传递过程原理作业题和答案.

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通信原理答案

通信原理答案

通信原理答案通信原理答案:1. 信号传输:信号传输是通信原理的基础,它是指通过媒介将信息从发送方传递到接收方。

常见的信号传输方式包括有线传输和无线传输。

有线传输包括光纤传输和电缆传输,无线传输包括无线电波传输和卫星传输。

2. 调制与解调:调制是将原始信号转换成适合传输的信号形式的过程,解调是将接收到的信号转换回原始信号的过程。

调制技术包括频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和振幅移键控(ASK)等。

3. 多路复用:多路复用是指将多个信号合并在一起通过同一媒介传输的技术。

常见的多路复用技术包括时分复用(TDM)、频分复用(FDM)和码分复用(CDM)等。

4. 调制解调器:调制解调器是一种用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号的设备。

调制解调器常用于调制解调数字信号与模拟信号之间的转换,例如将计算机产生的数字信号转换成适合电话线传输的模拟信号。

5. 编码与解码:编码是将信息转换成特定的编码形式,解码是将接收到的编码信号转换回原始信息的过程。

常见的编码与解码技术包括汉明码、差分编码和渐进式编码等。

6. 错误检测与纠正:错误检测与纠正是指在信息传输过程中检测并纠正传输中可能产生的错误。

常用的错误检测与纠正技术包括奇偶校验、循环冗余检测(CRC)和海明码等。

7. 噪声与干扰:噪声和干扰是影响通信质量的主要因素。

噪声是指在信号传输过程中由于外部环境因素引起的随机干扰,干扰是指其他信号对正在传输的信号产生的干扰。

常用的降低噪声与干扰影响的方法包括滤波、增益控制和抗干扰设计等。

8. 带宽与数据传输速率:带宽是指信号在传输过程中所占用的频率范围,数据传输速率是指单位时间内传输的信息量。

带宽与数据传输速率之间有一定的关系,通常带宽越大,数据传输速率越高。

9. 协议与协议栈:协议是指在通信过程中约定的一组规则和格式,用于确保信息传输的正确和可靠。

协议栈是指一系列层次化的协议的集合,常用的协议栈包括TCP/IP协议栈和OSI参考模型。

冶金传输原理习题答案

冶金传输原理习题答案

冶金传输原理习题答案冶金传输原理习题答案冶金传输原理是冶金学中的一个重要分支,研究金属和合金在加热、冷却和变形过程中的传输规律和机制。

在学习和研究冶金传输原理时,习题是不可或缺的一部分,通过解答习题可以加深对该学科的理解和掌握。

下面将给出一些常见的冶金传输原理习题及其答案。

1. 请简述热传导的基本原理。

热传导是指物质内部由于温度差异而传递热量的过程。

其基本原理是热量从高温区传递到低温区,传递过程中热量通过物质内部的分子或电子的碰撞和传递完成。

热传导的速率与温度差、物质的导热性质和传热距离有关。

2. 什么是对流传热?请举例说明。

对流传热是指通过流体(气体或液体)的传热方式。

当物体表面与流体接触时,流体会受热膨胀,形成对流循环,将热量从高温区传递到低温区。

例如,热水器中的水受热后上升,冷水下降,形成对流循环,使整个水体均匀受热。

3. 请解释辐射传热的特点。

辐射传热是指通过电磁波的传热方式。

辐射传热不需要介质,可以在真空中传递热量。

辐射传热的特点是传热速率与温度差的四次方成正比,与物体表面特性和距离的平方成反比。

例如,太阳辐射的热量可以通过真空传递到地球上。

4. 请简述固体变形的原理。

固体变形是指固体在外力作用下发生形状和尺寸的改变。

固体变形的原理是固体内部的晶格结构发生变化,从而使整个固体发生形变。

固体变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。

弹性变形是指在外力作用下,固体发生形变后能够恢复原状;塑性变形是指在外力作用下,固体发生形变后不能恢复原状。

5. 请解释扩散的基本原理。

扩散是指物质在非均匀温度和浓度条件下的自发性传递过程。

扩散的基本原理是物质分子或原子的热运动引起的碰撞和交换。

扩散的速率与温度、浓度差、物质的扩散系数和距离有关。

扩散在冶金过程中起着重要的作用,如金属中的杂质扩散、合金的相变等都与扩散有关。

通过以上习题的解答,我们可以更加深入地理解和掌握冶金传输原理。

在实际应用中,冶金传输原理的理论和方法可以帮助我们解决金属加工和冶炼过程中的问题,提高生产效率和产品质量。

传递过程原理作业题解(1-7章)

传递过程原理作业题解(1-7章)

第二章1. 对于在r θ平面的不可压缩流体的流动,r 方向的速度分量为2cos /r u A r θ=-。

试确定速度的θ分量。

解:柱坐标系的连续性方程为11()()()0r z ru u u r r r z θρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂对于不可压缩流体在r θ平面的二维流动,ρ=常数,0,0z z u u z∂==∂,故有11()0r u ru r r r θθ∂∂+=∂∂ 即22cos cos ()()r u A A ru rr r r rθθθθ∂∂∂=-=--=-∂∂∂将上式积分,可得22cos sin ()A r A u d f r r θθθθ=-=-+⎰式中,()f r 为积分常数,在已知条件下,任意一个()f r 都能满足连续性方程。

