传递过程原理-习题课例题
化工传递过程真题
化工传递过程真题
一、填空
1.传递过程所描述的“三传”分别是指 动量传递 、 质量传递 、 热量传递 ，其相应的传递驱动力是： 速度梯度 、 浓度梯度 、 温度梯度 。
2.传递过程研究的是物理过程的 速率 问题。
3.一维的牛顿黏性定律： x du dy τμ
=-；一维的傅里叶定律： q dt k A dy =-；一维的费克定律： A A AB
d j D dy ρ=-。
4.在壁面湍流中，壁面与相邻流层的传递是 分子传递 方式，湍流边界层包括 层流内层 、 湍流核心 、 缓冲层 三个部分。
二、简答
1.普朗特边界层要点；
2.画出层流边界层过渡到湍流边界层的过程；
3.根据图示温度分布和速度分布得出各点梯度值或梯度的范围。
三、推导
1.分子传递动量通量的表达式推导
()11333x x yx d u du v v v v dy dy ρρ
τλ
λλ=-=-⇒=
2.雷诺转换推导（P100-102）
四、计算
爬流课本例题（例3-8，P64-65）
五、分析（回忆版材料未记录，仅记录所考察知识点）简述香蕉球的踢法中蕴含的原理；
答：马格努斯效应（Magnus Effect）解释。
传递过程原理第二章习题解
，
10求证流函数 和势函数 满足 方程
据流函数与势函数定义
有
分别对x y求偏导数
对应式相加可得
1．甘油在流道中心处的流速与离中心25mm处的流速：
2．通过单位管长的压力降：
3．管壁面处的剪应力。
2流体在两块无限大平板之间作一维稳态层流，试计算截面上等于主体流速 的点距板壁面的距离。又如流体在管内作一维稳态层流时，该点与壁面的距离为若干？
解：
两无限大平板之间 可得
分离变量并积分有： 得到流线方程得一般形式
当 、 、 时， ，过（1，3）点的流线方程为：
当 、 、 时， ，过（1，3）流线方程仍为：
8已知某不可压缩流体作平面流动时的速度 ， ，试导出此情况下的流函数。
解：
，
9某不可压缩流体作二维流动时的流函数可用下式表示：
试导出点（2，1）处的速度值。
第二章
1温度为20℃的甘油以10kg/s的质量流率流过宽度为1m、高为0.1m的的矩形截面管道，流动已充分发展，试求算：
1．甘油在流道中心处的流速与离中心25mm处的流速；
2．通过单位管长的压力降；
3．管壁面处的剪应力。
已知20℃的甘油的密度 ，粘度为
解：
确定流型
流动为层流，处理为两大平板之间稳态层流流动
解：
流动为层流
中心处：
半径中点处：
壁面处：
5常压下，温度为45℃的空气以 的体积流率流过水平套管环隙，套管的内管外径为50mm，外管内径为100mm，试计算：
1．空气最大流速处的径向距离；
2．单位长度的压力降；
3．内外管间中点处的空气流量；
4．空气最大流速；
5． 及 处的壁面剪应力。
传递过程原理复习题最后报告
《传递工程基础》复习题第一单元传递过程概论本单元主要讲述动量、热量与质量传递的类似性以及传递过程课程的内容及研究方法。
掌握化工过程中的动量传递、热量传递和质量传递的类似性，了解三种传递过程在化工中的应用，掌握牛顿粘性定律、付立叶定律和费克定律描述及其物理意义，理解其相关性。
熟悉本课程的研究方法。
第二单元动量传递本单元主要讲述连续性方程、运动方程。
掌握动量传递的基本概念、基本方式；理解两种方程的推导过程，掌握不同条件下方程的分析和简化；熟悉平壁间的稳态层流、圆管内与套管环隙中的稳态层流流动情况下连续性方程和奈维－斯托克斯方程的简化，掌握流函数和势函数的定义及表达式；掌握边界层的基本概念；沿板、沿管流动边界层的发展趋势和规律；边界层微分和积分动量方程的建立。
第三单元热量传递本单元主要讲述热量传递基本方式、微分能量方程。
了解热量传递的一般过程和特点，进一步熟悉能量方程；掌握稳态、非稳态热传导两类问题的处理；对一维导热问题的数学分析方法求解；多维导热问题数值解法或其他处理方法；三类边界问题的识别转换；各类传热情况的正确判别；各情况下温度随时间、地点的分布规律及传热通量。
结合实际情况，探讨一些导热理论在工程实践中的应用领域。
第四单元传量传递本单元主要介绍传质的基本方式、传质方程、对流传质系数；稳定浓度边界层的层流近似解；三传类比；相际传质模型。
掌握传质过程的分子扩散和对流传质的机理；固体中的分子扩散；对流相际传质模型；熟悉分子扩散微分方程和对流传质方程；传质边界层概念；沿板、沿管的浓度分布，传质系数的求取，各种传质通量的表达。
第一部分 传递过程概论一、填空题：1. 传递现象学科包括 动量 、 质量 和 热量 三个相互密切关联的主题。
2. 化学工程学科研究两个基本问题。
一是过程的平衡、限度；二是过程的速率以及实现工程所需要的设备。
3. 非牛顿流体包括假塑性流体，胀塑性流体，宾汉塑性流体 （至少给出三种流体）。
传递原理习题答案
传递原理习题答案传递原理习题答案在学习过程中，习题是非常重要的一环。
通过解答习题，我们可以巩固知识，检验自己的理解程度。
而在学习传递原理时，习题也是必不可少的。
本文将围绕传递原理习题展开讨论，分享一些常见的习题及其答案。
一、传递原理的基本概念在开始解答具体的习题之前，我们先来回顾一下传递原理的基本概念。
传递原理是力学中的一个基本原理，它指的是当一个物体受到力的作用时，力会通过物体传递给其他物体。
传递原理可以帮助我们分析和解决各种物理问题。
二、习题一：杠杆原理1. 在杠杆原理中，力的传递是通过什么方式进行的？答案：在杠杆原理中，力的传递是通过杠杆进行的。
杠杆是一种简单机械装置，它由一个支点和两个力臂组成。
当一个力作用在杠杆的一端时，通过支点，力会传递给杠杆的另一端。
2. 如果一个杠杆的支点离力臂较近，会对力的传递产生什么影响？答案：如果一个杠杆的支点离力臂较近，那么力臂就会较长，力的传递会更加容易。
这是因为力臂的长度会影响到力矩的大小，而力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量。
当力臂较长时，力矩也会增大，力的传递效果就会更好。
三、习题二：液压传动1. 在液压传动中，力是如何传递的？答案：在液压传动中，力是通过液体传递的。
液压传动利用液体的不可压缩性和容器的连通性，将力传递给其他部件。
当一个液体受到外界力的作用时，液体会均匀地传递力，使得其他部件也受到相同大小的力。
2. 液压传动中，为什么可以实现力的放大？答案：液压传动可以实现力的放大，这是因为液体的不可压缩性可以使得力在液体中均匀传递。
当一个小面积的活塞受到力的作用时，液体会将这个力传递给另一个大面积的活塞，从而实现力的放大。
