环境工程原理复习总要

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1、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

2、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

3、)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

4、、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。微分衡算：探求系统内部的质量和能量变化规律，了解过程的机理；研究微元体各物理量随时间和空间的变化关系。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。内能：e，物质内部所具有的能量，是温度的函数静压能：流动着的流体内部任何位置上也具有一定的静压力。流体进入系统需要对抗压力做功，这部分功成为流体的静压能输入系统。第三章流体流动动能：流体流动时具有的能量位能：流体质点受重力场的作用具有的

5、能量，取决于它相对基准水平面的高度理想流体：连续、匀质、无黏性、完全不可压缩层流（滞流）：不同径向位置的流体微团各以确定的速度沿轴向分层运动，层间流体互不掺混。——流速较小时湍流（湍流）：各层流体相互掺混，流体流经空间固定点的速度随时间不规则地变化，流体微团以较高的频率发生各个方向的脉动。——当流体流速增大到某个值之后判别：雷诺数Re对于圆管内的流动：Re<2000时，流动总是层流型态，称为层流区；Re>4000时，一般出现湍流型态，称为湍流区；2000

6、；取决于外界干扰条件。黏度的影响因素：黏度随流体种类不同而不同，并随压强、温度变化而变化。（1）流体种类：一般地，相同条件下，液体的黏度大于气体的黏度。（2）压强：气体的黏度随压强的升高而增加，低密度气体和液体的黏度随压强的变化较小。对常见的流体，如水、气体等,黏度随压强的变化不大，一般可忽略不计。（3）温度：是影响黏度的主要因素。牛顿流体：流体黏性具有较大差别，有一大类流体遵循牛顿定律，所有气体和大多数低相对分子质量的液体均属于此类流体，如水、汽油、煤油、甲苯、乙醇等。流态对剪切力的影响：①层流流动：基本特征是分层流

7、动，表现为各层之间相互影响和作用较小，剪应力主要是由分子运动引起的。②湍流流动：存在流体质点的随机脉动，流体之间相互影响较大，剪应力除了由分子运动引起外，还由质点脉动引起。内摩擦力是流体内部相邻两流体层的相互作用力，称为剪切力；单位面积上所受到的剪力称为剪切应力。流动阻力：流体具有“黏滞性”→流体具有“内摩擦”的作用→流动的流体内部存在内摩擦力→壁面摩擦力——流动阻力实际流体的流动具有两个基本特征：(1)在固体壁面上，流体与固体壁面的相对速度为零，这一特征称为流动的无滑移（黏附）特征；(2)当流体之间发生相对运动时，流

8、体之间存在剪切力（摩擦力）。边界层理论是分析阻力机理、进行阻力计算的基础。边界层理论是分析热量、质量传递机理和强化措施的基础。普兰德边界层理论要点：（1）当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——边界层；（2）在边界层内，流体的流速很小，但速度梯度很大；（3）在边界层内，黏性力可以达到很高的数值，它所起的作用与