环境工程学原理自测题
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一、填空题(每空1分,共20空)
2. 环境净化与污染控制的技术原理包括稀释、隔离、分离、转化。
3. “三传”为动量传递、热量传递和质量传递,“一反”为化学反应过程。
4. 国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位、导出单位组成。
5.
以单位时间质量表示时的
6.
7. 有黏性、可压缩的流体、层流情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力。
8. 所有气体和大多数低分子量的液体均属牛顿型流体。
9. 环境工程中常遇到的两相间传质过程包括气体的吸收、萃取、吸附、膜分离、生物膜反应。
10.环境工程中常遇到的单相中的传质包括流体流过可溶性固体表面、溶质在流体中的溶解、气固相催化反应。
11. 传质边界层的名义厚度定义为 12. 温度影响流体密度、粘度,进而影响沉降速度。
13. 环境工程领域的过滤中,使用的过滤介质主要有固体颗粒、织物介质、多孔固体介质、多孔膜。
14. 环境工程领域中的过滤过程中的固体颗粒包括天然的和人工合成的,
天然颗粒包括石英砂、无烟煤、磁铁矿粒等,人工颗粒包括聚苯乙烯发泡塑料球等。
15、过滤的主要类型按过滤机理分有表面过滤和深层过滤;按促使流体流动的推动力分有重力过滤,真空过滤,压力差过滤,离心过滤。
16. 吸收在环境工程领域的应用有净化有害气体、回收有用物质、曝气充氧。
17. 吸收过程一般可分解为气相内的传递、相际传递、液相内的传递三个基本步骤。
18. 吸收塔中气液两相的流动方式有逆流、并流。
19.常用的吸附剂有活性炭、活性炭纤维、硅胶、活性氧化铝、沸石分子筛。
20. 吸附过程有外扩散、内扩散、吸附几个基本步骤。
21. 空间时间是反应器有效体积(V)与物料体积流量(qv)之比值。具有时间的单位,但不是反应时间也不是接触时间,可视为处理与反应器体积相同的物料所需要的时间。
空间速度是单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量。单位为时间的倒数。表示单位时间内能处理几倍于反应器体积的物料,反映了一个反应器的强度。空速越大,反应器的负荷越大。
22. 根据反应物料的流动与混和状态,反应器可分理想流反应器和非理想流反应器。理想流反应器分为完全混合流(全混流)反应器和推流反应器。
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23、反应器设计的基本内容包括选择合适的反应器型式,确定最佳的操作条件,计算达到规定的目标所需要的反应体积,确定反应器的主要尺寸;它通常用到的基本方程为反应动力学方程,物料衡算式,能量衡算式,动量衡算式。
平推流反应器。
25. 气-液相反应过程一般可概括为:①A从气相主体通过气膜扩散到气液相界面,②A从相界面进入液膜,同时B从液相主体扩散进入液膜,③A、B在液膜内发生反应,④生成物P的扩散,⑤液膜中未反应完的A扩散进入液相主体,在液相主体与B发生反应。
25. 微生物反应中的基质的作用包括合成新的细胞物质、生成反应物、提供必要的能源。
26. 细胞产率系数有以基质重量为基准的细胞产率系、以碳元素为基准的细胞产率系数、以氧消耗量为基准的细胞产率系数、以ATP为基准的细胞产率系数、以有效电子(available electron)为基准的细胞产率系数。
以基质重量为基准的细胞产率系数可能小于1,也可能大于1;
以碳元素为基准的细胞产率系数的大小只能小于1。
27. 微生物的间歇培养生长曲线可分为延滞期、加速期、对数生长期、减速期、稳定期、死亡期。
28.基本量纲包括质量、长度、时间、温度的量纲,分别以M、L、t和T表示,简称MLtT量纲体系。
29.其它物理量均可以以M、L、t和T的组合形式表示其量纲,速度、压力、密度的量纲分别为Lt-1、ML-1t-2、ML-3。
二、简单题(共10题,每题5分)
1. 什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?可测量物理量分类?( 5)
(1)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。只要组合群数的各个量采用同一单位制,都可得到相同数值的无量纲准数。
(2)量纲与单位的区别
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地描述量纲。
(3)可测量物理量可以分为两类:基本量和导出量。
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,
(1)在大气污染控制工程中,常用体积分数表示污染物质的浓度。例如mL/m 3,则此气态污染物质浓度为10-6(体积分数)。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质的浓度,在实际应用中非常方便;同时,该单位的最大优点是与温度、压力无关。
3. ppm 、ppt 定义?在水处理中的应用?(5)
(1)ppm 、ppb 是质量分数,ppm :μg/g , 10-6 ; ppt :μg/kg , 10-9。
(2)在水处理中,污水中的污染物浓度一般较低,1L 污水的质量可以近似认为等于1000g ,所以实际应用中,常常将质量浓度和质量分数加以换算,即 1mg/L 相当于1mg/1000g =1×10-6(质量分数)= 1ppm
1μg/L 相当于1μg/1000g =1×10-9(质量分数)=1ppb
当污染物的浓度过高,导致污水的比重发生变化时,上两式应加以修正,即 1mg/L 相当于1/污水的密度(质量分数)
1μg/L 相当于1/污水的密度 (质量分数)
4. 简述稳态系统和非稳态系统的特征(5)。
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,称为稳态系统;当上述物理量不仅随位置变化,而且随时间变化,称为非稳态系统。
对稳态质量衡算系统:
非稳态质量衡算系统:
5.
总衡算、微分衡算及用途(5)?
d 0d m t =12ωω-≠0