政策和行动计划- 国家环境保护政策和行动计划- 地方环境保护政策和行动计划- 国际环境保护政策和行动计划结论:环境工程学是一门关注人类活动对环境的影响并提供相应解决方案的学科。
通过本文档的复习资料,读者可以重新回顾和理解环境工程学的基础知识、环境污染的成因与影响以及环境工程治理技术。
此外,了解环境保护法律法规和政策对于环境工程实践也非常重要。
希望读者能够通过本文档的学习,深化对环境工程学的理解,为环境保护和可持续发展做出贡献。
环境工程原理复习总要
土壤中的污染物:重金属、挥发性有机物、原油等。
土壤污染的危害:(1)通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;(2)污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入; (3)通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。
固体废弃物的定义:人类活动过程中产生的、且对所有者已经不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。
“工业固体废物(废渣)”、“城市垃圾”固体废弃物对环境的危害:(1)通过雨水的淋溶和地表径流的渗滤,污染土壤、地下水和地表水,从而危害人体健康;(2)通过飞尘、微生物作用产生的恶臭以及化学反应产生的有害气体等污染空气;(3) 固体废弃物的存放和最终填埋处理占据大面积的土地等。
本课程的主要内容:(1)环境工程原理基础:重点阐述工程学的基本概念和基本理论,主要内容有物料与能量守恒原理以及热量与质量传递过程的基本理论等。
(2)分离过程原理:主要阐述沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的机理和基本设计计算理论。
(3)反应工程原理:主要阐述化学与生物反应计量学及动力学、各类化学与生物反应器的解析与设计理论等。
课程学习的目的:(1)系统、深入学习环境净化与污染控制工程的基本技术原理(2)工程设计计算的基本理论以及分析问题和解决问题的方法(3)为后续的专业课程学习和解决实际工程问题打下良好的基础。
第二章质量衡算与能量衡算通量:单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
单位时间内通过单位面积的热量,称为热量通量,单位为J/(m2·s);单位时间内通过单位面积的某组分的质量,成为该组分的质量通量,单位为kmol/(m2·s);单位时间内通过单位面积的动量,称为动量通量,单位为N/m2。
总衡算:研究一个过程的总体规律而不涉及内部的详细情况;可以解决环境工程中的物料平衡、能量转化与消耗、设备受力,以及管道内的平均流速、阻力损失等。
环境工程原理期末复习资料 河南工业大学
1、管路分为简单管路(①、通过各管路的质量流量不变;②、整个管路阻力损失等于各管路阻力损失之和。
)和复杂管路,复杂管路包括分支管路(①、总管流量等于各支管流量之和;②、主管段内各段流量不同,阻力损失需分段加以计算;③、机械能守恒。
)和并联管路(①、总流量等于各支管流量之和;②、各支管中阻力损失相等;③、各支管的流量依据阻力损失相同的原则进行分配。
)。
2、流量计包括测速管(毕托管)(测得的是点速度)、孔板流量计(固定安装,阻力损失较大)、文丘里流量计(比孔板流量计减少了机械能损失),转子流量计(必须垂直安装,流体自上而下流动)。
3、热量传递包括热传导、对流传热、辐射传热。
4、导热系数:①、气体导热系数很小,利于绝热保温,随温度和压强的升高而升高。
②、水的导热系数最大,常用做导热介质。
液体(除水和甘油外)导热系数随温度的升到而减小,压力影响不大。
③、固体:金属的λ选大于非金属的λ;金属有杂质,λ减小;纯金属λ随温度升高而减小,合金λ随温度升高增大;晶体λ随温度升高而减小,非晶体λ随温度升高而增大。
5、环境工程中常见的传质过程有:吸收、萃取、吸附、离子交换、膜分离。
6、重力沉降和离心沉降的比较:区别:①、重力沉降的动力是重力,沉降方向向下,沉降速度恒定,沉降的加速度为重力加速度;②、离心沉降的动力是离心力,沉降方向向外,沉降的速度与半径有关,是变化的,沉降的加速度为离心加速度。
联系:离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,表示离心沉降速度较沉降速度可以提高的倍数。
7、过滤可以分为:表面过滤(滤饼过滤)和深层过滤。
8、表面过滤与深层过滤的比较:区别:①、表面过滤的条件是颗粒物浓度高,滤速慢,虑饼易形成,过滤的介质是织布或多孔固体,过滤介质的孔一般比颗粒物的粒径小,有效过滤介质主要是虑饼,实际应用于真空过滤机、板框式压滤机、慢滤池、袋滤器。
②、深层过滤的条件是颗粒物浓度底,滤速快,过滤介质是固体颗粒,过滤介质的空隙大于颗粒物粒径,有效的过滤介质是固体颗粒,实际应用于快滤池。
环境工程原理复习
• 数学表达式
傅立叶(Fourier)第一定律 • 导热系数(W/m℃ )
• 相关计算
单层平壁;多层平壁;单层(多层)圆筒壁导热计算等
对流传热
什么是对流传热?
