环境工程专业 环境工程原理第二版胡洪营.doc

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1、环境工程原理总结思考题1.简要阐述环境净化与污染控制技术原理体系以及在实际工程中实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。答：（1）原理体系：利用稀释隔离、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。（2）技术路线：通过隔离/分离/转化方式的优选与组合，实现对污染物的高效（去除效率、能耗）、快速地去除。即通过对装置的优化设计以及对操作方式和操作条件的优化，实现对介质的混合状态和流体流态的优化和对迁移（物质、能量）和反应速率的强化，从而实现对污染物的高效（去除效率、能耗）、快速去除。3.流体在直管内流动时，同时发生传

2、热或传质过程。当流速增加致使流态变为湍流时，对流动和传递过程产生什么影响？当流体流过弯管时，与直管有什么不同？答：流动转化为湍流后，流动阻力增加，传热或传质阻力减少。流体流过弯管时，由于离心力作用，扰动加剧，使阻力损失增加，传热过程被强化。4.一般情况下，反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响，为什么？答：流动状态不同，将使反应器内的浓度分布、湿度分布和流速分布不同，可能造成反应器各“流团”停留时间分布，组分分布和反应速率的不同，直接影响反应过程和传递过程，从而影响反应的结果。5.流体沿平壁面流动，当流度增加致使流动状态由层流变

3、为湍流时，试分析流动边界层厚度的变化以及对流动阻力和传质阻力产生的影响？答：边界层厚度随流速增加而减少；层流变湍流速度梯度变大，摩擦力增加，流动阻力增加；边界层厚度减少，而传质阻力主要集中在边界层，湍流加大了液体的对流，浓度梯度增大，传质阻力减少。（注：直管中相似，弯管中产生环流，易发生边界层分离，扰动剧烈，摩擦力增大，流动阻力增大，利于传质）6．流体沿壁面流动时，有时会出现边界层分离的现象。（1）边界层分离的条件；（2）流动状态对边界层分离和流动阻力的影响。答：（1）边界层分离的条件：存在黏性作用和逆压梯度（2）层流边界层速度变化

4、较湍流小，慢速流体更容易被阻滞。所以，湍流边界层分离比层流延后。由于湍流边界层分离延后，分离点下移，尾流区较小，所以其形体阻力小。7.为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？答：多孔材料的空隙中保留大量气体，气体的导热系数小，从而起到保温效果。水的导热系数较大，如果保温材料受潮，将会增大整体的导热系数，从而使得保温性能降低，所以要防潮。8.气温下降，应添加衣服，把保温性能好的衣服穿里面好，还是穿外面好？为什么？答：把保温好的衣服穿里面好，因为保温好的衣服导热系数小，穿在里面，热阻大，热损失小。9.双膜理论（P270）(1

5、)相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面，相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；溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的膜层内。因此，相际传质的阻力就全部集中在两层膜中，故该模型又称为双阻力模型。10.反应器一般有三种操作方式：间歇操作、连续操作、半间歇操作。⑴间歇操作：没有物料的输入，也没有物料的输出

6、，不存在物料的进与出；⑵连续操作：物料连续输入，连续输出，时刻伴随着物料的流动；⑶半间歇操作：具有间歇操作和连续操作的某些特点。11.在深层过滤中，流体中的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料层捕获，该过程主要包括以下三个行为：迁移行为、附着行为、脱落行为。12.传质总阻力包括气模阻力和液膜阻力。13.吸附平衡三理论：方程、方程、方程。通常情况下，吸附量随温度的上升而减少，随压力的升高而增大。14.稳态系统：当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化。稳态过程的数学特征：非稳态系统：当系统中流速、压力、密度等物理量不

7、仅随位置变化，而且随时间变化。非稳态过程的数学特征：15.根据传热机理不同，热的传递主要有那几种方式？并简要分析其传热机理。（1）热传导机理：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。(2)对流传热机理：液体中质点发生相对位移而引起的热量的传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。(3)辐射传热机理：物体由于热的原因而发生辐射能的过程（通过电磁波来传递能量）。传热距离越大，传热壁面和导热系数越小，则导热系数热阻越大，热传导速率越小。传热速率=传热推动力/导热热阻16.与重力沉

8、降比，离心沉降有什么特点？⑴沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心；⑵离心力随颗旋转半径变化而变化，而重力沉降则是不变的；⑶离心沉降在数值上远大于重力沉降，比重力沉降有效。17.过滤按过滤机理可分为：表面过滤：采用过滤介质的孔比过