四、习题三：电路中的传递原理1. 在电路中，电流是如何传递的？答案：在电路中，电流是通过导体中的电子传递的。
当电压施加在电路上时，电子会在导体中移动，从而形成电流。
电子的移动是由电场力驱动的，电场力会将电子从高电压处推向低电压处，从而实现电流的传递。
陈敏恒《化工原理》(第3版)课后习题(含考研真题)(热、质同时传递的过程 课后习题详解)
13.2 课后习题详解（一）习题过程的方向和极限13-1 温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过如表13-1所示三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。
表13-1解：已知：t＝30℃，P＝2kPa，与三种状态水接触。
求：传热、传质方向（用箭头表示）查水的饱和蒸汽压以Δt为传热条件，为传质条件，得：表13-213-2 在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。
入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。
水的入塔温度为40℃。
试求：气、液相下列情况时被加工的极限。
（1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度；（2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。
解：已知：P＝101.3kPa，，逆流接触。
求：（1）大量空气，少量水，（2）大量水，少量空气，（1）大量空气处理少量水的极限温度为空气的湿球温度（2）大量水处理少量空气的极限温度为水的温度且湿度为查40℃下，过程的计算13-3 总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t＝30℃，湿球温度为t w＝24℃。
求湿氢气的湿度H（kg水/kg干氢气）。
已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/（kg·℃）。
解：已知：P＝320kPa，t＝30℃，氢水-水系统，求：H（kg水/kg干氢气）查得24℃下，13-4 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷却成10℃的饱和空气，试求：（1）每千克干气中的水分减少了多少？（2）若将离开淋水室的气体再加热至30℃，此时空气的湿球温度是多少？图13-1解：已知：P＝101.3 kPa，求：（1）析出的水分W（kg水/kg干气）（1）查水的饱和蒸汽压（2）设查得与所设基本相符，13-5 在t1＝60℃，H1＝0.02kg/kg的常压空气中喷水增湿，每千克的干空气的喷水量为0.006kg，这些水在气流中全部汽化。
若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。
《传递过程原理》课后习题参考答案
《传递过程原理》课程第一次作业参考答案（P56）1. 不可压缩流体绕一圆柱体作二维流动，其流场可用下式表示θθθsin ;cos 22⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=D r C u D r C u r其中C ，D 为常数，说明此时是否满足连续方程。
2. 判断以下流动是否可能是不可压缩流动(1) ⎪⎩⎪⎨⎧-+=--=++=zx t u z y t u yx t u z y x 222 (2) ()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-==-=22221211t tz u xy u x y u z y x ρρρρ3.对于下述各种运动情况，试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述，并结合下述具体条件将一般化连续性方程加以简化，指出简化过程的依据。
(1)在矩形截面流道内，可压缩流体作定态一维流动；(2)在平板壁面上不可压缩流体作定态二维流动；(3)在平板壁面上可压缩流体作定态二维流动；(4)不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向定态流动；(5)不可压缩流体作圆心对称的径向定态流动。
《化工传递过程导论》课程作业第三次作业参考P-573-1流体在两块无限大平板间作定态一维层流，求截面上等于主体速度u b的点距离壁面的距离。
又如流体在圆管内作定态一维层流，该点距离壁面的距离为若干？距离壁面的距离02(12d r =-3-2温度为20℃的甘油以10kg/s 的质量流率流过长度为1m ，宽度为0.1m 矩形截面管道，流动已充分发展。
已知20℃时甘油的密度ρ=1261kg/m 3，黏度μ=1.499Pa·s 。
试求算(1)甘油在流道中心处的流速以及距离中心25mm 处的流速； (2)通过单位管长的压强降；2max 012P u y xμ∂=-∂流动方向上的压力梯度Px∂∂的表达式为：max 22u Px y μ∂=-∂ 所考察的流道为直流管道，故上式可直接用于计算单位管长流动阻力：fP L∆，故： -1max 22022 1.4990.119142.7Pa m 0.1()2f P u P P L x L y μ∆∂∆⨯⨯=-=-===⋅∂ （3） 管壁处剪应力为：2max max 002[(1())]xy y y yu u yu yy y y μτμτμ==∂∂=-⇒=--=∂∂ max 2022 1.4990.119N 7.135m 0.12u y μτ⨯⨯⇒===故得到管壁处的剪应力为2N7.135m《化工传递过程导论》课程第四次作业解题参考（P122）2. 常压下，20℃的空气以5m/s 的速度流过一光滑的平面，试判断距离平板前缘0.1m 和0.2m 处的边界层是层流还是湍流。
传输原理课后习题答案.pptx
解:流体静力学基本方程为：
Z1
P1
Z2
P2
或P
P0
gh
P0h
同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强 可以互换，比势能总是相等的。 2-4 如图 2-22 所示，一圆柱体 d＝0.1m，质量 M＝50kg．在外 力 F＝520N 的作用下压进容器中，当 h=0.5m 时达到平衡状态。 求测压管中水柱高度H＝?