对流传热速率方程: 牛顿冷却定律
Q =αA∆T
对流传热系数 (W/m2℃)
传热面积
Q
T 1
T R
A
传热推动力 传热阻力
对流传热系数的经验关联式
吸收设备的主要工艺计算 全塔物料衡算
qnG Y2
qnL X2
m
n
qnG Y qnL X
qnG Y1
qnL X1
qnG Y1+ qnL X2 = qnGY2+ qnL X1 qnG(Y1-Y2) = qnL(X1+X2) Y2 = Y1(1-φA)
操作线方程与操作线
Y = (qnL / qnG )X + [Y1-(qnL / qnG )X1]
当两流体之一有相变时,
1 exp[(NTU )min ]
质量传递 基本概念: 传质的基本方式: 分子扩散;对流扩散 分子扩散的基本定律: 费克( Fick )定律
JA= NAz= -DAB(dcA/dz)
Fick 定律中组成的表达方式;扩散系数D的物理意义。
分子传质 静止流体中的质量传递
粒子的密度
重力沉降 球形颗粒的自由沉降速度
ut
4d p (p )d p g 3CD
阻力系数,CD=f (Rep )
滞流区: Rep≤2
过渡区: 2<Rep<103 湍流区: 103 <Rep<2×103
ut
1 18
环境工程原理复习资料
环境工程原理复习资料环境工程原理是环境科学与工程中的重要部分,是环境保护工程师必须掌握的基础知识和技能。
环境工程原理主要包括水污染、空气污染、噪声污染、固体废弃物处理和环境监测等方面。
本文将就环境工程原理的复习资料进行探讨。
一、环境工程原理的基本概念环境工程原理是一门综合性学科,涉及多个学科领域。
其主要任务是研究环境保护的技术、方法和策略,以达到保护人类环境和生态系统的目的。
环境工程原理的理论基础包括物理学、化学、生物学、数学、计算机科学等方面。
在实践过程中,环境工程原理结合了机械工程、建筑工程、材料工程、电气工程等多个领域的技术手段。
二、环境工程原理的复习方法环境工程原理的学习和掌握需要付出较高的学习成本,需要深入理解各种理论知识和技术手段。
考虑到环境工程原理相关知识点繁多,我们需要采取科学有效的复习方法来提高学习效率。
具体的方法如下:1. 构建知识结构体系环境工程原理的相关知识点十分复杂,因此在学习的过程中需要按照思维导图的方法逐步梳理知识结构体系,以便将具体知识点融会贯通。
比如,在学习水污染处理时,先了解废水的来源、组成、性质等基本概念,接着朝着处理方法、处理设备、处理技术等方面学习,并将各种技术的原理、工作原理、应用场景等内容整合为一个完整的体系。
2. 练习解决实际问题环境工程原理不仅需要理论知识,更需要实践经验。
因此建议将所学知识运用到实际问题解决中,并在操作的过程中学习和巩固相关知识。
可以寻找一些相关实际问题,如水污染处理药剂的制定、设备故障维护等,通过分析问题并融合所学知识解决它们,提高教学质量和学习效果。
3. 多样化的学习方式在学习环境工程原理中,应该多途径、综合性地进行学习。
其中包括课堂讲解、实验课、考试、群体讨论、论文阅读等。
4. 复习考试题库环境工程原理所面对的考试难度较大,因此复习的考试题库一定不能忽视。
复习考试题库除了加强对所学知识点的掌握外,还能够有效提高解决实际问题的思维能力。
《环境工程原理》复习资料整理总结
《环境工程原理》复习资料整理总结名词解释与填空题1.稳态反应:系统内衡算物质积累速率为02.离心沉降:利用混合物各组分质量不同,依靠离心力大小不同来实现颗粒物从混合物沉降分离3.静压能:要通过某截面的流体只有带着与所需功相当的能量时才能进入系统。
流体所具有的这种能量称为静压能或流动功。
4.层流低层:靠近壁面的薄层流体5.质量流量:单位时间内流过流动截面的流体质量6.在圆管中,雷诺数(Re<2000)为层流,(Re>4000)为湍流,(2000<Re<4000)有时层流,有时湍流。
7.重力去除时除尘效率,随着沉降时,常数的增加而(增加)(成正比)8.流量恒定时,增大管径,流速(降低)(u=qv/A)9.当吸收质在液相中的溶解度很小时,吸收靠液膜控制10.液膜:能将两种液体分隔开的液体,气膜:双膜理论:1.相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧分别有一层虚拟的气膜和液膜。
溶质分子以稳态的分子扩散连续通过这两层膜2.在相界面处,气、液两相在瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力,溶质在界面上两相的组成存在平衡关系。
3.在层膜以外,气、液两相流体都充分湍流,不存在浓度梯度,组成均一,没有传质阻力。
传质阻力分析:总传质速率方程表明,传质速率与传质推动力成正比,与传质阻力成反比。
因此,对吸收操作来说,增加溶质的气相分压或者减少液相浓度,都可以增加传质推动力,从而提高传质速率。
当传质推动力一定时,则需要减少传质阻力来提高传质速率,因此有必要对传质阻力进行分析。
传质总阻力包括气膜阻力和液膜阻力两部分。
