传输原理考试复习题

一、 填空题
1、有某种液体，质量为m ，其在x 轴向的质量力可以表达为xm 。

2、流体的静压强方向是沿着作用面的内法线方向。

3、 连续流体中，流场中各点的流速方向沿流线在该点的切线方向。

4．绝对静止流体中的等压面形状为水平面
5．已知流体中某点的绝对压强为16米水柱，则该压强相当于156960Pa.
6
789=
ν.51011121314d 米，用415u N ，
流体的导热系数为λ，管内壁温度为20℃。

则流体与管内壁单位时间内单位面积上的对流换热量的表达式
是=
q d
10λu N (2
/m W )。

15．流体中某点的压强为3.4工程大气压，该压强值相当于333427.8Pa 。

16．当=a -1/3时，流场y ax u x sin 3=，y x u y cos 2
=才可以连续。

17．若有一灰体表面的黑度为0.8，当其表面温度为227℃时，辐射力的大小为2837.52
/m W 。

18.当温度不变时,流体的体积随压强的变化而变化的特性称为流体的压缩性 20.流场中一条流线上某点的速度方向与流线在该点的切线重合。

21.流体流动可以分为两种流态，分别称为层流和湍流
毕托管是一种用于测量流体中某点流速的仪器。

37.随着黑体温度的升高，其所辐射出去的射线中具有最大辐射力的波长会逐渐向短波区靠近。

38.一流体和固体壁面进行对流换热，已知壁面温度恒为90℃，流体主流温度为40℃，且壁面与流体间的
平均对流换热系数h 为
)/(2.02
℃⋅m W 。

则紧贴壁面处，单位时间、单位面积上层流底层的导热量=
=0
n dn
dT
λ
102
/m W 。

39.密度为3/1000m kg =ρ，运动粘性系数为s m /10725-⨯=ν）的水在一平板上流动（如图1）。

如果
1x x =处的速度分布是3
3y y v x -=。

则
（1）在01==y x x ，点处的粘性切应力为0.212
/m N 。

（2）在11==y x x ，mm 点处沿y 方向的粘性动量通量数值为+0.26912
/m N
（3）在11==y x x ，mm 点处沿x 方向的对流动量通量数值为3.002
/m N
40.一初始温度为
T ℃的凸表面固体，被置于室温恒为
s
T 的大房间内。

设物体的发射率为ε，其表面与空气
ρ41. （1（2（3 42.43.100W 44.流体沿管路流动时，所产生的能量损失可分为两种类型类，分别称为沿程损失、局部损失46.相等，则该流体称为不可压缩流体。

47.当流体各部分之间发生相对运动的时候，流层间就会产生摩擦力，以阻止这种相对运动，流体的这种特性称48.速度梯度的方向与动量通量的方向相反。

49.灰体辐射力与其自身吸收率的比值，恒等于同温度下的辐射力。

50.对流换热是指流体掠过固体壁面时与固体壁面间发生热量交换的现象。

51.随温度的升高，液体的粘度将减小，气体的粘度将增大。

52.在y 方向上流体的速度差为du ,则在该方向上的速度梯度可表示为du/dt 。

52.理想流体是指假想的没有粘性的流体。

55.辐射换热过程中总是伴随着能量形式的转变。

56.引起粘性动量传输的根本原因是由于分子的存在。

57.水头是指单位重量流体所具有的能量。

58.质量力的方向与等压面相互垂直。

59.如图3所示，已知管内流体的流量为Q ，粗管和喉管管径如图所示，两个测压管液面高度差为h 。

则流体流经渐缩管的局部能量损失为)2424(
4
2224
122gd Q gd Q h ππ-
+米液柱。

若局部能量损失为一定值，
计算题
1. 如图120mm ，两求摩擦
2. 的力被推动沿轴向由左向右移动，轴移动的速度v=0.122m/s 为，其它尺寸见图中。

求轴与轴套间流体的动力粘性系数。

解：因隙内流体的速度为线性分布
3. 1.的缸体内运动。

当润滑油的温度由0℃升高到求推动活
0℃时的动力黏性系数为s Pa ⋅=012.0μ，120系4. mm ，
铸件高度
mm
h 230=，其它尺寸如图所示，求铁水
对上箱的作用力为多少牛顿？（设铁水的重度为3
/8.6992m kg =ρ。

