1、复旦大学环境科学与工程系 2015 2016 学年第 一 学期期末考试试卷 A卷 B卷 课程名称： _环境工程基础 _ 课程代码： _ENVI130010.01_ _ 开课院系： _环境科学与工程系 _ 考试形式：闭卷 姓 名 ： 学 号 ： 专 业 ： 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 总 分 得 分 一、 选择题（ 20 空，共 20 分） 1. 以下哪种方式不是减小流体阻力的途径（）？ A、 减少不必要的 管件 B、 适当缩小管径 C、 减小 流体粘度 D、 用 光滑管替换粗糙管 2. 某设备上真空表读数为 100 mmHg， 当地大气压强为 760 mmHg， 则该设备内的绝对压
2、强是 （），表压强是（）。 A、 -100 mmHg B、 -760 mmHg C、 860 mmHg D、 660 mmHg 3. 雷诺数 Re 反映了（ ）的对比关系 。 A、 粘 性 力与重力 B、 重力与惯性力 C、 惯性力与粘 性 力 D、 粘 性 力与动水压力 4. 流体在管道中呈 湍 流时 ， 其平均流速是 管中心流速的 （） 倍 ；呈层流时，其平均流速是管中心流速的（）倍。 A、 0.5 B、 0.8 C、 1 D、 2 5. 伯努利方程表明 ， 单位质量流体在 任一截面上所具有的 （）之和是一个常数。 A、 内能 、 位能和动能 B、 内能、 动能和静压能 C、 位能、动能和
3、静压能 D、 内能、 位能和静压能 （ 装 订 线 内 不 要 答 题 ） 6. 明渠流是 _自由表面的流体，属于 _（）。 A、 有， 无压流 B、 有， 有压流 C、 无， 无压流 D、 无， 有压流 7. 离心泵的 效率 和流量的关系为 （） A、 流量增大，效率增大 B、 流量增大，效率先增大后减小 C、 流量增 大，效率减小 D、 流量增大 ， 效率先减小后增大 8. 关于转子流量计的叙述 ， 错误的是 （） A、 流量越大， 转子的位置越高 B、 转子 上 、 下方的压力不随流量的变化而变化 C、 安装时 必须保证垂直 D、 测量不同流体时 ， 刻度需校正 9. 稳定的多层平壁导热
4、中，某层的热阻越大，则该层的温度差 （） A、越大； B、越小； C、不变； D、无法判断10. （） 是指，当间壁两侧冷、热流体间的温度差为 1K 时，在单位时间内通过单位传热面积，由热流体传给冷流体的热能。 A、导热系数； B、传热膜系数； C、总传热系数； D、阻力系数 11. 在列管换热器中，在温度不太高的情况下，冷热两流体的传热过程是（） A、以热传导为主要方式； B、以热辐射为主要方式； C、以热对流为主要方式； D、以热传导和热对流两种方式为主 12. 吸收速率主要取决于通过双膜的扩散速率，为了提高吸收速率，则应该（） A、增加气 膜厚度，减少液膜厚度； B、减少气膜厚度，减少液
5、膜厚度； C、增加气膜厚度，增加液膜厚度； D、减少气膜厚度，增加液膜厚度 13. 在常压下，用水逆流吸收空气中的 CO2，若将用水量增加，则出口气体中的含量将（） A、增加； B、减少； C、不变； D、无法判断 14. 对于解吸操作，其溶质在液体中的实际浓度（）气相平衡浓度 A、小于； B、大于； C、等于； D、无法判断 15. 用饱 和水蒸气加热空气时，传热管的壁温接近（） A、饱和水蒸气的温度； B、空气的进口温度； C、空气的出口温度； D、空气进、出口的平均温度 16. 稳定传热是指传热系统内，各点的温度（） A、既随时间而变化，又随位置而变化； B、只随时间而变化，不随位置而变
6、化； C、只随位置而变化，不随时间而变化； D、既不随时间变化，也不随位置变化 17. 计算流传热系数的公式中普朗特数（ Pr）是表示（）的参数。 A、对流传热 ； B、流动状态； C、物性影响； D、自然对流影响 18. 有一列管式换热器，管内通过冷却水冷凝管间通入的有机蒸气。根据实际需要，现准备将该换热器的管程由单程改为双程。冷却水和有机蒸气的流量和进口温度不变，下列各种现象中，哪一种现象不会发生（） A、冷却水的流速增大； B、冷却水的出口温度降低； C、换热器的总传热系数 K 增加； D、管间冷凝下来的有机物的出口温度降低 二、 计算题（ 4 题，共 80 分） 1. 有一条小河， n
7、=0.030，过水断面为梯形 ，底宽为 3m，底坡为 0.005，边坡系数为 0.6。试求： （ 1） 水力最佳条件下可满足的流量（ 12 分） （ 2） 若允许通航流速 Vmax=3m/s，水力最佳条件是可否满足通航需求（ 3 分） 2. 用泵将流量为 7200 /kg h ，密度 31200 /kg m ，粘度为 31 10 Pa S的有机溶液稳态输送至 A、 B 两个完全相同的 恒水位 高位槽（包括它们的液面水位，泵后至它们的管路等也完全相同）。当 A 端管路阀门打开， B 端阀门关闭时，测 得泵出口表压为 55 10Pa 。泵出口到 A， B 槽管路长度均为 12m， 且每条管路有 4