11.P35812.流体流动时,摩擦阻力与形体阻力产生的原因:摩擦阻力是指当流体沿固体流动时,在壁面附近形成速度分布,使得流体内部存在内摩擦力;内摩擦力做工而不断消耗流体的机械能,消耗的这部分机械能转化为热能,从而导致流体能量的损失。
形体阻力:流动阻力是指在运动过程中,边界物质施加于流体流动方向相反的一种作用力。
环境工程原理复习资料
第I篇环境工程原理本原第一节常用物理量〔1〕什么是换算因数?英尺和米的换算因数是多少?〔2〕什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区不是什么?〔3〕质量分数和质量比的区不和关系如何?试举出质量比的应用实例。
〔4〕大气污染操纵工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试讲明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
〔5〕平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算〔1〕进行质量衡算的三个要素是什么?〔2〕简述稳态系统和非稳态系统的特征。
〔3〕质量衡算的根基关系是什么?〔4〕以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?〔5〕对存在一级相应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算〔1〕物质的总能量由哪几局限组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?〔2〕什么是封闭系统和开放系统?〔3〕简述热量衡算方程的涵义。
〔4〕关于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?〔5〕关于不对外做功的开放系统,系统能量变化率可如何表示?第一节管道系统的衡算方程〔1〕用圆管道输送水,流量增加1倍,要是流速不变或管径不变,因此管径或流速如何变化?〔2〕当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?〔3〕拓展的伯努利方程标明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并讲明该方程的适用条件。
〔4〕在管流系统中,机械能的损耗转变什么缘故形式的能量?其宏瞧的表现形式是什么?〔5〕关于实际流体,流淌过程中要是无外功进进,因此流体将向哪个方向流淌?〔6〕如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率?〔7〕简述层流和湍流的流态特征。
〔8〕什么是“内摩擦力〞?简述不同流态流体中“内摩擦力〞的产生气理。
〔9〕流体流淌时产生阻力的全然缘故是什么?〔10〕什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力?牛顿型流体有哪些?〔11〕简述温度和压力对液体和气体黏度的碍事。
环境工程原理期末复习重点总结
第一章绪论人类面临的两大类环境问题:生态破坏和环境污染。
环境污染主要类型污染物性质分:化学污染,生物污染,物理污染。
污染物形态分:液态污染物,气态污染物,固态污染物,辐射。
按污染源种类分:点源污染,面源污染,移动源污染。
水处理技术:物理法(沉淀,过滤,离心分离,萃取法,吸附法,膜分离等)化学法(中和法,化学沉淀法,氧化法,还原法等)生物法(好氧处理法,生态技术,厌氧处理法等)空气净化与大气污染控制技术分为分离法和转化法两大类。
土壤中的污染物主要有重金属、挥发性有机物和原油等。
污染土壤净化技术:客土法,隔离法,热处理法,电化学法等。
固体废物处理技术:压实,破碎,分选,中和法等。
第三章流体流动影响仅限于固体壁面附近的薄层,即边界层。
边界层理论要点:①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。
②此区域内,流体的流速很小,速度梯度很大。
③边界层外的整个流动区域称为外部流动区域。
④在该区域内,壁面法向速度梯度很小,黏性力很小。
阻力损失的影响因素:雷诺数的大小、物体的形状、物体表面的粗糙度。
流体测量装置分为两大类:变压头流量计(测速管,孔板流量计,文丘里流量计)特点:流道的截面面积保持不变,压力随流量的变化而变化。
变截面流量计(转子流量计)特点:压力差几乎保持不变,流量变化时流道的截面面积发生变化。
第四章热量传递热量传递主要三种基本方式:导热,热对流和热辐射。
导热:是指依靠物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞而产生热量传递的方式。
热对流:指由于流体的宏观运动,冷热流体相互掺混而发生热量传递的方式。
热辐射:物体由于热的原因而放出辐射能的现象。
对流传热:指流体中质点发生相对位移时发生的热量传递过程。