Xl=d=y0c.6my,Jc由cA理 s论inh力405学 平d2衡s理in14论5知，a当闸4门ha0刚3b 刚 转 ab动0.4时4，
F力和 T 对铰链的力矩代数和为零，即 ： sin 45
M Fl Tx 0
故 T=6609.5N 2-14 有如图 2.32 所示的曲管AOB。OB 段长L1＝0.3m，∠AOB=45°， AO 垂直放置，B 端封闭，管中盛水，其液面到 O 点的距离L2＝0.23m， 此管绕 AO 轴旋转。问转速为多少时，B 点的压强与 O 点的压强相 同?OB 段中最低的压强是多少?位于何处?
即：
求解微分方程得过点(3,1,4)的流线方程为： (x 2)3 y 1 3.2 试判断下列平面流场是否连续? u x x s3i(nzy,u3)3yy3x 1co3s y
解：由不可压缩流体流动的空间连续性方程（3-19，20） ：
，
知
3
x 3x x
x
y 3
2 sin y
3sin y 3 2 1 xsin y
dF ghdA gysin dA
板受到的总压力为
F dF g sin ydA g sin yc A hc A
A
A
盖板中心在液面下的高度为 hc=d/2+h0=2.3m,yc=a+h0/sin45°
传输原理例题
0 t1
2012/4/20
x
tx
q dx 0 (1 t） dt
x tx
t2
25
得： qx 0 [t1 t x
2
2 2 (t1 tx )]
q ( x ) 0 [t x t 2
2
解法一 （1）. q的相对大小
t
由
dt q1 1 dx x1 dt q2 1 dx x2
0 x1
q1
1 x2
q2 2
q3
x x3
10
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由图可知 dt dt dx x2 dx x1
2 2 (t x t2 )]
∵q为常数，联立解得： 2 2 x 2 2 t1 t x (t1 t x ) [t x t2 (t x t2 )] 2 x 2 将t1=217℃,tx=127℃,t2=67℃,β=0.00406，代入 上式得： x=77.56 cm 即排管应装在离热表面77.56cm的地方。
(1)ql，q2及q3的相对大小； (2) 1和2的相对大小。
t
q1 1 0
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q2 2
q3
x1
x
x2 x3
9
例5.分析 热传导理论的基础是傅里叶定律及能 量守恒定律。因此分析任何导热问题都应从这 两定律出发。本题所给出的主要条件是平壁内 温度分布(包括温度梯度)，这也就是提示应利 用傅里叶定律求解。
2012/4/20
22
例15.什么是“半无限大”物体?半无限大物体 的非稳态导热存在正规状况阶段吗? 答： 所谓“半无限大”物体，是指平面一侧 空间无限延伸的物体。 因为物体向纵深无限延伸，初始温度的影响 就远不会消除，所以半无限大物体的非稳态导热 不存在正规状况阶段。
传递过程原理课后答案
传递过程原理课后答案1. 详细解释了传递过程原理。
传递过程原理是指信息、物质或能量通过不同媒介传递的过程。
在这个过程中，媒介扮演着重要的角色，可以是固体、液体或气体。
媒介的特性决定了传递的效率和速度。
传递过程原理可以应用于各个领域，如工程、医学和环境科学等。
2. 传递过程原理的应用领域。
传递过程原理在工程领域有广泛的应用。
例如，随着科技的发展，人们越来越依赖电信技术进行信息传递。
传递过程原理能够解释电信技术中的信号传输原理，从而提高通信的效率和可靠性。
此外，传递过程原理还可以应用于医学领域。
例如，在药物输送系统中，药物需要通过合适的媒介传递到病变部位，以实现治疗效果。
了解传递过程原理可以帮助医生选择最佳的药物输送系统，提高治疗的效果。
另外，环境科学也是传递过程原理的应用领域之一。
例如，在大气污染控制方面，了解污染物在大气中的传递过程可以帮助科学家设计有效的污染控制策略，减少污染对环境和人类健康的影响。
3. 传递过程原理的关键因素。
在传递过程中，影响传递效果的关键因素主要包括媒介的性质、传递距离和辐射条件等。
首先，媒介的性质是影响传递效果的重要因素。
不同的媒介具有不同的传递特性，如光的折射和反射、声音的传播速度和衰减等。
通过了解媒介的性质，我们可以选择合适的媒介来实现特定的传递效果。
其次，传递距离也是影响传递效果的重要因素。
一般来说，随着传递距离的增加，信息、物质或能量的传递效果会逐渐减弱。
因此，在设计传递过程中，需要合理规划传递距离，以确保传递效果达到预期。
最后，辐射条件也是影响传递效果的关键因素之一。
例如，在太阳能发电系统中，太阳辐射的强弱直接影响能量传递的效果。
了解辐射条件可以帮助科学家和工程师设计出更高效的能源传递系统。
4. 传递过程原理的局限性。
传递过程原理虽然在各个领域有广泛的应用，但也存在一些局限性。
首先，传递过程原理是基于已知的物理、化学和生物学规律建立的，因此在处理未知规律或复杂系统时可能存在一定的局限性。
传递过程原理__课后习题解答
【7－2】常压和30℃的空气，以10m/s 的均匀流速流过一薄平面表面。
试用精确解求距平板前缘10cm 处的边界层厚度及距壁面为边界层厚度一半距离时的x u 、y u 、x u y ∂∂、壁面局部阻力系数Dx C 、平均阻力系数D C 的值。