令()0f r =,可得到u θ的最简单的表达式:2sin A u r θθ=-2.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,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: ()0ρρθ∂+∇=∂u(1) 在矩形截面管道,可压缩流体作稳态一维流动0x z x y z u u u u u u x y z x y z ρρρρρθ∂∂∂∂∂∂∂++++++=∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎪⎝⎭y 稳态:0ρθ∂=∂,一维流动:0x u =, 0y u = ∴ z 0z u u z z ρρ∂∂+=∂∂, 即 ()0z u zρ∂=∂ (2)在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动()()()0y x z u u u xyzρρρρθ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂稳态:0ρθ∂=∂,二维流动:0z u = ∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂, 又cons t ρ=,从而0yx u u x y∂∂+=∂∂ (3)在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动 在此情况下,(2)中cons t ρ≠∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂(4)不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动()()()110r z r u u u r r r zθρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态:0ρθ∂='∂,轴向流动:0r u =,轴对称:0θ∂=∂ ∴()0z u z ρ∂=∂, 0z uz∂=∂ (不可压缩cons t ρ=) (5)不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动22()(sin )()1110sin sin r r u u u r r r r θφρρθρρθθθθφ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态0ρθ∂='∂,沿球心对称0θ∂=∂,0φ∂=∂,不可压缩ρ=const ∴221()0r r u r r ∂=∂ ,即 2()0r d r u dr= 3.某粘性流体的速度场为22538=x y xyz xz +-u i j k已知流体的动力粘度0.144Pa s μ=⋅,在点(2,4,-6)处的法向应力2100N /m yy τ=-,试求该点处的压力和其它法向应力和剪应力。

通信原理第三章答案

通信原理第三章答案

通信原理第三章答案在通信原理的学习中,第三章是非常重要的一部分,它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。

在这一章节中,我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。

下面,我将对第三章的一些重要问题进行解答,希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。

1. 什么是信号传输?它的作用是什么?信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。

在通信系统中,信号传输是非常重要的,它可以帮助我们实现信息的传递和交流。

通过信号传输,我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方,实现远程通信。

2. 什么是调制解调?它的作用是什么?调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号,以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。

调制是为了适应信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输;解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号,以便我们能够正确地接收和理解信息。

3. 数字通信和模拟通信有什么区别?数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。

在模拟通信中,信号是连续变化的,它可以表示成无限个可能的数值;而在数字通信中,信号是离散的,它只能表示成有限个可能的数值。

数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点,而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。

4. 为什么要进行信号调制?信号调制是为了适应不同信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输。

不同的信道具有不同的传输特性,通过调制可以使信号更好地适应这些特性,提高信号的传输质量和可靠性。

5. 什么是码元和波特?码元是数字通信中的基本单位,它是表示数字信号的最小时间间隔。

波特是衡量数据传输速率的单位,它表示每秒传输的码元数。

在数字通信中,码元和波特是非常重要的概念,它们直接影响着数据传输的速率和效率。

通过以上问题的解答,我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。

希望大家能够通过学习,掌握这些重要的知识点,为以后的通信技术应用打下坚实的基础。

同时,也希望大家能够在学习过程中多加思考,多进行实践,进一步提高自己的理论水平和实践能力。

《传递过程原理》课后习题参考答案

《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(H)》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)X(动量浓度梯度)表示的现象方程。

1. (1-1) 解:d (讪 T — V/du (y / , u . /,> 0) dydyd(Pu)/du (rv , U 八dr< 0)T = -V ———-dr2.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:2.扩散系数D AB 具有相同的因次,单位为 m 2/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,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:dt _ : t : t dx t dy :: t dz 小 v x 卍 :yd : z d随体导数:Dt:t:t:t:tu u uD Vvux::x 叽y物理意义:表示空间某固定点处温度随时间的变化率;j A --DAB.dyd (讪 dyq/ Ad( ’C p t) dy1.它们可以共同表示为:通量 (1-3)(1-4)(1-6)=—(扩散系数)x(浓度梯度);. ――?•u(x, y, z,8)=xyzi +yj _3z8k = xyz + yj —3z& k试求点(2,1, 2,1 )的加速度向量。

Du Du ~ Du y - Du ~(3-6)解: D u ^1 ^j >k-■■■4: 44 H H---- = ----- + u ---- 十 u ----- + u ---- D : ' u x :: x u ^ y % z=0 xyz( yz) y(xz) _ 3z 丁 (xy)二xyz yz1 _3 )DU y1 = y ° - y 二 y °(1一可)D屠一表示测量流体温度时'测量点以任意速度屠、变、吏运动所测得的温度随时间的变化率Dt—表示测量点随流体一起运动且速度u-d|4. 测得的温度随时间的变化率。

化工原理传热习题及答案

化工原理传热习题及答案

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。

(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。

化工原理传热习题及答案

化工原理传热习题及答案

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=则其厚度不低于_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。

传递过程原理课后答案

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。

天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)