影响对流传热的因素:流体的物性特征、固体壁面的几何特征及流体的流动特征。
第五章质量传递传质过程(质量传递过程):在一个含有两种或两种以上组分的体系中,若某组分的浓度分布不均匀,就会发生该组分由浓度高的区域向浓度低的区域传递,即发生物质传递现象。
环境工程原理期末试题
环境工程原理期末试题 1. 选择题。
1.1 下列哪一项不是环境工程原理的基本内容?A. 环境水质净化。
B. 大气污染控制。
C. 土壤修复技术。
D. 电力系统设计。
1.2 环境工程原理的基本任务是什么?A. 保护环境和人类健康。
B. 提高工业生产效率。
C. 降低环境保护成本。
D. 扩大污染排放标准。
1.3 环境工程原理中的“三废”是指什么?A. 废水、废气、废渣。
B. 废水、废气、废油。
C. 废气、废渣、废土。
D. 废水、废油、废渣。
2. 简答题。
2.1 简述环境水质净化的原理和方法。
环境水质净化是指通过一系列的工程措施,将受到污染的水体经过处理后,达到一定的排放标准,保护水资源和生态环境的一种技术手段。
其原理主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要是通过过滤、沉淀等手段去除水中的固体颗粒和悬浮物质;化学方法是利用化学药剂对水中的有机物和无机物进行氧化、还原、沉淀等反应,达到净化水质的目的;生物方法则是利用微生物对水中的有机物进行降解和分解。
2.2 什么是大气污染控制?简述大气污染控制的主要技术手段。
大气污染控制是指通过采取各种技术手段和管理措施,减少大气中污染物的排放,改善大气环境质量,保护人类健康和生态环境的一种综合性措施。
其主要技术手段包括燃烧技术、气体净化技术和排放控制技术。
燃烧技术主要是通过提高燃烧效率和改善燃烧设备来减少燃烧排放的污染物;气体净化技术是通过吸附、吸收、催化氧化等方法对烟气中的污染物进行净化处理;排放控制技术则是通过监测和管理排放源,控制污染物的排放浓度和总量。
3. 计算题。
3.1 某废水处理厂每天处理废水1000吨,COD浓度为200mg/L,要求出水COD浓度不高于50mg/L。
若采用生物处理工艺,生物接触氧化池的曝气量为5000m3/d,池内溶解氧浓度为5mg/L,生物处理效率为80%,求该厂所需的曝气池体积。
解,根据生物处理工艺的公式,V = Q/(S0 S) (1/Y 1),其中V为曝气池体积,Q为进水流量,S0为进水COD浓度,S为出水COD浓度,Y为生物处理效率。
环境工程原理复习资料
3 (以气相分压差为推动力时) 在通常的吸收操作条件下,kG和kL的数值大致相当,而不同溶质的亨利系数值却相差很大。 对于易溶气体:H值很大,液膜阻力相对很小 ……称为气膜控制 用水吸收NH3、HCl等属于气膜阻力控制的传质过程。 对于难溶气体:H值很小, 液膜阻力相对很大 ……称为液膜控制 比如,用水吸收CO2, O2就属于液膜阻力控制的传质过程。 如果气膜、液膜传质阻力相当:两者都不可忽略,总传质速率由双膜阻力联合控制,比如,用水吸收SO2就属于这种情况。 *双膜理论: ① 相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧分别有一层虚拟的气膜和液膜。 ②在相界面处,气液两相在瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力。 ③在膜层以外,气液两相流体都充分湍动,不存在浓度梯度,组成均一,没有传质阻力。 ⑵对流传热的影响因素 ①物性特征: a.流体的密度ρ或比热容Cp越大,流体与壁面间的传热速率越大; b.导热系数λ越大,热量传递越迅速; c.流体的粘度μ越大,越不利于流动,会削弱与壁面的传热。
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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的不同,而将气体混合物分离的操作过程,本质是混合气体组分从气体相到液相的相同传质过程。
过滤:分离液体和气体非均匀相混合物的常用方法。
过程:混合物中的流体在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。
通量:单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
单位时间内通过单位面积的热量,称为热量通量,单位为J/(m2·s);单位时间内通过单位面积的某组分的质量,成为该组分的质量通量,单位为k (m2·s);单位时间内通过单位面积的动量,称为动量通量,单位为N/m2。
稳态系统:系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,不随时间变化。
非稳态系统:系统中流速、压力、密度等物理量随时间变化量纲:用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为量纲。
