924环境工程原理

一、考试形式与试卷结构

（一）试卷满分 及 考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

（二）答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

试卷由试题和答题纸组成；答案必须写在答题纸（由考点提供）相应的位置上。

（三）试卷题型结构

单选题：15小题，每小题3分，共45分

简答题：3小题，每小题15分，共45分

计算题：2小题，每小题30分，共60分

二、考查目标（复习要求）

全日制攻读硕士学位研究生入学考试环境工程原理科目考试内容包括环境工程原理基础和反应工程原理两部分。第一部分主要讲述物料与能量守恒原理、传递过程等。第二部分讲述化学和生物反应计量学、动力学等。使学生掌握坚实的理论基础，并综合运用于实际工程。

三、考查范围或考试内容概要

第一章　质量与能量衡算

1. 各种浓度的表示方法及其相互换算。

2. 常用物理量及其单位换算和量纲的概念。

3. 质量衡算方法和能量衡算方法。

        第二章 流体流动

            1. 管道系统衡算方程（连续性方程）

            2. 流体流动内摩擦力

            3. 阻力损失计算

            4. 管路计算

第三章　热量传递

1. 热传导的基本原理，傅立叶定律及平壁和圆筒壁的热传导计算。

2. 对流传热的基本原理，牛顿冷却定律及影响对流传热系数的因素。

3. 传热过程的计算，传热速度方程式，平均温度差

4. 总传热系数计算及强化传热过程、途径。

第四章　质量传递

1. 传质的基本概念、环境工程中常见的传质过程。

2. 分子传质和对流传质的传质速率方程和传质系数。

第五章　反应动力学基础

1．反应器的类型及操作方式、反应器操作的几个工程概念。

2．反应式与计量方程、反应进度和转化率的概念及有关计算。

3．反应速率的定义及表示方法，均相反应动力学及有关计算。

第六章　均相化学反应器

1．间歇反应器和半间歇反应器的操作方法，间歇反应器和半间歇反应器的设计计算。

2．单级反应器和多级串联反应器的操作方法及其设计计算方法。

3．简单的平推流反应器和推流循环反应器操的操作方法及其设计计算方法。

第七章　非均相化学反应

1．催化反应的特征及其在环境工程中的应用、固体催化剂、固相催化反应过程、反应物的化学吸附与脱附速率、表面化学反应。

2．催化反应的动力学研究方法，固定床催化反应器和流化床反应器的设计计算与操作。

3．气—液反应动力学方程，掌握填料反应器和鼓泡塔的设计计算。

        第八章  微生物反应动力学基础

            1. 微生物与微生物反应。

            2. 微生物反应的计量关系。

            3. 微生物反应动力学。

参考教材或主要参考书：

1．胡洪营等编. 环境工程原理（第三版）.北京：高等教育出版社.2015.

四、样卷

一、单选题（共15小题，每小题3分，共45分）

1. 下列结论不正确的是（     ）。

A. 液体的粘度随温度的升高而减小

B. 气体的粘度随温度的升高而增大

C. 液体的粘度基本上不随压强变化

D. 气体的粘度随压强增大而减小

2. 莫迪图上的水力光滑管，摩擦系数λ与（    ）有关。

A. Re          B. ε/d        C. Re和ε/d         D. Re或ε/d

3. 等分子反向扩散时，传质速率可以表示为（    ）。

A.             B.

C.                   D.

4. 层流和湍流的本质区别是（      ）。

A. 流速不同              B. 流通截面积不同

C. 雷诺数不同            D. 层流无径向流动，湍流有径向流动

5. 气液相宏观反应速率取决于多个步骤中最慢的一步，若反应速率远小于传质速率，则宏观反应速率取决于（  ）。

A. 本征反应速率              B. 传质速率

C. 本征反应速率和传质速率    D. 本征反应速率或传质速率

6. 网球的粗糙表面有利于减少运动阻力，原因是（    ）减小。

A. 摩擦阻力        B. 沿程阻力     C. 形体阻力     D. 局部阻力

7. 保温材料需要防潮的原因是（    ）。

A. 延长使用寿命    B. 水的导热系数大

C. 减小传热面积    D. 减小温度梯度

8. 与静止流体的热传导相比，层流流动时传热（    ）。

A. 增强      B. 减弱     C. 不一定     D. 相同

9. 一加热炉用空气（含O2 0.21，N2 0.79）燃烧天然气，分析燃烧后的烟道气，摩尔分数为CO2 0.07，H2O 0.14，O2 0.056，N2 0.734。每通入100 m3、30 oC的空气产生多少m3的烟道气（烟气温度300 oC，常压）（    ）

A. 203.54            B. 100.00           C. 150.24               D. 302.20

10. 若某反应速率常数的单位是m3/(s·kg)，那么推测这可能是以（   ）为基准的反应速率常数。

A. 反应层体积      B. 催化剂质量    

C. 催化剂表面积    D. 催化剂颗粒体积

11. 单向扩散的传质通量比等分子反向扩散时要（    ）。

A. 相等      B. 小     C. 大     D. 不一定

12. 关于传热系数K下述说法中错误的是（     ）。

A. 传热过程中总传热系数K实际上是个平均值

B. 总传热系数K随着所取的传热面不同而异

C. 总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关

D. 要提高K值，应从降低最大热阻着手

13. 判别某一个系统属于稳态还是非稳态系统是根据物理量（      ）。

A. 是否随位置发生变化 

B. 是否随时间发生变化

C. 是否同时随着位置和时间发生变化

D. 是否随着位置或者时间发生变化

14. 对流传质系数体现了传质能力的大小，与（    ）无关。

A. 流体的物理性质     B. 界面的几何形状

C. 流体流动状况       D. 温度

15. 以下说法不正确的是（    ）。

A. 量纲是可测量的性质           B. 单位是测量的标准

C. 单位相同量纲不一定相同       D. 量纲相同单位不一定相同

二、简答题（共15小题，每小题3分，共45分）

1. 什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？

2. 简答漂移因子的涵义。

3. 若采用两种导热系数不同的材料为管道保温，若保温材料厚度相同，为了达到较好的保温效果，应将那种材料放在内层，试解释原因。

三、计算题（共2小题，每小题30分，共60分）

1. 某水池内有1 m3含总氮20 mg/L的污水，现用地表水进行置换，地表水进入水池的流量为10 m3/min，总氮含量为2 mg/L，同时从水池中排出相同的水量。假设水池内混合良好，生物降解过程可以忽略，求水池中总氮含量变为5 mg/L时，需要多少时间？

2. 溴粒在搅拌下迅速溶解于水，3 min后，测得溶液浓度为50%饱和度，试求系统的传质系数。假设液相主体浓度为均匀，单位溶液体积的溴粒表面积为a，初始水中溴含量为0，溴粒表面处饱和浓度为cA,s。