天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)
题2-7图
解:
由输入功率谱与输出功率谱之间的关系,则
2-8设随机过程 : X(t)=Acos(ω0t +)式中A、ω0是常数, θ是一随机变量,它在0θπ范围内是均匀分布的。即 P(θ)=1/π, 0θπ
(1)求统计平均E[X(t)];(2)确定该过程是否平稳过程。
解:(1)
(2)因为 与t有关,所以X(t)不是平稳过程。
解:
1-4一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率分别为0.4,0.3,0.2,0.1。求该信号源的平均信息量与信息传输速率。
解:
1-5设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现概率为1/224,信息源每秒钟发1000个符号,且每个符号彼此独立,试计算该信息源的平均信息速率。
所以 :
2-5设宽度为T,传号和空号相间的数字信号通过某衰落信道,已知多径迟延为τ=T/4,接收信号为两条路径信号之和。试画出接收到两信号后的波形,并讨论最大的时延τmax为多少才能分辨出传号和空号来。
(注:2-3、2-4和2-5属于扩展内容,供教师参考,不作为学生作业)
解:设两径的传输衰减相等(均为d0)则:
题2-12图
解:(1)
(2)
(3)
2-13 已知某标准音频线路带宽为3.4KHZ。
(1)设要求信道的S/N=30dB,试求这时的信道容量是多少?
(2)设线路上的最大信息传输速率为4800b/s,试求所需最小信噪比为多少?
解:(1)已知:S/N=30dBS/N=1000(倍)
(2)已知:C=Rmax=4800b/s
2-9 已知平稳过程的相关函数为
(1)
(2) a>0求相应的功率谱。

热质交换原理与设备习题答案(供参考)

热质交换原理与设备习题答案(供参考)

第一章 第一章 绪论1、答:分为三类。

动量传递:流场中的速度分布不均匀(或速度梯度的存在);热量传递:温度梯度的存在(或温度分布不均匀);质量传递:物体的浓度分布不均匀(或浓度梯度的存在)。

第二章 热质交换过程1、答:单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。

传质通量等于传质速度与浓度的乘积。

以绝对速度表示的质量通量:,,A A A B B B A A B B m u m u m e u e u ρρ===+以扩散速度表示的质量通量:(),(),A A A B B B B A B j u u j u u u j j j ρρ=-=-=+以主流速度表示的质量通量:1()()A A A A B B A A B e u e e u e u a m m e ⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦2、答:碳粒在燃烧过程中的反应式为22C O CO +=,即为1摩尔的C 与1摩尔的2O 反应,生成1摩尔的2CO ,所以2O 与2CO 通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。

3、答:当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时,则分别发生动量、热量和质量的传递现象。

动量、热量和质量的传递,(既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散,也可以是由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递)动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类似的。

4、答:将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知,传递因子等于传质因子①2233r P 2m H D t t c G J J S S S ===⋅=⋅② 且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质,只要将对流传热计算式中的有关物理参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可,如:r ,,,P ,,mc u h t t t c a D D S N S S S λ↔↔↔↔↔↔ ③当流体通过一物体表面,并与表面之间既有质量又有热量交换时,同样可用类比关系由传热系数h 计算传质系数m h 23m h h Le e φ-=⋅5:答:斯密特准则c i v S D = 表示物性对对流传质的影响,速度边界层和浓度边界层的相对关系刘伊斯准则r P c vS D a Le v Da ===表示热量传递与质量传递能力相对大小 热边界层于浓度边界层厚度关系6、从分子运动论的观点可知:D ∽312p T -两种气体A 与B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算:若在压强5001.01310,273P Pa T K =⨯=时各种气体在空气中的扩散系数0D ,在其他P 、T 32000P T D D P T ⎛⎫= ⎪⎝⎭ (1)氧气和氮气:(2)氨气和空气:7、解:124230.610(160005300)()0.0259/()8.3142981010A A A D N P P kmol m s RT z --⨯⨯-=-==⋅∆⨯⨯⨯8、解:250C 时空气的物性:351.185/, 1.83510,kg m Pa s ρμ-==⨯⋅ 用式子(2-153)进行计算设传质速率为A G ,则9、解:200C 时的空气的物性:(1)用式0.830.440.023m e c sh R S =计算m h(2)用式13340.0395e c sh R S =计算m h10、解:氨在水中的扩散系数921.2410/D m s -=⨯,空气在标准状态下的物性为; 由热质交换类比律可得11、解:定性温度为0252022.5,2g t C +==此时空气的 物性ρυ⨯23-6=1.195kg/m ,=15.29510m /s 查表得:⨯-42o D =0.2210m /s,0C 25饱和水蒸汽的浓度30.02383/v kg m ρ=用式(2--153)计算设传质速率为A G ,则020C 时,饱和水蒸汽的浓度30.0179/A s kg m ρ⋅=∴ 代入上面的式子得:230.01193/A kg m ρ= 12、解:040,C 时空气的物性ρυ⨯23-6=1.128kg/m ,=16.9610m /s 转折点出现在56e 510101.1810e R , 4.24R c x l m μν⨯⨯⨯===因此,对此层流---湍流混合问题,应用式(2-157)30.8(0.037870)e c L R S Sh γ=-查表2—4得,定性温度为350C 时,324000.26410O D P T D P T -⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭2m /s 每2m 池水的蒸发速率为()m A A S A n h ρρ⋅∞=- 300C 时,3030.03037/;40,0.05116/A S A S kg m C kg m ρρ⋅⋅'==时13、解:在稳定状态下,湿球表面上水蒸发所需的热量来自于空气对湿球表面的对流换热,即可得以下能量守衡方程式2()s fg H O h T T h n ∞-=其中fg h 为水的蒸发潜热 又23r P 1m p c h h c S ρ⎛⎫= ⎪⋅⎝⎭ 查附录2—1,当s T =035C 时,水蒸汽的饱和蒸汽压力5808S P =于是14、解:2()()s H O m S h T T r n r h ρρ∞∞-=⋅=⋅-其中0026,20S t C t C ∞== 查表2—1,当020S t C =时水蒸汽的饱和蒸汽压力2330S a P P = 于是22338180.017278314293H O S S s P M kg RT ρ⨯===⨯当026t C ∞=,时定性温度为023,2s t t t C ∞+==31.193/ 1.005/()p kg m c kJ kg k ρ=⋅=⋅ 由奇科比拟知22334r P 110.749.59101.197 1.0050.6m p c h h c S ρ-⎛⎫⎛⎫===⨯ ⎪ ⎪⋅⨯⎝⎭⎝⎭d=12.5g/kg15、解:325100.04036/8314(27325)i CO P C kmol m RT ===+16、解:(a )已知A M ,B M ,A x ,B x已知B a ,A a ,A M ,B M(b )222222222320.3077322844O O O O O N N CO CO x M a x M x M x M ===++++ 若质量分数相等,则2222222221320.3484111322844O O O O N CO O N CO a M x a a a M M M ===++++17、解;(a )2O ,2N 的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动:(b )2O ,2N 的浓度梯度沿垂直方向空气由下部向上部运动,有传质过程。