无量纲准数:由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数。
吸附分离:通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触,有选择地使体系中的一种或多种组分附着于固体表面,从而实现特定组分分离的操作过程。
亨利定律:在等温等压下,某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比。
雷诺数:一种可用来表征流体流动情况的无量纲数,以Re表示,Re=ρvr/η,其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系数,r为一特征线度吸附平衡:在一定温度和压力下,当流体(气体或液体)与固体吸附剂经长时间充分接触后,吸附质在流体相和固体相中的浓度达到平衡状态,称为吸附平衡。
环境工程原理重点1.基本单位:长度(m) 质量(kg) 时间(s) 电流(A) 热力学温度(开K)物质的量(mol) 发光强度(坎 cd)2.量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准。
q m1=q m2 即ρ1q v1+ρ2q v2=ρm q m 。
3.稳态非反应系统4.对于稳态过程,系统内无热量积累,E q=0,∑h p-∑h f=q。
环境工程学期末复习完整版
环境工程学期末复习完整版环境工程学期末复习1、水循环分为自然循环和人为循环;水污染分为自然污染和人为污染。
水污染的分类:化学性、物理性、生物性污染2、水质指标与水质标准各种杂质根据其在水中的状态可分为悬浮物质、溶解物质、胶体物质。
物理性指标:温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度;总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体和电导率等。
化学性指标:pH、碱度、酸度、硬度、各种阳/阴离子、总含盐量和一般有机物质等;各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等有毒化学指标;DO、COD、BOD、TOD 等氧平衡指标。
生物性指标:细菌总数、总大肠杆菌数、各种病原细菌、病毒等。
有机物质综合性指标是COD、BOD、OC。
生化需氧量:在有氧的条件下,水中可分解的有机物由于好氧微生物的作用被氧化分解而无机化,这个过程所需要的氧量叫做BOD。
测定步骤,分两个阶段进行,第一阶段为碳氧化阶段,主要是不含氮有机物的氧化,也含有含氮有机物的氨化,此阶段消耗的氧量称为碳化生化需氧量La或BODu表示。
第二阶段为硝化阶段,所消耗的氧量称为硝化生化需氧量LN或NOD。
生化需氧量的定义中只规定有机物被氧化分解为无机物质,在第一阶段生物氧化中,有机物的C变成CO2,N变成了NH3,他们都已无机化了,因此并不关心NH3继续氧化为NO2-和NO3-,然而对于一般的有机废水,消化过程大约在5-7天甚至10天以后才能显著展开,所以在5d的BOD测定中通常可以避免硝化细菌好氧的干扰。
标准BOD测定为什么选5天?因为5天的BOD消耗值基本达到70%左右,时间再长效果也不显著,而且没有时效性对于大多数有机物而言,生物好氧氧化经过20天大约能完成95~99%,经过5天只完成70%左右。
对于一般的有机废水,硝化过程大约在5~7天甚至10天以后才能显著展开,因此BOD5在的测定通常可以避免硝化细菌好氧的干扰。
K1(T)= K1(20)(1.047)(T-20)La(T)= La(20)(0.02T+0.6)如果同一废水中各种有机物质的相对组成没有变化,则三者之间的相应关系是CODBODOC。
环境工程原理复习资料
环境工程原理复习资料一、名词解释1、量纲和无量纲准数:(P20)描述物体或系统物理状态的可测量性质称为量纲,量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准。
无量纲准数是由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数。
2、通量:(P26)单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
3、平均速度的涵义:(P26)平均速度按体积流量的相等的原则定义,单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等,其定义式为u m =∫u ⅆA A A =q νA4、衡算系统:(P27)用于分析质量迁移的特定区域,即衡算的空间范围,称为衡算系统。
衡算系统的大小和几何形状应按照便于研究问题的原则选取。
