流体力学与传热复习提纲
第1、2章 流体力学复习提纲
第1章 流体力学 1.流体压强的表示方法 表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强=-(绝对压强-大气压强) ∴ 表压强=-真空度绝对零压压强的单位：SI 中为Pa ； 压强的几个单位间的换算关系：1atm=760mmHg=10.33mH 2O=1.01325×105Pa 1kgf/cm 2=1at=735.6mmHg=10mH 2O =9.81×104Pa2 .流体的粘性与粘度牛顿粘性定律dydu A F μτ-==:dydu 称为速度梯度。
粘度的单位：在SI 中为Pa.s ；在其它单位制中，用P （泊）和cP （厘泊）。
换算关系： 1Pa.s=10P=1000cP T ↑，μL ↓，μG ↑。
牛顿型流体与理想流体牛顿型流体:服从牛顿粘性定律的流体; 理想流体:流体的粘度μ=0的流体。
3 管中流动 3．1基本概念uA V s =或 管道截面积体积流量==A V u s或管道截面积质量流量==Aw V s s钢管的表示法： Φd 0×δ （mm ） d 0-管子外径，mm ；δ-壁厚，mm 。
管内径d i =d 0-2δ mm3．2 管中稳定流动连续性方程稳定流动情况下，单位时间内流进体系的流体质量等于流出体系的流体质量，即 222111A u A u w s ρρ==对于不可压缩流体，ρ=常数，则2211A u A u Q ==对于圆管，22221144d u d u ππ⨯=⨯即不可压缩流体在圆管内稳定流动时，流速与管道直径的平方成反比。
4 流体流动能量平衡 4．1稳定流动体系的能量平衡4.2 稳定流动体系能量方程（柏努利方程）gZ 1+p 1/ρ+u 12/2+we= gZ 2+p 2/ρ+u 22/2+∑h f (J/kg)gugpz HH fe 22∆+∆+∆=-∑ρ (m)式中:H e =w/g-泵所提供的压头(扬程)，m ； 应用柏努利方程解题要点：1) 根据题意定出上游1-1，截面和下游2-2，截面；2) 两截面均应与流动方向垂直，并且两截面间的流体必须是连续的。
流体力学与传热复习提纲作业解答(第3 4章)
第三章作业4.解：此题核心在于求出球形颗粒在水中的沉降速度t u 。
而求t u 须知颗粒密度s ρ，直径为d ，流体密度及粘度，此题中公未知s ρ，故利用该颗粒在气体和水中重量比可解决s ρ，从而可求出t u 。
1）求球形颗粒密度s ρ：该颗粒在气体和水中的重量比，实质指净重力（重力－浮力）之比，即()()6.16g633＝水气g d d s s ρρπρρπ-- 又查出C ︒20时水的物性：cP m kg 1,/10003==μρ ∴ 1.6＝水气ρρρρ--s s ,6.110002.1=--s sρρ 解之 3/2664m kg s =ρ2）求颗粒在水中沉降速度水t u ：设颗粒在水中沉降在层流区：∴()()()3262101881.910002664103018--⨯⨯-⨯⨯=-μρρg d u s t ＝水 s m /1016.84-⨯= 校核：0245.010101016.81030Re 3346=⨯⨯⨯⨯==---μρt du <1 故 s m u t /1016.84-⨯＝水3）颗粒在气体中沉降速度气t u ：s m u u t t /1018.71016.8888824--⨯=⨯⨯＝＝水气5.解：1）常压下C ︒20空气密度3/2.1m kg =ρs Pa ⋅⨯=-51081.1μ；2atm 下C ︒20空气密度3/4.22.12m kg =⨯='ρ设m μ20尘粒在C ︒20常压空气中沉降速度为t u ，C ︒202atm 下空气中沉降速度为t u ' ∵质量流量W 及设备尺寸不变又ρV W =，∴21='='ρρV V 而生产能力 A u V t = ∴21='='V V u u t t 假设尘粒沉降在层流区内进行： ∴2⎪⎭⎫ ⎝⎛'='d d u u t t ，m d d μ14.1421==' 校核：μρt du =Re常压下，()()52521081.11881.910218--⨯⨯⨯⨯⨯=-=s s t g d u ρμρρ s ρ5102.1-⨯= s s ρρ5555106.11081.14.1102.1102Re ----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=<1 压强增大一倍，s m u u s t t /106216ρ-⨯==' 5651081.14.210610414.1e R ---⨯⨯⨯⨯⨯=''='s t u d ρμρs ρ510125.1-⨯=<1故 m d μ14.14='由以上计算可看出空气压力增大密度也增大，则体积流量减小，在降尘室内停留时间增长，故沉降的最小粒径会减小。