设临界雷诺数5510xc Re =⨯。
解：已知流速u ＝10m/s ；查表得30℃空气的密度ρ＝1.165kg/m 3；30℃空气的粘度μ＝1.86×10-5Pa·s4550.110 1.165Re 6.26105101.8610x xu ρμ-⨯⨯===⨯<⨯⨯ 所以流动为层流 1/241/235.0Re5.00.1(6.2610)2102x m mm δ---==⨯⨯⨯=⨯=在/21y mm δ==处，110 2.5η-==⨯= 查表得：当 2.5η=时，0.751, 0.217f f '''== 0100.757.51/x u u f m s '==⨯=)0.0175/y u f f m s η'=-=35.4310/x u u s y ∂''==⨯∂ 1/230.664Re2.6510Dx C --==⨯ 1/231.328Re 5.3010D C --==⨯【7－3】常压和303K 的空气以20m/s 的均匀流速流过一宽度为1m 、长度为2m 的平面表面，板面温度维持373K ，试求整个板面与空气之间的热交换速率。
设5510xc Re =⨯。
解： 已知u ＝20m/s 定性温度303373338K 652m T +===℃ 在定性温度（65℃）下，查表得空气的密度ρ＝1.045kg/m 3；空气的粘度μ＝2.035×10-5Pa·s ；空气的热导率222.9310/()W m K λ-⨯⋅＝，普兰德准数Pr=0.695 首先计算一下雷诺数，以判断流型655220 1.045Re 2.053105102.03510L Lu ρμ-⨯⨯===⨯>⨯⨯，所以流动为湍流21/360.850.851/22.93100.03650.695[(2.05310(510)18.19(510)]2-⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯）242/()W m K =g4221(10030) 5.88m Q A T kW α=∆=⨯⨯⨯-=21/360.822.93100.03650.695(2.0531053/()2W m K -⨯=⨯⨯⨯⨯g ）＝5321(10030)7.42m Q A T kW α=∆=⨯⨯⨯-=【7－4】温度为333K 的水，以35kg/h 的质量流率流过内径为25mm 的圆管。
传递过程基本方程习题答案
传递过程基本方程习题答案传递过程是化学工程中的一个重要领域，它涉及到动量、热量和质量的传递。
以下是一些传递过程基本方程的习题及其答案。
习题1：动量传递假设在一个圆形管道中流动的流体是不可压缩的，且流动是层流。
求管道中心处的流速。
答案1：对于圆管中的层流，流速分布是抛物线形的。
可以使用哈根-泊肃叶定律来求解流速分布。
设管道半径为R，管道中心处的流速 \( U_c \)可以通过以下公式计算：\[ U_c = \frac{2 \mu Q}{\pi R^4} \]其中，\( \mu \) 是流体的动态粘度，\( Q \) 是体积流量。
习题2：热量传递在一个长直管道中，热水以恒定的流速流动。
如果管道壁面的温度保持恒定，求管道中心的温度分布。
答案2：在这种情况下，可以使用热传导的基本方程来求解温度分布。
对于稳态条件下的一维热传导，温度分布 \( T(x) \) 可以用以下方程表示：\[ \frac{d^2T}{dx^2} = 0 \]其中，\( x \) 是沿管道长度的方向。
根据边界条件，管道中心的温度是恒定的，而管道壁面的温度是已知的。
解这个方程可以得到温度分布。
习题3：质量传递在扩散过程中，一个气体组分在静止的另一气体中扩散。
假设扩散是一维的，求浓度分布。
答案3：对于一维稳态扩散，可以使用菲克定律来求解浓度分布。
菲克定律的方程为：\[ \frac{dC}{dx} = -D \frac{dC}{dx} \]其中，\( C \) 是浓度，\( D \) 是扩散系数，\( x \) 是沿扩散方向的位置。
解这个方程可以得到浓度随位置的变化。
习题4：传递过程的耦合问题在一个垂直上升的管道中，水蒸气和冷空气进行热质交换。
如果水蒸气以恒定速度上升，求水蒸气的浓度和温度分布。
答案4：这是一个动量、热量和质量传递耦合的问题。
可以使用守恒方程来描述这一过程。
对于水蒸气，质量和能量守恒方程可以联立求解。
这通常需要数值方法来求解，因为解析解可能不存在。
传热传质基本原理答案
传热传质基本原理答案
传热传质是指物质中热量和物质的传递过程。
它是由于不同温度或浓度的物质之间存在的热量和物质的梯度而发生的。
传热传质的基本原理包括三种传递方式：传导、对流和辐射。
传导是指热量或物质通过物体内部分子之间的碰撞传递。
当两个接触的物体温度不同时，高温物体的分子会传递热量到低温物体的分子，直到两个物体温度达到平衡。
传导的速率与物体的导热性质有关，导热性能越好，传导速率越快。
对流是指热量或物质通过流体运动传递。
当流体受到外界热源或冷源的加热或冷却时，流体会发生热胀冷缩，形成对流流动。
这种流动可分为自然对流和强制对流两种方式。
自然对流是由密度差引起的，强制对流是通过外界力推动的。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
所有物体都会以一定的方式发射热辐射，辐射的强度与物体的温度有关。
较高温度的物体会有较高的辐射能力，而辐射能量在空间中以光线的形式传播，可以通过真空传递。