5、开放系统和封闭系统:(P35)当物质和能量都能够穿越系统的边界时,该系统称为开放系统;只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统称为封闭系统。
6、可压缩流体与不可压缩流体:(P45)可压缩流体,流体体积随压力变化而变化,一般指气体;不可压缩流体,流体体积不随压力变化而变化,一般指液体。
7、边界层:(P58)实际流体沿固体壁面流动,紧贴壁面处存在非常薄的一层区域即边界层。
8、边界层分离:(P62)在某些情况下,如物体表面曲率较大时,往往会出现边界层与固体壁面相脱离的现象。
此时壁面附近的流体将发生倒流并产生漩涡,导致流体能量大量损失,这种现象称为边界层分离。
9、传热边界层:(P112)壁面附近因传热而使流体温度发生较大变化的区域,称为传热边界层,也称热边界层或温度边界层。
传质边界层:(P168)将壁面附近梯度较大的流体层称为传质边界层。
10、质量传递:(P155)是指物质在浓度差、温度差、压力差、电场或磁场场强差等的推动力作用下,从一处向另一处的转移。
11、主体流动:由于组分A 被溶剂吸收,使气相主体与相界面之间形成总压梯度,在梯度推动下,气相主体向界面处流动。
环境工程原理复习提纲
一.名词解释1.汽蚀现象由于长时间受到冲击力反复作用,以及液体中微量溶解氧对金属的化学腐蚀作用,叶轮的局部表面出现斑痕和裂纹,甚至呈海绵状损坏2.扬程指泵对单位重量(1N)的液体所提供的有效能量3.直管阻力流体在圆形直管内流动时,由于流体与管道壁之间、流体内部质点间的内摩擦而产生的阻力损失4.局部阻力流体在管路的进口、出口、弯头、阀门、截面积扩大、截面积缩小等位置流过时,其流速大小和方向都发生了变化,并且流体受到干扰或冲击,使涡流现象加剧而造成能量消耗5.气缚现象离心泵启动时,如果泵内存有空气,由于空气密度相对于输送液体很低,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低不足以将液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体6.自由沉降指在沉降过程中,任一颗的沉降不因其他颗粒的存在而受到干扰7.绝对标高亦称海拔高度,我国把青岛附近黄海的平均海平面定为绝对标高的零点,全国各地标高均以此为基准。
8.吸收速率指单位时间内单位相际传质面积上吸收的吸收质的量9.过滤是在外力作用下,悬浮液中的液体通过多孔介质的空道,而使固体颗粒被截留下来,从而实现非均相物系的固、液分离的单元操作。
10.干扰沉降当颗粒直径与容器直径之比大于1:200或悬浮液中颗粒的浓度大于0.2%(体积),此时颗粒与器壁或颗粒间存在干扰。
二.有关概念1.连续方程,伯努利方程的表达式和物理意义,伯努利方程的应用连续方程:ρAu=常数物理意义:在连续的稳定的不可压缩流体的流动系统中,流体的流量处处相等,流速与管道的截面积成正比。
截面积越大之处流速越小,反之亦然。
伯努利方程:∑+++=+++f H pgP u g z He P u g z 2222121121pg 21 z ——铅垂高度(m )g ——重力加速度(2/s m )u1——泵吸入口处的液体流速(m/s )u2——压出管内水的流速(m/s )ρ——流体密度(3/m kg )P1——泵进口处真空表读数的相反数(Pa )P2——泵进口处压力表读数(Pa )He ——输送设备对流体所提供的压头(m )∑f H ——吸入管路的压头损失(m )意义:不可压缩的流体在经过任意截面时,假设没有能量损失,根据能量守恒定律,则流体在任意截面处的能量之和处处相等。
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1、管路分为简单管路(①、通过各管路的质量流量不变;②、整个管路阻力损失等于各管路阻力损失之和。
)和复杂管路,复杂管路包括分支管路(①、总管流量等于各支管流量之和;②、主管段各段流量不同,阻力损失需分段加以计算;③、机械能守恒。
)和并联管路(①、总流量等于各支管流量之和;②、各支管中阻力损失相等;③、各支管的流量依据阻力损失相同的原则进行分配。
)。
2、流量计包括测速管(毕托管)(测得的是点速度)、孔板流量计(固定安装,阻力损失较大)、文丘里流量计(比孔板流量计减少了机械能损失),转子流量计(必须垂直安装,流体自上而下流动)。
3、热量传递包括热传导、对流传热、辐射传热。
4、导热系数:①、气体导热系数很小,利于绝热保温,随温度和压强的升高而升高。
②、水的导热系数最大,常用做导热介质。
液体(除水和甘油外)导热系数随温度的升到而减小,压力影响不大。
③、固体:金属的λ选大于非金属的λ;金属有杂质,λ减小;纯金属λ随温度升高而减小,合金λ随温度升高增大;晶体λ随温度升高而减小,非晶体λ随温度升高而增大。
5、环境工程中常见的传质过程有:吸收、萃取、吸附、离子交换、膜分离。
6、重力沉降和离心沉降的比较:区别:①、重力沉降的动力是重力,沉降方向向下,沉降速度恒定,沉降的加速度为重力加速度;②、离心沉降的动力是离心力,沉降方向向外,沉降的速度与半径有关,是变化的,沉降的加速度为离心加速度。