化工原理换热习题答案

化工原理换热习题答案

化工原理换热习题答案化工原理换热习题答案换热是化工过程中非常重要的一环,通过换热可以实现能量的传递和转化。

在实际的工程应用中,我们常常会遇到一些与换热相关的习题。

本文将为大家提供一些常见的换热习题答案,希望能够帮助读者更好地理解和应用换热原理。

一、传热方式的选择1. 问题描述:在某个化工过程中,需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。

根据实际的工艺要求,我们需要选择一种合适的传热方式。

请问,在以下几种传热方式中,应该选择哪一种?(1) 对流传热(2) 辐射传热(3) 导热传热答案解析:根据问题描述,我们需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。

在这种情况下,我们通常会选择对流传热。

对流传热是通过流体的运动来实现能量的传递,可以快速有效地完成换热过程。

辐射传热主要依靠物体表面的热辐射来传递能量,适用于高温物体的换热。

导热传热则是通过物体内部的热传导来实现能量的传递,适用于固体材料的换热。

在这个问题中,由于我们需要将两种流体进行换热,因此对流传热是最合适的选择。

二、换热器的热效率计算2. 问题描述:某个换热器的进口温度为150℃,出口温度为70℃,冷却介质的进口温度为20℃,出口温度为40℃。

请问该换热器的热效率是多少?答案解析:热效率是指换热器中传递的热量与输入的热量之比。

根据题目中的信息,我们可以计算出热量的传递量和输入量。

热量的传递量可以通过计算两种流体的热量差来获得,即:热量的传递量 = 热量的输入量 - 热量的输出量热量的输入量 = 进口流体A的热量 - 出口流体A的热量热量的输出量 = 进口流体B的热量 - 出口流体B的热量进口流体A的热量 = 流体A的质量流量× 流体A的比热容× (进口温度 - 出口温度)进口流体B的热量 = 流体B的质量流量× 流体B的比热容× (进口温度 - 出口温度)根据以上公式,我们可以计算出热量的传递量和输入量。

然后,将热量的传递量除以热量的输入量,即可得到换热器的热效率。

化工原理传热习题及答案

化工原理传热习题及答案

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=,此时单位面积的热损失为_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=,则其厚度不低于_______。

(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。

青岛理工大学热质交换原理与设备期末复习题及参考答案

青岛理工大学热质交换原理与设备期末复习题及参考答案

青岛理工大学20 ~20学年第1学期热质交换原理与设备课试卷注:可利用査找功能复制部分題干査询对应题目和解析。

査找按键:Ctrl+F超越高度......................... 密 ....................... 封..........................线........................热质交换原理与设备复习题一一、填空题1、流体的黏性、热传导和质量()通称为流体的分子传递性质。

2、将热质交换设备系统由于过程不可逆而产生的燜增与两种流体中热容量较大的流体的热容量之比称之用来作为热质交换设备的评价指标。

3、按不同的工作原理,热质交换设备可分为:()、()、蓄热式和热管式。

4、()是产生质交换的驱动力,质交换有两种基本方式为分子扩散和对流扩散。

5、由于扩散传质引起的热传递,这种现象称为()效应。

6、二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出质量扩散系数与温度、压力关系为:D-(7、()是利用固-液相变、液-汽相变、固-汽相变和固-固相变过程来吸收和释放热量,进行蓄冷和寻8、吸附剂吸附除湿过程是()过程,吸附热一般()水蒸气的凝结热。