传热传质的基本原理可以应用于各种工程领域，如热传导导热器、对流传热换热器和辐射加热设备等。
掌握这些基本原理，可以帮助人们更好地理解和设计传热传质系统，提高能量利用效率。
传递过程原理作业题解(1_7章)
1.对于在r 平面内的不可压缩流体的流动， r 方向的速度分量为u r Acos /r 2 。
试确定速度的 分量。
解：柱坐标系的连续性方程为1 ru r ) ( u ) (r z1 (ru r )r rf (r) 0，可得到u 的最简单的表达式:Asi nu— r2 .对于下述各种运动情况， 试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述， 并结合下述具体条件将一般化连续性方程加以简化，指出简化过程的依据。
(1) 在矩形截面管道内，可压缩流体作稳态一维流动； (2) 在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动； (3) 在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动； (4) 不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动； (5) 不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动。
解: — u 0(1)在矩形截面管道内，可压缩流体作稳态一维流动—u x 一 u y-x—U z yU xzxU y yU z z稳态：- —0,一维流动：u x 0,u y 0u zu z0， 即(u z ) zzzz(2) 在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动_ (比) (U y ) (匕)1-( r U z ) 0 对于不可压缩流体在平面的二维流动,常数,u z 0, - 0， z故有将上式积分,—(ru r )可得Acos 2~ r-( rAcos r-rAcosAsi n r式中，f (r)为积分常数，在已知条件下，任意一个f(r)f (r)都能满足连续性方程。
令稳态：0，二维流动：u z 0(ux)( uy)0,又 const ,从而x y(3) 在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动试求该点处的压力和其它法向应力和剪应力。
22解： 由题设 u x 5x y , u y 3xyz , u z8xzu 10xy 3xz 16xz在此情况下,(2)中 const(U x )(4) 不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动1r u rr ru —u zz稳态:0，轴向流动: 40，轴对称:U z(不可压缩const )(5) 不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动稳态0，沿球心对称*畑。
中南大学传递过程原理--习题---解答资料
《传递过程原理》习题（部分）解答2014-12-19第一篇 动量传递与物料输送3、流体动力学基本方程P67. 1-3-12. 测量流速的pitot tube 如附图所示，设被测流体密度为ρ，测压管内液体的密度为ρ1，测压管中液面高度差为h 。
证明所测管中的流速为：v =√2gh(ρ1ρ−1)解：设点1和2的压强分别为P 1和P 2，则P 1+ρgh= P 2+ρ1gh ，即P 1- P 2=（ρ1-ρ）gh ①在点1和点2所在的与流体运动方向垂直的两个面1-1面和2-2面之间列Bernoulli equation:P 1ρ=P 2ρ+v 22, 即 P 1−P 2ρ=v 22 ② ( for turbulent flow)将式①代入式②并整理得：v =√2gh(ρ1ρ−1)1-3-15. 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。
各部分相对位置如附图所示。
管路直径均为φ76×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表读数为24.66×103Pa；水流经吸入管和排出管（不包括喷头）的能量损失分别按∑h f,1=2υ2和∑h f,2=10υ2计，由于管径不变，故式中υ为吸入管和排出管的流速（m/s）。
排水管与喷头连接处的压力为9.807×104Pa（表压）。
试求泵的有效功率。
解：查表得，20℃时水的密度为998.2kg/m3；设贮槽液面为1-1面，泵入口处所在的与流体运动方向垂直的面为2-2面，排水管与喷头连接处的内侧面为3-3面，以贮槽液面为水平基准面，则(1) 在1-1面和2-2面之间列Bernoulli方程，有0=1.5g+−P真空ρ+v22+2v2( for turbulent flow)将已知数据带入：0=1.5×9.81-24660/998.2+2.5υ2得到υ2=3.996 （即υ=2 m/s）(2) 在1-1面和3-3面之间列Bernoulli方程：即W e=14g+Pρ+v22+∑ℎf,1+∑ℎf,2( for turbulent flow)代入已知数据得：W e=14×9.81+98070/998.2+12.5×3.996=285.54 J/kg(3) 根据泵的有效功率N e=ρQ v W e=ρ×υA×W e=998.2×2×(3.14×0.0712/4) ×285.54=2255.80 J/sRe=duρ/μ=0.071×2×998.2/(100.42×10-5)=1.41×105湍流假设成立！1-3-16. 用压缩空气将密度为1100kg/m3的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽，设两槽的液面维持恒定。
