2025年公用設(shè)備工程師考試公用設(shè)備設(shè)計計算專項押題練習(xí)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題有唯一正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)。）1.某住宅樓標(biāo)準(zhǔn)層面積為2000m2，室內(nèi)設(shè)計溫度為18°C，冬季室外計算溫度為-9°C，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)綜合值取2.0W/(m2·K)，采用集中供暖系統(tǒng)，不考慮內(nèi)部熱源和得熱量，則該層冬季供暖設(shè)計熱負(fù)荷約為（）kW。A.60B.120C.180D.2402.采用一次回風(fēng)系統(tǒng)處理空氣，室外空氣干球溫度為-5°C，濕球溫度為-3°C，室內(nèi)要求送風(fēng)溫度為25°C，相對濕度為50%，空氣處理機(jī)的表冷器出口空氣狀態(tài)點（假設(shè)為等濕冷卻過程）的濕球溫度約為（）°C。A.-3B.0C.5D.103.某通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管總長為500m，其中直管段長度為450m，彎頭（假設(shè)當(dāng)量長度系數(shù)為1.0）2個，三通（假設(shè)當(dāng)量長度系數(shù)為1.5）1個，風(fēng)機(jī)全壓為1500Pa，風(fēng)管內(nèi)空氣密度為1.2kg/m3，忽略局部阻力，該系統(tǒng)的沿程阻力系數(shù)（λ）約為（）。A.0.0003B.0.0006C.0.0012D.0.00244.選用4-72-11No.6C風(fēng)機(jī)，葉輪外徑D?=600mm，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，風(fēng)機(jī)性能表上標(biāo)注的全壓效率η=0.75，在此轉(zhuǎn)速下風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的全壓約為（）Pa。（假設(shè)空氣密度為1.2kg/m3，可忽略動壓和靜壓差）A.2000B.3000C.4000D.50005.某空調(diào)水系統(tǒng)采用二管制系統(tǒng)，夏季供回水溫度分別為7°C和12°C，某末端設(shè)備（如風(fēng)機(jī)盤管）設(shè)計供冷量為3kW，當(dāng)該設(shè)備實際供冷量為2.4kW時，供回水溫度將分別變?yōu)椋ǎ?。（假設(shè)水流量和比熱容不變）A.7.2°C/12.8°CB.6.8°C/11.2°CC.7°C/12°CD.7.5°C/12.5°C6.一臺離心式冷水機(jī)組，名義工況制冷量為4000kW，名義工況冷凝溫度為50°C，蒸發(fā)溫度為7°C，其制冷系數(shù)（COP）約為（）。A.4.0B.5.0C.6.0D.7.07.某建筑給水系統(tǒng)，設(shè)計流量為150L/s，管徑選用DN150，水的運(yùn)動粘度ν=1.0×10??m2/s，水力計算中取Re=3000為過渡區(qū)上限，則該管道的水力半徑R約為（）m。A.0.001B.0.01C.0.05D.0.18.某生活給水處理工藝中，采用石英砂濾池去除水中的懸浮物，濾池設(shè)計濾速為8m/h，濾料厚度為700mm，濾層有效孔隙率η=0.7，則濾池的水力負(fù)荷（按濾料體積計算）約為（）m3/(m2·d)。A.192B.480C.672D.9609.人工曝氣池中，混合液懸浮固體濃度（MLSS）設(shè)計值為3000mg/L，設(shè)計水力停留時間為20小時，系統(tǒng)污泥齡（SRT）設(shè)計值為15天，則每日每立方米曝氣池產(chǎn)生的剩余污泥量（以干污泥計）約為（）kg/(m3·d)。（假設(shè)剩余污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6gBOD?/gMLSS）A.3.0B.4.5C.6.0D.7.510.鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)，鍋爐爐膛內(nèi)平均水溫為400°C，循環(huán)水泵吸入口處水溫為150°C，假設(shè)水的平均比熱容為4.2kJ/(kg·K)，水泵效率為85%，為克服循環(huán)阻力需提供8kPa的壓頭，則維持循環(huán)流量為600m3/h（假設(shè)水的密度為980kg/m3）所需的軸功率約為（）kW。A.15B.30C.45D.60二、計算題（共5題，共80分。請列出計算公式、代入數(shù)據(jù)、計算過程，結(jié)果需帶單位。）11.（15分）某辦公室空間尺寸為8m×6m×3m，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)為：溫度24°C，相對濕度50%，空氣潔凈度要求不高。采用帶送回風(fēng)的雙層玻璃幕墻全空氣系統(tǒng)進(jìn)行空調(diào)。已知室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷為45kW（不含新風(fēng)冷負(fù)荷），新風(fēng)量按人均30m3/h計算，室內(nèi)人員密度為5人/m2。試計算：（1）該辦公室所需的新風(fēng)量m3/h；（2）若空調(diào)系統(tǒng)總冷量（含新風(fēng)冷量）為100kW，則系統(tǒng)新風(fēng)處理冷負(fù)荷（按等濕冷卻過程計算）為多少kW？（假設(shè)室外空氣干球溫度為32°C，濕球溫度為25°C，送風(fēng)溫度為18°C）12.（16分）某高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)采用三管制系統(tǒng)，夏季運(yùn)行。某時刻，冷源側(cè)供回水溫度分別為7°C和12°C，末端設(shè)備A（風(fēng)機(jī)盤管）設(shè)計冷負(fù)荷為5kW，當(dāng)前冷負(fù)荷為2kW；末端設(shè)備B（風(fēng)機(jī)盤管）設(shè)計冷負(fù)荷為8kW，當(dāng)前冷負(fù)荷為6kW。假設(shè)兩設(shè)備的水流量相同。試計算：（1）該時刻系統(tǒng)總冷負(fù)荷為多少kW？（2）若忽略管路和設(shè)備本身的熱損失，計算該時刻系統(tǒng)的供、回水溫度。（假設(shè)水比熱容為4.187kJ/(kg·K)）13.（18分）某建筑自然通風(fēng)房間，長10m，寬6m，高3m，采用可開啟外窗進(jìn)行通風(fēng)換氣。室內(nèi)設(shè)計溫度為26°C，室外設(shè)計通風(fēng)計算溫度為32°C。為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，要求每小時換氣次數(shù)為2次。假設(shè)空氣密度為1.2kg/m3，室內(nèi)外空氣溫差引起的地方風(fēng)壓可忽略。試計算：（1）該房間所需的總通風(fēng)量m3/h；（2）若所有外窗可開啟面積共計60m2，窗扇有效通風(fēng)面積利用率按30%計，計算克服空氣阻力（假設(shè)風(fēng)阻系數(shù)為0.02）和風(fēng)門等局部阻力（折合為等效長度0.5m）所需的風(fēng)機(jī)全壓約為多少Pa？（可按穩(wěn)定流動考慮，忽略動壓）14.（17分）某建筑給水系統(tǒng)，設(shè)計流量Qd=250L/s，用水高峰系數(shù)Kh=1.8，管網(wǎng)允許水頭損失Hl=25m。市政供水壓力（按最高日最高時考慮）能直接滿足室內(nèi)用水要求，但要求設(shè)儲水調(diào)節(jié)池和變頻供水泵組。試計算：（1）設(shè)計秒流量Qj；（2）若選用離心泵供水，設(shè)計工況下泵的揚(yáng)程需要克服管網(wǎng)水頭損失和提供最小服務(wù)水頭（按最高處三層樓，每層2m計算），假設(shè)泵效率為70%，計算此時泵的軸功率N約為多少kW？（假設(shè)水的密度為1000kg/m3，g=9.8m/s2）15.（14分）某污水處理廠，設(shè)計處理水量為Q=5×10?m3/d。采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝，曝氣池設(shè)計容積V=20000m3。為控制污泥膨脹，采用預(yù)曝氣段。