9、系数D, a, v具有扩散的性质,它们的单位均为戒/s,它们分别称为()、热扩散系数和(10、浓度差是产生质交换的驱动力,质交换有两种基本方式为()和()。

11、二元体系中,由于存在温度差引起的扩散,称为热扩散,也称()效应。

12、吸附剂的再生方式有加热再生、()、使用清洗气体再生和()。

13、舍伍德准则数Sh的物理意义是()。

14、()现象是产生在相异两相的边界面上的一种分子积聚现象。

15、准则数Pr表示速度分布和温度分布的相互关系;准则数()表示温度分布和浓度分布的相互5二、判断题(-超-越-高-度)1、在没有浓度差的二元体系中即使各处存在温度差或总压差,也不会产生质扩散。

()2、当传质方向从流体主流到壁面,即传质阿克曼修正系数G的值为负,此时壁面上的导热量就大为增加3、把冷水和温水同时放入冰箱中,则冷水将比温水结冰快。

传热理论知识考核试题及答案

传热理论知识考核试题及答案

传热理论知识考核一、选择题1 .热流密度q与热流量的关系为()(以下式子A为传热面积,λ为导热系数,h为对流传热系数):q=φAq=φ∕A√q=λφq=hφ2 .在传热过程中,系统传热量与下列哪一个参数成反比?()传热面积流体温差传热系数传热热阻V3 .在稳态传热过程中,传热温差一定,如果希望系统传热量增大,则不能采用下述哪种手段?()增大系统热阻V增大传热面积增大传热系数增大对流传热系数4 .试判断下述几种传热过程中哪一种的传热系数最小()从气体到气体传热V从气体到水传热从油到水传热从凝结水蒸气到水传热5 .太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?()导热热对流热辐射V以上几种都不是6 .常温下,下列物质中哪一种材料的导热系数较大?()纯铜V碳钢不锈钢黄铜7 .下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的?()防止热量(或冷量)损失提高热负荷V防止烫伤(或冻伤)保持流体温度8 .金属含有较多的杂质,则其导热系数将如何变化?()变大变小√不变可能变大也可能变小9 .冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块,感到铁块很凉,这是什么原因?()因为铁块的温度比木地氐因为铁块摸上去比木块硬因为铁块的导热系数比木块小因为铁块的导热系数比木块大V10 .流体流过平板对流传热时,在下列边界层各区中,温度降主要发生在:()主流区湍流边界层层流底层V缓冲区湍流核心区11 .空气自然对流传热系数与强迫对流时的对流传热系数相比:()要小的多√要大得多十分接近不可比较12 .下述哪种手段对提高对流传热系数无效?()提1⅝流速增大管径。

采用入口效应采用导热系数大的流体13 .从传热角度看,下面几种冷却方式中,哪种方式的冷却效果会最好?()水冷氢冷气冷水沸腾冷却√14 .下列哪个不是影响对流传热的因素?()流动状态tw(温差)E(黑度)。

换热面的几何形状15 .影响膜状换热系数的主要因素是(I蒸汽流速不凝结气体表面粗糙度A+BV16 .影响物体表面黑度的主要因素是:()物质种类、表面温度、表面状况V表面温度、表面状况、辐射强度物质种类、表面温度、表面颜色表面颜色、表面温度、表面光洁度17 .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是:()热辐射V热对流导热都不是18 .将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是什么?()减少导热减少对流传热减少对流与辐射传热减少导热与对流传热√19 .在保温瓶内胆上镀银的目的是什么?()削弱导热传热削弱辐射传热V削弱对流传热同时削弱导热、对流与辐射传热20 .物体能够发射热辐射的最基本条件是下述哪一个?()温度大于OKV具有传播介质真空状态表面较黑21 .强化传热时,增强传热过程中哪T则的传热系数最有效?()热流体侧冷流体侧传热热阻大的一侧V传热热阻小的一侧22 .已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度()耐火砖的黑度。

传递过程原理(化工原理)第2章习题及答案解析

传递过程原理(化工原理)第2章习题及答案解析

习题1.拟用一泵将碱液由敞口碱液槽打入位差为10m高的塔中,塔顶压强为5.88×104Pa(表压),流量20m3/h。

全部输送管均为φ57×3.5mm无缝钢管,管长50m(包括局部阻力的当量长度)。

碱液的密度ρ=1500kg/m3,粘度μ=2×10-3Pa·s。

管壁粗糙度为0.3mm。

试求:(1)输送单位重量液体所需提供的外功。

(2)需向液体提供的功率。

2.在图2-11所示的4B20型离心泵特性曲线图上,任选一个流量,读出其相应的压头和功习题1 附图率,核算其效率是否与图中所示一致。

3.用水对某离心泵作实验,得到下列实验数据:Q/(L·min-1)0 100 200 300 400 500H/m 37.2 38 37 34.5 31.8 28.5 若通过φ76×4mm、长355m(包括局部阻力的当量长度)的导管,用该泵输送液体。