流体力学复习大纲1
第1章绪论一、概念1、什么是流体？流体质点的物理含义和尺寸限制？什么是连续介质模型？连续介质模型的适用条件；2、可压缩性的定义；体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式；气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量；不可压缩流体的定义及体积弹性模量；3、流体粘性的定义；动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式；理想流体的定义及数学表达；牛顿内摩擦定律（两个表达式及其物理意义）；粘性产生的机理，粘性、粘性系数同温度的关系；牛顿流体的定义；4、作用在流体上的两种力。
二、计算1、牛顿内摩擦定律的应用－间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动。
第2章流体静力学一、概念1、流体静压强的特点；理想流体压强的特点（无论运动还是静止）；2、静止流体平衡微分方程，物理意义及重力场下的简化；3、不可压缩流体静压强分布（公式、物理意义），帕斯卡原理；4、绝对压强、计示压强（表压）、真空压强的定义及相互之间的关系；5、各种U型管测压计的优缺点；6、作用在平面上静压力的大小（公式、物理意义）。
二、计算1、U型管测压计的计算；2、绝对压强、计示压强及真空压强的换算；3、平壁面上静压力大小的计算。
第3章流体动力学基础一、概念1、描述流体运动的两种方法（着眼点、数学描述、拉格朗日及欧拉变数）；系统和控制体的概念；2、流场的概念，定常场、非定常场、均匀场、非均匀场的概念及数学描述；3、一元、二元、三元流动的概念；4、物质导数的概念及公式：物质导数（质点导数）、局部导数（当地导数）、对流导数（迁移导数、对流导数）的物理意义、数学描述；流体质点加速度、不可压缩流体、均质不可压缩流体的数学描述；5、流线、迹线的定义、特点和区别，什么时候两线重合；流管的概念；总流、微小流束、质量流量、体积流量、平均速度的概念；6、流量不变方程的物理意义、公式及适用条件；7、微分形式连续方程的适用条件、物理意义、公式及各种简化形式；8、粘性流体中一点的应力状态与理想流体有什么区别；9、N-S方程的物理意义（不要求公式）；什么是本构方程？切应力公式。
传热复习提纲
第4章 传 热1.1 传热的基本方式 热传导,热对流,热辐射2 热传导2．1 傅立叶导热定律与热导率 傅立叶（导热）定律：n Tq ∂∂-=λ式中：q-热流密度，W/m 2； λ-导热系数（热导率），W/(m ·K)。
导热系数λ是物质的物性之一,表征物质导热能力的大小，它反映了导热的快慢，λ越大表示导热越快。
一般，λ金属>λ非金属固体>λ液体>λ气体 (2)液体和气体的热导率 一般T ↑，λL ↓，λg ↑。
（水和甘油除外）2.2 通过单层壁的稳定热传导 2.2.1 单层平壁的稳定热传导RTb T T q ∆=-=λ21或 bT T SQ 21-=λ式中，R=b/λ，导热热阻，m 2•℃/W 2．3 通过多层壁的稳定热传导 2．3．1 多层平壁的稳定热传导334322321121λλλb T T b T T b T T q -=-=-=多层平壁热传导的总推动力（总温度差）为各层温度差之和，总热阻为各层热阻之和。
3 对流传热3．1 牛顿冷却定律与对流传热系数 Q=αS ·ΔT结论：对流传热的热阻主要集中在滞流内层，因此，减薄滞流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。
3．2 对流传热系数关联式的建立方法 应用准数关联式应注意的事项：(1)公式的应用条件 要在应用条件范围内使用这些经验公式。
(2)定性温度与特征尺寸定性温度：是指用于决定准数中各物性的温度，也就是准数关联式中指定的用来查取物性的温度。
通常，定性温度取：流体进、出口温度的算术平均值特征尺寸：是指在准数关联式中指定的某个固体边界的尺寸。