联系:离心分离因数,是离心分离设备的重要指标,表示离心沉降速度较沉降速度可以提高的倍数。
7、过滤可以分为:表面过滤(滤饼过滤)和深层过滤。
8、表面过滤与深层过滤的比较:区别:①、表面过滤的条件是颗粒物浓度高,滤速慢,虑饼易形成,过滤的介质是织布或多孔固体,过滤介质的孔一般比颗粒物的粒径小,有效过滤介质主要是虑饼,实际应用于真空过滤机、板框式压滤机、慢滤池、袋滤器。
②、深层过滤的条件是颗粒物浓度底,滤速快,过滤介质是固体颗粒,过滤介质的空隙大于颗粒物粒径,有效的过滤介质是固体颗粒,实际应用于快滤池。
联系:表面过滤中虑饼的比阻和深层过滤中过滤介质的比阻均可用公式求得。
9、恒压过滤和恒速过滤的比较:区别:①、恒压过滤的速度逐渐减小,过滤压差保持不变,基本方程为:②、恒速过滤的速度保持不变,压差逐渐增大,基本方程为:联系:环境工程常采用先恒速过滤,到一定阶段后换成恒压过滤的过滤方式。
10、相平衡关系主要应用于:判断传质方向、计算传质推动力、确定传质过程的极限。
11、物理吸收和化学吸收的比较:①、物理吸收不发生化学反应,只存在相平衡;化学吸收在液相中发生化学反应,相平衡和化学平衡共存。
②、化学吸收只能减小液膜的传质阻力,因此,物理吸收和化学吸收在气膜中的传质情况相同。
③、液膜控制的吸收过程宜采用化学吸收,气膜控制的吸收过程采用化学吸收作用不明显。
12、物理吸附和化学吸附的比较:①、物理吸附的作用力是德华力,作用力较弱,吸附热较小,是可逆吸附。
②、化学吸附的作用力是化学键,作用力较强,吸附热较大,是不可逆吸附。
13、吸附的类型:①、按作用力性质分:物理吸附和化学吸附。
②、按吸附剂再生方法分:变温吸附和变压吸附。
③、按原料组成分:大量吸附分离和杂质去除。
④、按分离机理分:位阻吸附、动力学吸附和平衡吸附。
14、吸附剂的类型,特点活性炭(吸附容量大,热稳定性高,化学稳定性好,解吸容易);活性炭纤维;炭分子筛(表面疏水,耐酸碱性,耐热性好,不耐燃烧);硅胶(亲水性吸附剂);活性氧化铝;沸石分子筛。
15、过滤常数的测定:㈠过滤常数K和qe将恒压过滤积分方程式改写为:该式表明在恒压过滤条件下,t/q于q之间存在线性关系,其直线的斜率为1/k,截距为2qe/k,因此只要在实验中测的不同过滤时间t的单位过滤面积的过滤量,即可根据上式求得过滤常数k,qe。
㈡压缩指数s根据k与△p之间的关系式,对两侧取对数得,由此可见,lgk与lg△p之间存在线性关系。
在不同压差下进行恒压实验,求出不同压差下的k,即可根据上式求出滤饼的压缩指数s。
绪论1.环境工程学的主要研究对象是什么?水质净化与水污染控制技术,大气污染控制技术,固体废物处理处置与管理和资源化技术,物理性污染控制技术,自然资源的合理利用与保护,环境监测与环境质量评价,还包括生态修复与构建理论与技术,清洁生产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。
2.简述环境净化与污染控制技术原理体系?水质净化与水污染控制工程,空气净化与大气污染控制工程,固体废弃物处理处置与管理,物理性污染控制工程,土壤净化与污染控制技术,废物资源化技术。
3.试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线?隔离技术是将污染物或污染介质隔离,从而切断污染物向周围环境的扩散途径,防止污染进一步扩大;分离技术是利用污染物与污染介质在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收的目的;转化技术是利用化学反应或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染物得到净化与处理。
稀释技术是使污染物毒性减轻。
4.环境工程容,任务,目的?任务:系统深入的阐述环境污染控制工程,为相关专业课程打下良好的理论基础。
容:环境工程原理基础,分离过程原理,反应工程原理。
目的:实现污染物的高效,快速去除。
第二章质量衡算与能量衡算1.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲。
由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数,称为无量纲准数,无量纲准数既无量纲又无单位,其数值大小与所选单位制无关。
区别:量纲是可测量的性质;单位是测量的标准,用这些标准和确定的数值可以定量的描述量纲。
2.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点?1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积,因此可以用体积分数表示污染物的浓度,该单位最大的优点是与温度、压力无关。