已知吸入与排出的空间均为常压设备,两液面间的垂直距离为4.8m,摩擦系数λ为0.03,试求该泵在运转时的流量。

若排出空间为密闭容器,其内压强为1.29×105Pa(表压),再求此时泵的流量。

被输送液体的性质与水相近。

4.某离心泵在作性能试验时以恒定转速打水。

当流量为71m3/h时,泵吸入口处真空表读数2.993×104Pa,泵压出口处压强计读数3.14×105Pa。

两测压点的位差不计,泵进、出口的管径相同。

测得此时泵的轴功率为10.4kW,试求泵的扬程及效率。

5.用泵从江中取水送入一贮水池内。

池中水面高出江面30m。

管路长度(包括局部阻力的当量长度在内)为94m。

要求水的流量为20~40m3/h。

若水温为20℃,ε/d=0.001,(1)选择适当的管径(2)今有一离心泵,流量为45 m3/h,扬程为42m,效率60%,轴功率7kW。

问该泵能否使用。

6.用一离心泵将贮水池中的冷却水经换热器送到高位槽。

通信原理考试试题及答案

通信原理考试试题及答案

通信原理考试试题及答案一、选择题1. 通信原理是指:A. 两个人进行对话的方式B. 信息传递的过程和方法C. 无线电的发明和应用D. 电信运营商的管理规范答案:B2. 以下哪项不是通信原理的重要组成部分:A. 编码和调制B. 解码和解调C. 发射和接收D. 储存和处理答案:D3. 通信原理中,信号的调制过程是指:A. 将数字信号转化为模拟信号B. 将模拟信号转化为数字信号C. 信号的放大和衰减D. 信号的传输和接收答案:A4. 通信原理中,解调过程是指:A. 将数字信号转化为模拟信号B. 将模拟信号转化为数字信号C. 信号的放大和衰减D. 信号的传输和接收答案:B5. 以下哪项属于数字调制方式:A. 调频调制B. 调幅调制C. 相位调制D. 脉冲调制答案:D二、判断题1. 通信原理是通信工程的基础学科。

B. 错答案:A2. 调制是指将数字信号转化为模拟信号的过程。

A. 对B. 错答案:A3. 解调是指将模拟信号转化为数字信号的过程。

A. 对B. 错答案:B4. 调频调制是数字调制的一种方式。

A. 对B. 错答案:B5. 脉冲调制是数字调制的一种方式。

A. 对答案:A三、简答题1. 什么是信道容量?答案:信道容量是指在单位时间内,信道所能传输的最大信息量。

它是由信道的带宽和信噪比决定的。

2. 什么是多路复用?答案:多路复用是一种技术,通过将多个信号在时间、频率或码元上进行分解,使它们能够同时在同一个信道上进行传输,提高信道利用率。

3. 什么是码元?答案:码元是数字信号的最小单位,通常表示为高电平和低电平或者1和0。

4. 什么是调制解调器?答案:调制解调器是一种设备,用于将数字信号转化为模拟信号或将模拟信号转化为数字信号,实现信号的调制和解调功能。

四、计算题1. 一条信道的带宽为10 kHz,信噪比为20 dB,求该信道的最大传输速率。

答案:信道容量C = B log2(1 + S/N),其中B为带宽,S/N为信噪比。

化工原理练习题-传热

化工原理练习题-传热
19.在确定列管式换热器冷热流体的流径时,通常蒸汽走管______(内或外),高压流体走管______,易结
垢的流体走管______,有腐蚀性流体走管______,粘度大或流量小的流体走管______。
答案:外内内内外
20.将列管换热器的管程设计成多程是为了________________________;在壳程设置折流挡板是为了______________________________________。
答案:蒸气空气
15.强化传热的方法之一是提高K值.要提高K值,则应改善对流给热系数______的一侧的传热条件(给热系数小的还是大的)
答案:提高给热系数较小一侧的给热系数。
16.厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1<b2<b3;导热系数λ1>λ2>λ3。在稳定传热过程中,各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q1___Q2___Q3
A.导热系数B.对流传热系数C.总传热系数
答案:C
18.对流传热过程仅发生在()中。
A.固体B.静止的流体C.流动的流体
答案:CA
19.用两种不同的保温材料时,往往要把导热系数λ小的材料放在()。
A.内层B.外层C.内或外层都行
答案:A
20.定态传热是指传热系统内各点的温度()。
A.不仅随时间变,也随位置变B.只随位置变,但不随时间变
答案:物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等
8.牛顿冷却定律公式为________________,其符号各代表__________________、_________________和__________________。
答案:Q=αA(T-tw), Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和tw表示为低温流体壁面温度。

九年级物理上册教案:第十二章《12.2内能热传递》

九年级物理上册教案:第十二章《12.2内能热传递》

教案:九年级物理上册第十二章《12.2 内能热传递》一、教学内容本节课的教学内容选自九年级物理上册第十二章第二节《内能热传递》。

本节主要介绍了内能的概念、内能的改变方式以及热传递的原理。

具体内容包括:1. 内能的概念:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和。

2. 内能的改变方式:做功和热传递。

3. 热传递的条件:温度差。

4. 热传递的原理:热量从高温物体传向低温物体,或者从同一物体的高温部分传向低温部分。

二、教学目标1. 理解内能的概念,能描述内能的改变方式。

2. 掌握热传递的条件和原理,能解释生活中的热传递现象。

3. 培养学生的观察能力和动手实验能力,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点重点:内能的概念、内能的改变方式、热传递的条件和原理。

