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2008年注册环保工程师《专业基础考试》真题及详解【圣才出品】

2008年注册环保工程师《专业基础考试》真题及详解【圣才出品】

2008年注册环保工程师《专业基础考试》真题及详解

单项选择题(共60题,每题2分。每题的备选项中只有一个最符合题意)

1.水从水箱中流经等径直管,并经过收缩管道泄出(如图1),若水箱中的水位保持不变,则AB段内的流动为()。

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图1

A.恒定流

B.非恒定流

C.非均匀流

D.急变流

【答案】A

【解析】如图2分别取A、A′、B、B′四点;

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图2

如图2所示,水箱水面保持不变,水质点作恒定流动。恒定流是指在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间改变,并不是说流体质点的所有的运动要素不变,图2中

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从B 到B'点管道断面面积逐渐变小,虽然管中流速是变化的('B B u u <),但该系统水流是恒定流。

2.依据离心式水泵与风机的理论流量与理论扬程的方程式,下列选项中表述正确的是(

)。

A.理论流量增大,前向叶型的理论扬程减小,后向叶型的理论扬程增大B.理论流量增大,前向叶型的理论扬程增大,后向叶型的理论扬程减小C.理论流量增大,前向叶型的理论扬程增大,后向叶型的理论扬程增大D.理论流量增大,前向叶型的理论扬程减小,后向叶型的理论扬程减小【答案】B

【解析】当进口切向分速度111cos 0u v v α==时,欧拉方程简化为:221

T u H u v g

=。代入由速度三角形确定的关系2222cot u u v u v β=-,得:2

2122221cot T u Q H u g D b βεπ??=

- ?

??

,令22u A g =,222

1

u B g D b επ=,当泵与风机确定后,A,B 均为常数。T T H Q —性能曲线为:

2cot T T H A BQ β=-,当取向前叶型时分别有290β> ,2cot 0β<;径向叶型时2=90β

2cot =0β;后向叶型时290β< ,2cot 0β>。所以扬程与流量的关系曲线T T H Q —具有

不同形状的曲线(如图

3)。

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图3

三种叶型的T T H Q —曲线

3.在矩形明渠中设置一薄壁堰,水流经堰顶溢流而过,如图所示。已知渠宽为4m,堰高为2m,堰上水头H 为1m,堰后明渠中水深h 为0.8m,流量Q 为6.8m 3/s。若能量损失不计,试求堰壁上所受动水压力R 的大小和方向(

)。

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图4

A.R=153kN,方向向右B.R=10.6kN,方向向右C.R=153kN,方向向左D.R=10.6kN,方向向左【答案】A

【解析】如图5取1-1断面和2-2断面。

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图5

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作用于任意平面上的静水总压力的大小等于该平面的面积与其形心处静水压强的乘积,水流对1-1断面的静水压力为:1F =()112

22

H gh A g H ρρ+=+×4=176.4kN。水流对2-2断面的静水压力为:

()2222

h

F gh A g

h ρρ==×4=12.544kN 。连续方程:1122Q v A v A ==,由此的流速()124

Q v H =

+?=0.567m/s,2v =2.125m/s。设堰对水流的抗力为R ',水平向左,则根据总流动量方程:

()1221153F F R Q v v R kN ρ'--=-?=,方向向左,根据作用力与反作用力大小相等,方

向相反的性质,则堰壁上所受动水压力R 大小为153kN,方向水平向右。

4.实验用矩形明渠,底宽为25cm,当通过流量为1.0×10-2m 3/s,渠中水深为30cm,测知水温为20℃(ν=0.0101cm 2/s),则渠中水流型态和判别的依据分别是(

)。

A.层流,Re=11588>575B.层流,Re=11588>2000C.紊流,Re=11588>2000D.紊流,Re=11588>575【答案】D

【解析】过流断面的面积为:A=0.25×0.3=0075m 2。断面平均流速为:0.01

0.13/0.075Q v m s A =

==。水力半径为:0.0750.090.320.25

A R m χ==

=?+。对于明渠、天然河道及非圆管管道,4

0.130.09

115885750.010110

e vR

R υ

-?=

=

=>?,所以流态为紊流。5.图6为一管径不同的有压弯管,细管直径1d 为0.2m,粗管直径2d 为0.4m,1-1

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断面压强水头7.0m 水柱,2-2断面压强水头为4m 水柱高,已知2V 为1m/s,2-2断面轴心点比1-1断面轴心点高1m,判断水流流向并计算1、2两断面间的水头损失w h (

)。

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图6

A.水流由1-1流向2-2处,w h =2.0m B.水流由2-2流向1-1处,w h =2.0m C.水流由1-1流向2-2处,w h =2.8m D.水流由2-2流向1-1处,w h =2.8m 【答案】C

【解析】1-1断面与2-2断面压强差为:7431P m ?=-=>,所以水流由1-1流向

2-2处。对1-1断面和2-2断面列能量方程:22

11220 1.022w p v p v h g g g g ρρ++=+++,则得水

头损失为:22

1212 1.02w p p v v h g g

ρ--=+-。由连续性方程B B A A A v A v =,式中,截面面积

24

d A π=

。因此,连续性方程可以变为:2

2B B A A d v d v =,即

2

12214v d v d ??

== ???;则1244/v v m s ==,故水头损失为:16174 1.0 2.829.8

w h m -=-+-=?。

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6.沿直径200mm、长4000m 的油管输送石油,流量为2.8×10-2m 3/s,冬季石油运力粘度为1.01cm 2/s,夏季为0.36cm 2/s。试选择冬、夏两季输油管道中的流态和沿程损失均正确的为下列的(

)项。

A.夏季为紊流,f h =29.4m 油柱B.夏季为层流,f h =30.5m 油柱C.冬季为紊流,f h =30.5m 油柱D.冬季为层流,f h =29.4m 油柱【答案】D

【解析】断面流速为:2

22

44 2.8100.89/3.140.2

Q Q v m s A d π-??====?。夏季时,雷诺数e R =vd υ=4

0.890.2

0.3610-??=4944>2300,流态为紊流;冬季时,Re =vd υ=4

0.890.21.0110-??=1762<2300,流态为层流。层流时有沿程水头损失系数:

6464Re 1762λ===0.036,则沿程水头损失为:22f l v h d g λ==0.036×40000.2×2

0.8929.429.8

m =?。

7.轴线水平的突然扩大管道,直径1d 为0.3m,2d 为0.6m,实测水流流量0.283m 3/s,测压管水面高差h 为0.36m(如图7)。求局部阻力系数ζ,并说明测压管水面高差h 与局部阻力系数ζ的关系(

)。

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图7

A.1ξ=0.496(对应细管流速),h 值增大,ζ值减小