忽略砂芯的重量，
忽略浇注系统受力大小。

）
5. 如图所示的虹吸管中，已知m H 21=，M H 62=,
管径mm D 15=，如不计损失，问S 处的压强应多大时此管才能吸水?
此时管内流速和
流量各为若干？（注意：管B 末端并未接触水面或探入水中）
解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程
6. 一蒸汽管道直径为m 2.0，管壁厚mm 8，管材导热系数)/(451℃⋅=m W λ，管外包有绝热层，厚为m 12.0，
已知绝热材料的导热系数)/(1.02℃⋅=m W λ，蒸汽温度℃3001=f T ，周围空气温度℃
252=f T ,管内蒸汽
与壁面间的放热系数)/(12021℃⋅=m W h ,管外壁与空气间的放热系数
)/(102
2℃⋅=m W h 。

求单位管长的热流量及绝热层外表面温度。

所示。

已知mm h 20=，
7. 在风机吸入管1和压出管2中，安装水银压差计，如图
O mmH 2?(设水银的
求空气经过通风机之后，压强增加了多少
8. L =性系数
=υ033.0） 9. mm ，已10. 图211. 一铸，
3/m 。

不
D 1z
P 为若干N ？
12. 由耐
火砖、硅藻砖、保温板及金属护板组成的炉厚度分别为mm 1351=δ，mm 1252=δ、
墙，
mm 303=δ、mm 44=δ，导热率分别为)
/(4.01℃⋅=m W λ、
（图2）
（图4）
)/(14.02℃⋅=m W λ、)/(10.03℃⋅=m W λ、)/(454℃⋅=m W λ，墙壁内外侧壁温度分别为
℃5501=T 、℃642=T 。

求炉墙单位时间、单位表面积的热量损失q 和金属壁内壁面的温度4w T 。

13. 如图13，直径均为d 的上下两平行圆盘同轴分布，间隙为δ，其间隙中充满动力粘性系数为μ的液体。

若
下盘固定不动，使上盘以角速度ω旋转时，试求所需力矩M 的表达式？。

14. 一吸水装置，水池N 的水位不变，已知水位h1、h2和h3的
值，若不计损
水从水
池
15. 一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体外锥体之间的缝隙δ=1mm，其间充满μ=0.1Pa·s 的润滑
油。

已知锥体上表面半径R=0.3m,锥体高度H=0.5m,当锥体转速n=150r/min 时，求所需旋转力矩M 。

16. 由储水池通过内径为cm 40的管道跨过距水池水面高为m 50的小山，用水泵P 送水。

已知AB 段的管道长
度为m 2500，流量为s m /14.03
，沿程阻力系数为028.0=λ，试求欲使管路最高处B 点的压强为m 12水柱高时，水泵所需的功率为多少？（设水泵的效率为75.0）
d
δ
ω
r
d r O
17. 两个互相平行且相距很近的大平面,已知5271=T ℃,271=T ℃,其黑度8.021==εε,若两表面间按放一
块黑度为05.0=P ε的铝箔遮热板,设铝箔两边温度相同,试求辐射换热量为未加隔热板时的多少成?若隔热板的黑度为0.8,辐射换热量又为多少?
18. 如图5，有一水泵从一大水池中抽水，已知其抽水量为
s m Q /03.03
=，吸水管直径mm d 150=。

泵的进口处2－2断面的真空度为m 8.6水柱。

若吸水管能量损失为m 1水柱，试确定此水泵的吸水高度s
H 为多少
米水柱？
19. 1.沿直径mm d 205=的管道，输送密度3
/980m kg =ρ、运动粘性系
m 85，终
1. （a
2. 15C 。

（a （c
3. 某点（a
4. 静止（a （b ）仅适用于理想流体 （c ）仅适用于粘性流体
（d ）既适用于理想流体，也适用于粘性流体。

5. 稳定流是指（）。

（a ）流动随时间按一定规律变化
（b ）各空间点上的运动要素不随时间变化
（c ）各过流断面的速度分布相同 （d ）迁移加速度为零
6.速度v 、密度ρ、压强p 的无量纲集合是（）。