传输原理课后习题答案
传输原理课后习题答案)(196034Pa P P -==)(7644)(g 4545Pa h h P P =--=ρ2-6两个容器A 、B 充满水，高度差为a 0为测量它们之间的压强差，用顶部充满油的倒U 形管将两容器相连，如图2.24所示。
已知油的密度ρ油=900kg／m 3，h ＝0.1m ，a ＝0.1m 。
求两容器中的压强差。
解：记AB 中心高度差为a ，连接器油面高度差为h ，B 球中心与油面高度差为b ；由流体静力学公式知：ghg 42油水ρρ-=-P h P b)a g 2++=（水ρP P Agb 4水ρ+=P P B Paga P P P P P B A 1.107942=+-=-=∆水ρ 2-8一水压机如图2.26所示。
已知大活塞直径D ＝11.785cm ，小活塞直径d=5cm ，杠杆臂长a ＝15cm ，b ＝7.5cm ，活塞高度差h ＝1m 。
当施力F1＝98N 时，求大活塞所能克服的载荷F2。
22232D F 2d F ⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎭⎫ ⎝⎛πρπgh解：由杠杆原理知小活塞上受的力为F 3：a F b F *=*3由流体静力学公式知：2223)2/()2/(D F gh d F πρπ=+∴F 2=1195.82N2-10水池的侧壁上，装有一根直径d＝0.6m 的圆管，圆管内口切成a ＝45°的倾角，并在这切口上装了一块可以绕上端铰链旋转的盖板，h=2m ，如图2.28所示。
如果不计盖板自重以及盖板与铰链间的摩擦力，问开起盖板的力T 为若干?(椭圆形面积的J C =πa 3b/4)解：建立如图所示坐标系oxy ，o 点在自由液面上，y 轴沿着盖板壁面斜向下，盖板面为椭圆面，在面上取微元面dA,纵坐标为y ，淹深为h=y * sin θ,微元面受力为A gy A gh F d sin d d θρρ==板受到的总压力为A h A y g A g F c c AA γθρθρ====⎰⎰sin yd sin d F盖板中心在液面下的高度为h c =d/2+h 0=2.3m,y c =a+h 0/sin45°盖板受的静止液体压力为F=γh c A=9810*2.3*πab压力中心距铰链轴的距离为 ：X=d=0.6m,由理论力学平衡理论知，当闸门刚刚转动时，力F 和T 对铰链的力矩代数和为零，即：0=-=∑Tx l F M故T=6609.5N2-14有如图2.32所示的曲管AOB 。
通信原理课程通信原理-习题课
《通信原理》习题课1． 已知二进制OOK 数字通信系统中发送的二元信号是()1cos2c s t A f t π=、()20s t =，持续时间为0b t T ≤<。
OOK 信号传输中受到功率密度为02N 的加性高斯白噪声()n t 的干扰，接收信号为()()()i r t s t n t =+，1,2i =(1)请分别画出最佳相干接收框图。
(2)设s1(t)和s2(t)等概出现，推导相干接收时的平均误比特率。
（知识点：数字频带通信系统）2．设有恒参信道模型如下图所示，求其幅频特性、相频特性、时延特性和群时延特性，并说明它们对信号传输的影响。
（知识点：信道）3．已知在高斯信道理想通信系统传送某一信息所需带宽为106Hz,信噪比为20dB ，若将所需信噪比降低10dB ，求无差错传输所需信道带宽。
（知识点：香农信道容量公式）4．某一待传输的图片约含2.5×106个像素，每像素量化为16个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概出现且互不相关，并设加性高斯噪声信道中的信噪比为30dB ，试计算用3分钟传送一张这样的图片所需的最小信道带宽（假设不进行压缩编码）。
（知识点：信息量计算；香农公式）5．对10路模拟信号分别进行A 律13折线PCM 编码（每样值8比特编码），然后进行时分复用，再经过滚降因子为α=0.5的升余弦脉冲成型滤波器进行无ISI 传输，该升余弦基带系统的截止频率为480kHz 。
（1）求该系统的最大信息传输速率；（2）求允许每路模拟信号的最高频率分量f H 的值。
（知识点：抽样定理；升余弦滤波器带宽）6. 一个由字母A ，B ，C ，D 组成的字。
对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。
（1）不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率； （2）若每个字母出现的可能性分别为P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10试计算传输的平均信息速率。
传递过程原理作业题和答案.