难点:内能与机械能的区别,热传递的微观解释。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。

学具:课本、练习册、实验器材(温度计、热水、冷水、金属块等)。

五、教学过程1. 实践情景引入:让学生观察冬天用热水取暖、夏天用冷水降温等现象,引导学生思考这些现象背后的原理。

2. 概念讲解:介绍内能的概念,解释内能的两种改变方式:做功和热传递。

3. 原理探究:通过实验演示和微观解释,让学生理解热传递的条件和原理。

4. 例题讲解:分析生活中的热传递现象,如烧水、做饭等,引导学生运用物理知识解释这些现象。

5. 随堂练习:让学生运用所学知识解决实际问题,如计算物体吸收或放出的热量、分析热传递过程等。

6. 知识拓展:介绍热力学第一定律和第二定律,引导学生深入理解内能和热传递的原理。

六、板书设计板书内容:内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和。

内能的改变方式:做功、热传递。

热传递的条件:温度差。

热传递的原理:热量从高温物体传向低温物体,或者从同一物体的高温部分传向低温部分。

七、作业设计1. 题目:计算一个物体在温度升高过程中吸收的热量。

2018_2019学年高中生物1.3.2反射活动的基本原理课后作业含解析中图版必修3

2018_2019学年高中生物1.3.2反射活动的基本原理课后作业含解析中图版必修3

反射活动的基本原理一、非标准1.下列关于兴奋传导方向及特点的叙述,不正确的是( )A.在神经纤维的膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反B.在神经纤维的膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相反C.在神经元之间,兴奋由突触前膜传到突触后膜是单向传递的D.在神经元之间,兴奋由突触前膜传到突触后膜需要神经递质的参与解析:在神经纤维的膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。

答案:B2.膝跳反射中,神经冲动在神经元间的传递途径是( )A.树突→突触→细胞体→轴突B.轴突→细胞体→树突→突触C.树突→细胞体→轴突→突触D.树突→突触→轴突→细胞体解析:兴奋在神经元间的传递是通过突触实现的,而突触是由上一个神经元的轴突和下一个神经元的树突或细胞体构成的,所以选C,即一个神经元树突处的兴奋,传至细胞体或轴突,再通过突触传递到下一个神经元细胞。

答案:C3.下图是兴奋在神经元之间传递示意图,有关此图的叙述错误的是( )A.图中①②③构成突触B.兴奋可以在①和③之间双向传递C.神经递质由①以外排的方式释放D.兴奋传递所需能量主要由④提供解析:据图可知,图中①为突触前膜,②为突触间隙,③为突触后膜,它们共同构成突触。

神经递质只能由①以外排方式释放,作用于突触后膜,决定兴奋只能由①传递到③,而不能反过来传递。

答案:B4.下列关于人体神经细胞的叙述,正确的是( )A.神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体B.兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递C.神经细胞外Na+内流是产生静息电位的基础D.静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负解析:一个神经细胞轴突末梢经过多次分支,末端膨大呈杯状或球状形成多个突触小体,A正确;神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜,兴奋在突触处单向传递,B错误;神经细胞K+外流是产生静息电位的基础,C错误;静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为外正内负,D错误。

答案:A5.下图是突触的结构模式图,下列叙述错误的是( )A.②④⑤共同构成突触B.①的形成需要高尔基体的参与C.③作用于④,只能使突触后膜产生兴奋D.由于③只能由②释放作用于④,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的解析:②突触前膜、④突触后膜、⑤突触间隙共同组成突触结构;①突触小泡的形成需要高尔基体的参与;因递质只能由突触前膜释放,经突触间隙作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的;③作用于④,可使突触后膜产生兴奋或抑制。

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《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。

5. (3-6) 解:y xz i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ=++x x xx x x y zu u u D u u u u u D x y zθθ=+++∂∂∂∂∂∂∂∂ 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)x y z y z θ=+-yy Du D θ=23(3)(3)3(31)zz z z Du D θθθθ=-+--=-∴2(13)3(31)Duxyz yz i yj z k D θθθ=+-++-(2,1,2,1)12j k Du D θ=+6. 流体在两块无限大平板间作一维稳态层流。

试求算截面上等于主体流速u b的点距板壁面的距离。

又如流体在圆管内作一维稳态层流时,该点与管壁的距离为多少?6. (4-2)解:(1)两块无限大平板间的一维稳态层流的速度分布为:22max 0031()[1()]2b y yu u u y y ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦取b u u =, 则 231[1()]2y y =-03y y ⇒=则与主体流速b u 速度相等的点距板壁面的距离为:00(13L y y y =-=-(2)对于圆管的一维稳态层流,有22max 1()2[1()]b i i r ru u u r r ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦取b u u =,解之得:i r r =(1)i L r ⇒= 7. 某流体运动时的流速向量用下式表示:x y y x 22),(+=试导出一般形式的流线方程及通过点(2,1)的流线方程。

7.(4-7)解:2,2x y u y u x ==由 22y x y x u dx dy dy x xu u dx u y y =⇒===分离变量积分,可得: 22y x c =+此式即为流线方程的一般形式:将点(2,1)代入,得:221433c c y x =+⇒=-⇒=-8. 已知某不可压缩流体作平面流动时的速度分量x u x 3=,3y u y =-,试求出此情况下的流函数。