已知曝氣池內(nèi)MLSS濃度X=2500mg/L，混合液污泥濃度MLVSS=1800mg/L，剩余污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6gMLVSS/gBOD?，進(jìn)入曝氣池的BOD?濃度S?=150mg/L。試計算：（1）曝氣池內(nèi)微生物總量（MLSS）維持不變時，每日所需的BOD?去除量BODd（以干物質(zhì)計）約為多少kg？（2）根據(jù)BODd和Y值，估算每日產(chǎn)生的剩余污泥量（以干污泥計）約為多少kg？---試卷答案一、單項選擇題1.B2.B3.C4.B5.C6.B7.B8.C9.B10.B二、計算題11.（1）新風(fēng)量=5人/m2×8m×6m×30m3/h/人=7200m3/h（2）室外空氣焓值h?≈93kJ/kg，送風(fēng)焓值h?≈52kJ/kg，焓差Δh=h?-h?=41kJ/kg新風(fēng)處理冷負(fù)荷=新風(fēng)量×焓差=7200m3/h×(41kJ/kg×1kg/m3/h÷3600s/h)≈82kW解析思路：（1）根據(jù)房間面積、人員密度和每人所需新風(fēng)量計算總新風(fēng)量。（2）根據(jù)室外、室內(nèi)空氣參數(shù)確定送風(fēng)焓值，計算焓差。新風(fēng)處理冷負(fù)荷等于新風(fēng)量乘以單位體積空氣的焓差。注意單位換算。12.（1）系統(tǒng)總冷負(fù)荷=2kW+6kW=8kW（2）設(shè)供回水溫度分別為t_s'和t_h'。根據(jù)質(zhì)量守恒，水流量G=Q_A'/(Cp×(t_A'-t_h'))=Q_B'/(Cp×(t_B'-t_h'))，且G×Cp×(t_s'-t_h')=Q_A'+Q_B'=8kW忽略熱損失，冷源側(cè)水焓平衡：G×Cp×(t_s'-7)+G×Cp×(t_h'-12)=8kW+G×Cp×(7-12)簡化得：t_s'+t_h'=9.5°C結(jié)合水流量關(guān)系：2/(t_A'-t_h')=6/(t_B'-t_h')，且t_A'=26°C-2kW/(水流量×Cp)，t_B'=26°C-6kW/(水流量×Cp)由于水流量和Cp相同，t_A'-t_h'=1/3(t_B'-t_h')代入t_s'+t_h'=9.5，得t_s'=7.4°C，t_h'=2.1°C解析思路：（1）三管制系統(tǒng)，冷水機(jī)組承擔(dān)的冷負(fù)荷等于各末端實際冷負(fù)荷之和。（2）假設(shè)水流量恒定，利用質(zhì)量守恒和能量守恒列方程。由于末端冷負(fù)荷不同，供回水溫度會變化。通過聯(lián)立方程組求解。13.（1）通風(fēng)量=10m×6m×3m×2次/小時=3600m3/h（2）等效管長L_eq=450m+2×1.0m+1.5m+0.5m=453m風(fēng)機(jī)全壓P=ρ×L_eq×v2/2×λ=(1.2kg/m3×453m×(3600/60)2m2/s2)/(2×0.02)≈3.0×10?Pa解析思路：（1）根據(jù)換氣次數(shù)和房間體積計算總通風(fēng)量。（2）計算系統(tǒng)總等效長度（直管+彎頭+三通+局部阻力折合長度）。根據(jù)穩(wěn)定流動阻力公式計算風(fēng)機(jī)全壓，其中v是風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速（風(fēng)量除以風(fēng)管截面積），ρ是空氣密度，λ是沿程阻力系數(shù)。14.（1）設(shè)計秒流量Qj=Qd×Kh=250L/s×1.8=450L/s=0.45m3/s（2）最小服務(wù)水頭Hs=3層×2m/層=6m設(shè)計揚(yáng)程He=Hl+Hs=25m+6m=31m軸功率N=Q×He×ρ×g/(η×3600)=(0.45m3/s×31m×1000kg/m3×9.8m/s2)/(0.7×3600s/s)≈44.1kW解析思路：（1）根據(jù)設(shè)計流量和高峰系數(shù)計算設(shè)計秒流量。（2）計算所需克服的最小水頭（管網(wǎng)水頭損失+最不利點服務(wù)水頭）。根據(jù)揚(yáng)程、流量、密度、重力加速度和泵效率計算軸功率。15.（1）BODd=Q×S?=5×10?m3/d×150mg/L=7.5×10?mg/d=7.5kg/d（2）剩余污泥量=Y×BODd=0.6gMLVSS/gBOD?×