传递过程原理作业题和答案.《化⼯传递过程原理（Ⅱ）》作业题1. 粘性流体在圆管内作⼀维稳态流动。
设r 表⽰径向距离，y 表⽰⾃管壁算起的垂直距离，试分别写出沿r ⽅向和y ⽅向的、⽤（动量通量）＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）表⽰的现象⽅程。
1．(1-1) 解：()d u dyρτν= (y ，u ，dudy > 0)()d u dr ρτν=- (r ，u , dudr< 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。
2. (1-3) 解：从式（1-3）、（1-4）、（1-6）可看出：A A AB d j D dyρ=- （1-3）()d u dyρτν=- （1-4） ()/p d c t q A dyρα=- （1-6）1. 它们可以共同表⽰为：通量 = －（扩散系数）×（浓度梯度）；2. 扩散系数ν、α、AB D 具有相同的因次，单位为 2/m s ；3. 传递⽅向与该量的梯度⽅向相反。
3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数，并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。
3.（3-1）解：全导数：d t t t d x t d y t d zd x d y d z d θθθθθ=+++随体导数：x y z Dt t t t t u u u D x y zθθ=+++ 物理意义：tθ——表⽰空间某固定点处温度随时间的变化率；dt d θ——表⽰测量流体温度时，测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ运动所测得的温度随时间的变化率Dt θ——表⽰测量点随流体⼀起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dzd θ=时，测得的温度随时间的变化率。
4. 有下列三种流场的速度向量表达式，试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。
（1）j xy i x z y x u )2()2(),,(2θθ--+= （2）y x z x x z y x )22()(2),,(++++-= （3）xz yz xy y x 222),(++=4.（3-3）解：不可压缩流体流动的连续性⽅程为：0u ?=（判据） 1. 220u x x ?=-=，不可压缩流体流动；2. 2002u ?=-++=-，不是不可压缩流体流动；3. 002222()u y z x x y z =??≠??=++=++=，不可压缩，不是不可压缩5. 某流场可由下述速度向量式表达：k z j y i xyz z y xyz z y xθθθ33),,,(-+=-+= 试求点（2，1，2，1）的加速度向量。
传递过程原理题解
传递过程原理题解3. 在总压力为P 、温度为T 的条件下，直径为0r 的萘球在空气中进行稳态分子扩散。
设萘在空气中的扩散系数为AB D ，在温度T 下，萘球表面的饱和蒸汽压为0A p ，试推导萘球表面的扩散通量A N 为pp p RTr p D NA AB Aln--=解：该过程为拟稳态过程，且0=B N)(B AA AAB AN Ny drdy RTp D N++-=AA AAB Npp dr dp RTD +-= drdpp p RT D NAA ABA)/1(--=依题意，24const A A G r N π=?= 从而 dr dpp p RT D rG AA ABA )/1(42--=π整理得pp dprdrD RTG A AAB A /142-=-π0011()ln 4A A AB Ap p G RTp D rr p p π--=-当∞→r 时，0→A p 故pp p p r D RTG A AB A 0ln14-=-πpp p RTr p D r G NA AB A rr A 02ln40--===π5. 假定某一块地板上洒有一层厚度为1mm 的水，水温为297K ，欲将这层水在297K 的静止空气中蒸干，试求过程所需的时间。
已知气相总压为1atm ，空气湿含量为0.002kg/（kg 干空气），297K 时水的密度为997.2kg/m 3,饱和蒸气压为38.22mmHg ，空气-水系统的 41026.0-?=AB D m 2/s 。
假设水的蒸发扩散距离为5mm 。
解：7.298332.13338.221=?=A p Pa.3262978314189.1/1997/002.018/002.022=??+==RT c p A A Pa8.1009982.32610132522=-=-=A B p p p Pa3.983417.298310132511=-=-=A B p p p Pa 1.996643 .983418.100998ln3.983418.100998ln 1212=-=-=B B B B BM p p p p p Pa)(21A A BM ABAp p p pz RT D N-?=6341069.51051.996642978314)2.3267.2983(1013251026.0---?=-???=kmol/(m 2·s)水ρδθ??=A MA NA4.9736181069.52.99710163===--AAMN水ρδθs 70.2=h6. 常压和45℃的空气以3m/s 的流速在萘板的一个面上流过，萘板的宽度为0.1m 、长度为1m ，试求萘板厚度减薄0.1mm 时所需的时间。
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21.cos /r r r u A r1100r z z z ru u u t r r r zur u z-110r u ru r r ru r22cos cos r u A A ru r r r r r22cos sin d A A u f r r rf(r)f(r)=02sin A u r222.cos sin 0r z A u B r A u B r u10r r zu u u u r r r z232cos cos r u A A B r r r r2311sin cos u A A B B r r r r r323121cos cos cos 00r r z u u u u A A A B B r r r z r r r rr3.,55u x y xi y jD D D =D D D 25552525y xy y y y x x x x x y z x y z u u u i j uu u u u u u u u u u i u u u jx y z x y z xi y j xi y j4.x a y a222114z a p x y u z a xx y az u 2max(0,0)4z x =y =0a pu u zu z 0x y u u0zu zz N-S 2222z z u u pz xy 222214z u a p y x x z a a222112z u p y x z a222112z u p x y z a2222x y a N-S225.102x y z u ay u bx u p ab x y gz0000y x zu u u x y zx N-S2222220000x x x x x x x x y z u u u u u u u pu u u x y z x x y z ay bx a ab xx N-S6.u y =0N-S sin cos X g Y g22sin 0x u pg x y x y cos 0p g xycos p gy f x ay p pcos a f x p gcos a p p g yp x 0pxx N-S 22d sin d x u g y212sin 12x g u y C y C0d 0d x xy u u y y2sin 22x g u y y7.10r r zu u u u r r r z00r z u u X gt0zu zz N-S22211z z z z z r z u u uu u u p u u g rr r z z r r r r z10zu g r r r