8. (4-9) 解:3;3y x u y u x x yψψ∂∂=-=-==∂∂ 333()d d x d y y d xx d y y d x x d yx yψψψ∂∂=+=+=+∂∂ 3()d x y =3x y c ψ⇒=+9. 常压下温度为20℃的水,以每秒5米的均匀流速流过一光滑平面表面,试求出层流边界层转变为湍流边界层时临界距离x c 值的范围。

常压下20℃水的物性:3/2.998m kg =ρ,s Pa ∙⨯=-5105.100μ9. (5-1)解:0Re cxc x u μρ⋅=∵56210310c x Re =⨯⨯∴0.040.60c x m =10. 常压下,温度为30℃的空气以10m/s 的流速流过一光滑平板表面,设临界雷诺数为3.2×105,试判断距离平板前缘0.4m 及0.8m 两处的边界层是层流边界层还是湍流边界层?求出层流边界层相应点处的边界层厚度。

此题条件下空气的物性:3/165.1m Kg =ρ,s Pa ∙⨯=-51086.1μ 10. (5-3)解:(1)10.4x m = 151050.410 1.165Re 2.50510Re 1.8610c x x x u ρμ-⨯⨯===⨯<⨯ ∴ 为层流边界层 111152214.64Re 4.640.4(2.50510)x x x δ--⇒==⨯⨯⨯33.710()m -=⨯ (2)20.8x m =2155Re 2Re 510Re 3.210c x x x ==⨯>=⨯ ∴为湍流边界层11. 温度为20℃的水,以1m/s 的流速流过宽度为1m 的光滑平板表面,试求算:(1) 距离平板前缘x=0.15m 及x=0.3m 两点处的边界层厚度; (2) x=0~0.3m 一段平板表面上的总曳力设5105Re ⨯=c x ;物性见第9 题11.(5-4) 解:(1)10.15x m = 151050.151998.2Re 1.4910Re 100.510c x x x u ρμ-⨯⨯===⨯<⨯ ∴ 为层流边界层 1113214.64Re 1.8010()x x x m δ--⇒==⨯113215R e 1.9410()x x m --==⨯ (2)10.3x m =215Re 2Re 2.9810Re c x x x ==⨯< ∴ 为层流边界层 2213224.64Re 2.5510()x x x m δ--⇒==⨯132125Re 2.7510()x x m --==⨯(3) 1321.292Re2.3710D Lc --==⨯223998.212.371010.322d D u F c b L ρ-⨯=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯ 0.354(0.364d F N ⇒= 12. 流体在圆管中作湍流流动,若速度分布方程可表示为:7/1max)(ir yu u = ,式中r i 表示圆管的半径,y 表示速度为u 的点距管壁的距离。

试证明截面上主体流速为u b 与管中心流速u max 的关系为:u b =0.817u max12.(6-5) 证:i 1720172011()(2())1()2()r iib max i i i A r max i iiyu udA u dy r y A r r yu dy r y r r ππππ==-⋅-=⋅-⎰⎰⎰⎰17202()()i r m a x i i i y u r y dy r r =-⎰ 16817777202()i r max i i i u y r y r dyr -=⋅-⋅⎰ 86151777702277[]815max i i i r iu y r y r r -=⋅-⋅222277[]815max i i i u r r r =⋅-⋅ 772()815max u =-0.817b m a xu u ⇒=13. 在平板壁面上的湍流边界层中,流体的速度分布方程可表示为:7/10)(δyu u x =。

试证明该式在壁面附近(即y→0处)不能成立。

13.(6-9) 证:壁面附近为层流内层,故满足:xdu dyτμ=,则 17000[()]xs y y dud y u dydy τμμδ==== 16770017y u y μδ--===+∞∴ s τ不存在∴ 该式在壁面附近(0y →)不能成立.14. 常压和303K 的空气,以0.1m 3/s 的体积流率流过内径为100mm 的圆管,对于充分发展的流动,试估算层流底层、缓冲层以及湍流主体的厚度。

此题条件下空气的物性:3/165.1m Kg =ρ,s Pa ∙⨯=-51086.1μ14.(6-8) 解: 2/0.1/(0.1)12.74(/)4b u Q A m s π==⨯=50.112.74 1.165R e 79790120001.8610b Du ρμ-⨯⨯===>⨯ ∴ 该流动为湍流 ∵ 35510Re 210⨯<<⨯ ∴113550.046Re0.046(79790)4.8110f ---==⨯=⨯*12.70.625/b u u m s == 层流内层:*5b u u y δν++⋅=== 54555 1.86101.2810m u *u * 1.1650.625νμδρ--⨯⨯⇒====⨯⨯层流内层()缓冲层:305u*u*y ννδδ=-=-缓缓层流内层∴ 45 6.3910m δδ-⇒==⨯缓层流内层()湍流中心:D60.04922δδ=-=湍层流内层(m) 15. 温度为20℃的水流过内径为50mm 的圆管,测得每米管长流体的压降为1500N/m 2,试证明此情况下的流体流动为湍流,并求算: (1) 层流底层外缘处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度; (2) 过渡区与湍流中心交界处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度; (3) r=r i /2 (r i 为圆管半径)处水的流速、涡流粘度和混合长的值。

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