（a ）v p ρ
（b ）p v ρ（c ）ρ2pv （d ）2
v p ρ
7. 判断层流或紊流的无量纲量集是（）。

8.变直（9.100
??（a ）
?(c)
(d)
10.削弱（a ?11.（a 12.13.（a （c ）切应力和剪切变形（d ）切应力和流速
14.从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体（）。

（a ）能承受拉力，平衡时不能承受切应力； （b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力； （c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力； （d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

15.相对压强的测算基准是（）。

（a ）绝对真空（b ）1个标准大气压 （c ）当地大气压（d ）液面压强
16.淹没在液体中的潜体所受浮力的大小（）。

（a ）与潜体的密度成正比（b ）与液体的密度成正比 （c ）与潜体的淹没深度成正比（d ）与液体表面的压强成反比 17.在（）流动中，流线和迹线重合。

（a b c d
18.（a 19.速度（a ）g lv 20.（a （c 21.。

（a (c)22.?????（a 23.（）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。

??（a ）灰体(b)磨光玻璃????(c)涂料(d)黑体
24.在其他条件相同的情况下,下列导热能力最差的物质是（）。

?????（a ）空气(b)水(c)氢气(d)油 25.热传递的三种基本方式为()。

????(a)导热、热对流和传热过热??(b)导热、热对流和辐射换热
(c)导热、热对流和热辐射????(d)导热、辐射换热和对流换热
26.一固体壁面和流体间的平均温差为T ∆，其对流换热系数为h ，若流体导热率为λ，则管壁处流体的温度梯度可表示为（）。

（a ）
λT h dn dT ∆=(b)λ
T h
dn dT ∆= 简答题
1. 2. 2max 1λ<。

3. 偏离正常轨道上弧
下面
4. 气体粘性
5. 简述遮热板在辐射换热中的作用。

并回答在其他条件相同的情况下，遮热板黑度的大小与其遮热作用有何
关系。

作用：热流途中增加热阻，可减少单位时间的换热量。

)
111(2)
(31211112-+-=
Φεεb b E E A 遮热板黑度越小，遮热作用越
好
6. 简述粘性流体在运动过程中所受到的力有哪一些。

粘力性质量力压力内摩擦力
7. 引起粘性动量传输的根本原因是什么？
速度梯度
8. 简述对流换热的机制。

（图4）
v
（图3）
在底层壁面与流体的导热，湍流区对流换热造成的
9. 简述圆管中流体湍流运动时，有效断面上的速度分布结构。

10. 你能否分析出，传热过程中，热阻最大的换热在哪一侧？
A 121h 1h 1=-=ΦT R A T T 为热阻。

热阻最大的换热在h 最小的一侧
证明题
1. 设某理想气体的原始热力学温度为T ，试证明在其压力不变时，体积随温度变化的体积膨胀系数为T v 1=
α
（K 2. 3. 答：4. 答：判断题1.2.3.也为105.1⨯。

（）
3.流体和固体壁面进行对流换热，在壁面处流底层的导热量和对流换热量必然相等，且微分方程式T h dn
dT ∆=-λ必然成立。

（） 4.如右图所示，从水箱中接出立管引水，立管出口通大气。

在如图所示情况下，若不计能量损失，则图中B 和B ’两点的流速大小关系是B v ＝'B v 。

（）
5.如第4小题所述情况，图中A 和A ’两断面处的平均流速的关系为A v >'A v 。

（）。

6.有平面流场为
y ax u y x u y x cos ,sin 34==。

当=a 4时该流场连续。

（）
7.速度v 、长度l 、重力加速度g 的无量纲集合是g
lv 。

（） 8.粘性动量通量表示：单位时间内，沿垂直于流速方向上通过单位面积传递的动量。

（）
9.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应大一点好（）
10.100W 灯泡的钨丝温度为2800k ，发射率为0.30。

如果96％的热量通过辐射散失，则钨丝的表面积至少为91.82mm 。

11.流场12.13.14.（）
15.16.17.18.19.。