3.平均流速的定义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速围是多少?平均流速按体积流量相等的原则定义,即单位时间以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。
流速影响流动阻力和管径,因此直接影响系统的操作费用和基建费用,一般的,液体的流速取0.5~3.0m/s,气体为10~30m/s。
4.进行质量衡算的三个要素是什么?输入物料质量—输出物料质量=部积累物料质量5.质量衡算的基本关系是什么?输入量—输出量+反应量=累计量6.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?污染物的生物降解经常被视为一级反应,即污染物的降解速率与其浓度成正比。
qmr=—kpV7.物质的总能量由哪几部分组成?总能量E=E 能+E 动能+E 位能+E 静压能8.什么是封闭系统和开放系统?开放系统:流体携带能量进出系统。
封闭系统:系统与外界没有物质交换,只有能量交换。
第三章流体流动1.用圆管道输送水,流量增加一倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?管径变为原来的根号二倍,流速增加一倍。
2.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件?单位质量流体具有的动能、位能与静压能之差的和等于流体输送过程中产生的热与能之和。
适用条件是连续,均质,不可压缩,处于稳态流动的流体。
3.在管流系统中,机械能的损耗转变为什么形式的能量?其宏观表现形式是什么?热和能,宏观表现形式是流体温度升高。
4.如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率?Ne=Weqm5.简述层流和湍流的流态特征?层流:处于管不同径向位置的流体微团各自以确定的速度沿轴向分层运动,层间流体互不掺混,不存在径向流速。
Re<2000湍流:各层流体相互掺混,流体微团以较高的频率发生各个方向的脉动。
Re>2000 6.流体流动时产生阻力的根本原因是什么?质点脉动。
7.什么情况下可用牛顿粘性定律计算剪切应力?牛顿型流体有哪些?流体呈层流流动的情况。
水,空气,汽油,煤油,甲苯,乙醇等。
8.简述温度和压力对液体和气体黏度的影响?气体的黏度随压力的升高而增加,低密度气体和液体的黏度随压力变化较小,一般可以忽略。
对于液体,当温度升高时,分子间距离增大,吸引力减小,因而使黏度减小;对于气体,温度升高,20max 1r r u u分子运动加快,动量交换频繁,所以黏度增加。
9.简述湍流边界层的流态以及流速分布和阻力特征?层流:圆管层流的平均速度为最大速度的一半。
宁公式:阻力损失与流速成正比,摩擦系数与雷诺数成反比。
湍流:(n 值约为7)10.管道局部阻力损失?1.突然扩大:2.突然缩小:都用小管的流速计算11.流量计的种类及特点?变压头流量计:流道的截面积不变,而压力随流量的变化而变化,因此也叫压差式流量计,常见的有测速管,孔板流量计,文丘里流量计。
变截面流量计:压力几乎保持不变,流量变化时流道的截面积发生变化,最常见的是转子流量计。
第四章热量传递1.热量传递的方式?热传导,对流传热,辐射传热。
2.导热系数随温度的变化,与什么因素有关?气体的导热系数随温度升高而增高,液体(除水和甘油)导热系数随温度升高而减小。
纯金属随温度升高而减小,合金相反。
晶体随温度升高而减小,非晶体相反。
非金属中石墨的导热系数最高,液体中水的最高。
导热系数λ与物质的种类,温度和压力有关。
公式:单位:W/(m ·K)3.对流传热速率的影响因素?(1)物性特征:流体的密度或比热容Cp 越大,流体与壁面间的传热速率越大;导热系数越大,热量传递越快;流体的黏度越大,越不利于流动,会削弱与壁面的传热。
(2)几何特征:固体壁面的形状,尺度,方位,粗糙度,是否处于管道2m f2u l p d nr ru u 10max 12211f 2(1)2m u A h A 2222f 0(1)2m u A h A y T qd d进口段以及是弯管还是直管等(3)流动起因,流动状态,有无相变化,流体对流方式第五章质量传递1.传质机理?分子扩散和涡流扩散,又称分子传质和涡流传质。
2.常见的传质过程?吸收与吹脱,萃取,吸附,离子交换,膜分离。
3.虚拟膜层的定义及意义?将层流底层的浓度梯度线段延长,并与湍流核心区的浓度梯度线相交于G 点,G 点与界面的垂直距离称为有效膜层,又称虚拟膜层。
意义:这样一来,就可以认为由流体主体到界面的扩散相当于通过厚度为lG 的虚拟膜层的分子扩散,把全部的传质阻力看成集中在虚拟膜层,于是就可以用分子扩散速率方程描述对流扩散。
对流传质速率方程:第六章沉降1.重力沉降与离心沉降的区别?前者的动力是重力,沉降方向向下,沉降速度是恒定的,加速度是重力加速度;后者的动力是离心力,沉降方向向外,沉降速度与半径有关,是变化的,加速度是离心加速度。