8、 个 90。 标准弯头，一个三通阀， 1 个闸阀。管为铁管，内径 20mm，管壁的绝对粗糙度为 0.016mm。泵出口到三通阀之间的沿程及局部阻力水头损失可忽略不计。泵吸水管长 5m， 2 个 90。 标准弯头， 1 个底阀；管为铁管，内径 80mm，管壁的 绝对粗糙度为 0.023mm；该地区大气压为 101.3kPa。 求： （ 1） A 端阀门开， B 端阀门关闭时，高位槽 A 的液面比泵出口高多少米。 （ 12 分） （ 2）若 A、 B 端 阀门都打开， A、 B 两槽的液面一样高，且泵的输出流量不变，则泵出口处的压强变为多少？ （ 13 分） 3. 有一列管换热器，装有 252.5
9、mm 的钢管 300 根，管长为 2m。现在用该列管换热器将常压空气从 20 加热到 85 ，空气的流速为 20m/s。选用 108 的饱和水蒸气在管间通过冷凝来加热空气。已知饱和水蒸气的传热系数为 104W/（ m2 K)，管壁及两侧的污垢热阻忽略不计，且不计热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为： Cp=1 kJ/(kg K)， =2.85 10-2W/（ m2 K)， =2.010-5Pa s，=1.2 kg/m3， Pr=0.7，试求： （ 1）空气在管内的对流传热系数 （ 8 分） （ 2）换热器的总传热系数 （ 4 分） （ 3）换热器的实际传热面积 （ 4 分） （ 4）换热器
10、的平均温度差 （ 4 分） 4. 在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体溶质组分 A，吸收塔内操作压强为106kPa，温度为 30C ，混合气体流量为 1300m3/h，混合气体中 A 的摩尔分数为0.03， A 的吸收率为 95%，已知 A 在气液两相中的平衡关系为 Y=0.65X。若吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍，试求： （ 1）进入塔顶的清水用量 L （ 15 分） （ 2）吸收液出口的组成 （ 5 分） 图 2 管内流体流动时摩擦系数与雷诺准数及相对粗糙度的关系 表 1 局部阻力系数 名称 名称 45标准弯头 0.35 止回阀 6 90标准弯头 0.75 闸阀全开 0.17 180标
11、准弯头 1.5 三通阀 2.0 突然缩小 0.5 突然扩大 1 hfpa tgLcLukL 223 14.03/13/13/1 )()(86.1wiLdPrReNu )0 1 5.01(8.0 3/1Grf ， fPrReNu 8.023， 7.0)(1 LdiL 14.01 / 38.0027.0 wpii cudd 8.151061 Re， nPrGrCNu )( 212 12 )/l n ( RRttLrLrrtt fioiofi Hcp 或 aHcp mxy 或 bmxy iGGA ppkN LGGHkkK 11 1 LGLkkHK 11xyykmkK 1 1 xyxkmkK 11 1
12、 LiLA cckN 34411 iTGY YY pkk 35411 iTLX XX ckk iyY YYkk 11 1 ixX XXkk 11 1 ppKN GGA TGY pkk TLX ckk TGy pkk TLx ckk Yy kk Xx kk LLA ccKN 36411 YY pKK TGY 37411 XX cKK TLX yyKK Yy 11 1 xxKK Xx 11 1 xy KmK LG HKK iYA YYkN TGY pKK TLX cKK XTTY Kc HpK Yy KK Xx KK XXkN iXA YYKN YA XXKN XA xxkN ixA iyA yykN xxKN xA yyKN yA m21212121lnYYYYYYYYYNOG m21212121lnXXXXXXXXXNOL *22*11*22*11m ln)(YYYYYYYYY 2*21*12*21*1mln)(XXXXXXXXX AmXY mXYAAN OG 111ln11 12221 AmXY mXYAAN T 111lnln 1 22 21 8/14/12.032 75.1lg LGLLGf VLAgau AmYX mYXAAN OL )/( )/()1(ln1 1 22 21 AmYXmYXAAN )/( )/()1(ln1ln12221