r00z z u u zu z rz z u u rd 1d 0d d zu g r r r r212ln z g u r C r C010d 20d z zr r u u r Rr2120202ln 22g C R r g C R r222001ln 22z g r u R r r r8.2,422=x y22x y u y u x yx2,4248x u2,4224yu 22222,4848.94x y u u uo 9.20C m/s m 0.150.0250.0125m1/2=5.0Re xx 23051.2050.1512.5100.0624m 5.0 1.8110 5.0u x550.0624 1.2050.15Re 6235101.8110x x u/002000010.1d 1d d y xx x s u e u u u y x u x u u uy =y1200000d d d 1d 1d 0.2d d d x x su u y e e x u u x x u/001y x s y y u u u e yy00d 0.20.2d d d x x u u0.2d d xxux 1/23.163.16Re xx x u 21/2000.632Re L d s LF dx u bL 1/220 1.264Re 0.5d D L F C u bL11.sin 120x u u a b cya,b,c10230xx x u y u y u u y y00sin 0sin cos 0xa b u a b c u bc c y002a b u c0sin 2x y u u000d d d d d x x xy u u u u y x y20000002001200120020d 1d 1sin sin d 221sin sin d 22221cos sin 244212x xx x u u u u u y u y u u y y u y u u u0000d cos d 222xy y u u u y y200d 21d 22u u x2200111.4611.462x x u u x1/24.79Re xx 2022s Dxu u C1/21/2000.656Re 4.79Re Dx x xC u u x11221.1m 2002100o o r t C r m t C01k k t 41000.138/, 1.9510k k W m K Kq t k A r01k k t 2A rL0d 1d 2q rt t Lk r0d 1d 2q r t t Lk r112211,20022,100r t r t 201ln 22q t t r C Lk 224111011ln 200273.2 1.9510200273.2495222q C t t r KLk 201124952ln q Lk t t r20222241124952 3.140.1382ln 11100273.2 1.9510100273.2495135.3/2ln 2q k t t L r W m532.1/293K Re 5100.15/12c 3x x m s K kg /m Pa s W m K J /kg K h 353750310200h x530Re 51031021750c x c x mu3200310Pr 40.15p c k1/21/21/351/320.150.332Re Pr 0.332510427.95/2c x x c k h W m K x001/30,1/31/301/21/25d 33d 22Pr 3131Pr 2933534100885/24.64Re 2 4.642510cc s s t y x x s c x tT T T T yT T K m x22227.9555.9/c m x h h W m K 2055.93532933354/m s mq h T T W m A1.,A B AB BAA B N N C D Dd d d d AA ABA AB B B BA B A B x N CD x N N z xN CD x N N zd d d d A BA B AB BA A B A B x x N N C D D x x N N z z1A B x x d d d d A Bx x z zd d 0d d A A AB BA x x C D D z zAB BAD D 441454A 2.A B 1atm 298K m 6.0810 2.0310,1CH ;2N 1.01310Pa 29444A A2m A 4CH He CH He CH p Pa p Pa u CH CH -He 0.02J 428K =0.67510/AB D m s1 12444520.67510 6.0810 2.0310 5.5210/83142980.02ABA A A D J p p RT zkmol m s212444211254225411555246.0810 2.0310 5.846101.01310 2.0310ln ln ln 1.01310 6.08101.013105.52109.56510/5.84610AB A AA A BMBMB B A A BMB A B A AD p pN J p p p RT z p p p p p p Pa p p p p p p N kmol m s-43.129710.002297997.222.380.26105mm 32AB mm K atm kg /kg K kg /m mmHg -D =m /s122221122.38133.322983.70.002/188314297326.20.002/9971/1.189101325326.2100998.81013252983.798341.3A A A B A B A p Pa p c RT Pap p p Pap p p Pa212146212336100998.898341.399664.1100998.8ln ln98341.30.26101013252983.7326.2 5.6910/831429799664.1510110997.25.691018B B BM B B AB A A A BM A A A A p p p Pa p p D pN p p kmol m s RT z p N A M A N M9736.4 2.7s h42224.24d d A A AM A iA,B C D CH H O CO H ABCDA yN CD y N x24B A C AD AN N N N N N 2iA B C D ANN N N N Nd 2d AA AMA A y N CD y N xd 12d AM A A A CD y N y xd 12d 212AL A Ly A AMA y Ay CD N x y12ln 212A AM A ALy CD N L y5.min %a c a 585k31d ,dd d d d =00300,0.850ln0.85 6.32410300A A c As A c Ac As A A A AsAs As Asc d c Vc k A c c k A c k a c c Vc c c c c c k a s3425356.15m 5m 0.5 2.2/K 298K 0.023/0.2610/510 1.185/, 1.83510m s kg m m s kg m Pa s29855055441/201/253003003 2.2 1.185Re 4.26105101.835101.835100.5961.1850.26100.3320.26100.332Re 4.2610=1.87710/32 3.75510/3L ABAB cxx cm cx cm As A Lu Sc D D k m s L k k m sm k A3.7551090.0230.50.023********.5kg7. 2.0Sh2200d 44d 12AA A AB A AsA A c G N r D r rr r c c r c c0A cAs A N k c c 02002A Asc Ac AB As A ABA r dc D c c DN dr r r r001c ABk r D 00002 2.0c c AB ABk d k r Sh D D5.266:00-8:00 5.275.28。