文档介绍：( 装订线内不要答题)
复旦大学环境科学与工程系
2011~2012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:
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
填空题(25分,每一个空1分)
过程的速率= 。
1)当考虑流体在管内流动时,其Re 为层流。
2)当考虑球形颗粒在流体中沉降或升浮时,其Re 为层流。
3)当考虑流体在圆形直管内的对流传热时,其Re 为层流。
强化换热器传热过程的途径有, , 。
在解吸过程中,气相中溶质分压总是________溶质的的平衡分压,因此解吸操作线总是在平衡线的________。
请写出微生物反应动力学中常用的Monod(莫诺特)方程和方程中每个参数的意义和单位
1)
2)
3)
4)
5)
对于同一反应,在同温度、同产量和同转化率条件下,平推流反应器的有效容积(反应器体积)与全混流反应器的有效容积之比称为容积效率(或称为有效利用系数)。除________级反应外,其它正级数反应的容积效率都小于________,转化率愈
________,容积效率愈________。当转化率一定时,反应的级数愈________,容积效率愈________,即对于反应级数高的反应,利用理想全混流反应器,需要更________的有效容积。
对于如
A+Bk1R (目的产物)
A+Bk2S (副产物)
这种类型的平行反应,其反应速率方程式为:
rR=dcRdτ=k1cAα1cBγ1
rS=dcSdτ=k2cAα2cBγ2
要提高目的产物R的收率,对此可根据各反应级数的高低拟定适宜的反应器型式和操作方法,请填写表1中对浓度的要求。
表1 根据反应级数选定的适宜操作
反应级数的大小
对浓度的要求
适宜的反应器型式和操作方法
α1>α2,γ1>γ2
A和B同时加入的间歇反应釜、理想排挤反应器或多釜串联反应器
α1>α2,γ1<γ2
;或沿反应管长度的各处,加入B的连续操作;或陆续加入B到反应釜的半连续操作
α1<α2,γ1>γ2
将A分成各小股,分别加入各多釜串联反应器中;或沿反应管长度的各处,加入A的连续操作;或陆续加入A到反应釜的半连续操作
α1<α2,γ1<γ2
理想混和反应器,或将A及B慢慢滴入间歇反应釜,或使用稀释剂使cA和cB 均降低
二、计算题(75分)
(25分)如图1所示,需将密度,粘度为的溶液从左边的低位槽用离心泵抽入右边的高位槽中
。吸入管路为,压出管为。吸入管长度6m,有90。标准弯头1个;压出管长度为11m,装有90。标准弯头2个,止回阀1个。,低位槽和高位槽液面高度差为7 m,泵进口中心点高于低位槽水面2m,。试求:(1)泵的扬程及有效功率;(2)泵进口处断面的压强;(3)。此时泵能否正常工作。
图1 示意图
表2 局部阻力系数
名称
ζ
名称
ζ
45。标准弯头
止回阀
6
90。标准弯头
闸阀全开
180。回弯头
三通阀
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
(20分) 的饱和水蒸气在一列管式换热器的管间冷凝以预热水,其管长与管径比>60,水在∮25mm×,进口温度为20°C,至出口加热到80°C。取水蒸气冷凝传热膜系数为9000W/(m2·K),×10-3m2K/W, 忽略管壁热阻。
试求:
(1)传热系数K;
(2)操作1年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水量不变,进口温度仍为20°C,其出口温度只需升至70°C,求此时的传热系数及污垢热阻。
表3 水的物性参数
温度 T/℃
饱和蒸汽压p/kPa
密度ρ/kg/m3
焓H/kJ/kg
比热容cp/kg/(kg·℃)
导热系数λ×102/ W/(m·℃)
粘度μ×105 /Pa·s
体积膨胀系数β×104/ 1/℃
表面张力σ×103/ N/m
普兰德数Pr
0
10