对于气体或低粘度流体在圆形直管内作强制湍流 （<2倍常温水的粘度）液体，采用如下关联式： Nu=0.023Re 0.8Pr n或 n P i i C u d d )())((023.08.0λμμρλα= 当流体被加热时，n=0.4；当流体被冷却时，n=0.3。
机械工程流体力学与热力学重点考点梳理
机械工程流体力学与热力学重点考点梳理1. 流体力学概述1.1 流体力学的基本概念1.2 流体的性质和分类1.3 流体运动的描述方法2. 流体静力学2.1 流体的压力和压强2.2 大气压力和气压测量2.3 浮力与浮力条件2.4 压力的传递和帕斯卡定律2.5 压力的稳定性和压力图形3. 流体动力学基础3.1 流体的密度、质量流量和体积流量3.2 流体的速度和速度梯度3.3 流体的连续性方程3.4 流体的动量守恒方程3.5 流体的能量守恒方程4. 流体流动与阻力4.1 管道流动的基本条件4.2 管道流动的雷诺数和阻力系数4.3 流体流动的类型和特性4.4 流体的黏性和黏性流动4.5 流体阻力的计算方法5. 流体力学实验5.1 流体力学实验的基本原理5.2 流体流动实验的设备和仪器5.3 流体力学实验的设计和数据处理5.4 流体力学实验的安全措施和注意事项6. 热力学基础6.1 热力学的基本概念和假设6.2 系统和热力学性质6.3 热力学过程和热力学定律6.4 热力学方程和热力学函数6.5 理想气体和非理想气体的热力学性质7. 热力学循环与功效7.1 热力学循环的基本概念和分类7.2 热力学循环的效率和性能参数7.3 理想气体的热力学循环7.4 实际热力学循环的特点和改进方法7.5 热力学循环在工程中的应用8. 热传导与传热8.1 热传导的基本原理和方程8.2 热传导的几何参数和导热性质8.3 热传导的稳态和非稳态8.4 传热方式的分类和特性8.5 传热计算和传热设备9. 边界层和对流传热9.1 边界层的形成和特性9.2 边界层的分类和厚度9.3 粘性流体的边界层和无粘流体的边界层 9.4 边界层传热和换热系数9.5 对流传热的机制和传热表达式10. 流体力学与热力学应用10.1 流体力学在飞行器设计中的应用10.2 流体力学在水力工程中的应用10.3 流体力学在能源系统中的应用10.4 热力学在汽车工程中的应用10.5 热力学在热能工程中的应用以上为机械工程流体力学与热力学的重点考点梳理，掌握了这些知识点，可以对机械系统中的流体行为和热力学性能进行分析和设计，为工程实践提供理论支持。
流体力学复习提纲
IC 压力中心 D ： l D lC lC A
（2）曲面壁上的作用力 水平分力：F x ( p0 + g hc ) Ax pc Ax 式中： Ax 曲面A在x方向（yoz 坐标平 面）的投影面积。 hc Ax 形心处的液深 pc Ax 形心处的压强
垂直分力： Fz p0 Az + g V
此三式两边分别乘以 dx、dy、dz 然后相加 得综合表达式（压强微分公式）：
dp f x dx f y dy 量力作用 下的静止流体压强分布规律。 3、重力作用下流体平衡时的压强分布规律 应用欧拉平衡微分方程的综合表达式，在 fx 0 、 fy 0 、 fz g 的条件下积分得到：
2、流体的主要物理性质 定常流动 密度
不可压缩流体
0 t d
dt
0
可压缩性：用体积模量 K 的大小衡量流体可压 缩性的大小。 一般认为液体是不可压缩的。
★ 粘性：粘性的定义，
牛顿内摩擦定律，粘性摩擦力是粘性的具 体表现。
dv dy
粘度的表示方法、单位。
粘温关系，气体与液体的不同。 理想流体的概念： = 0 或
采用近似相似法 （分析主要矛盾）
4、量纲分析的目的和理论依据 探求表达物理现象（过程）的物理方程的 形式，并以较少的无量纲数表达它。 量纲和谐性原理是量纲分析的依据：凡是 正确的物理方程其量纲关系必然和谐。 5、 定理 量纲分析广泛应用的方法：用（k + 1 3）个无量 纲的 项，描述（k + 1）个变量之间的函数关系。 三个基本物理量的选择是应用 定理进行量纲 分析的关键之一。
2 2 c v c 0 1 2 1 2
v2 c pT c pT0 2
流体力学复习提纲
《流体力学》复习提纲第一部分：基本知识第一章 流体及其主要物理性质1． 流体的概念。
2． 连续介质假设的内容，质点的概念。
3． 液体和气体相对密度的定义。
4． 密度、重度、相度密度的相互计算。
5． 体积压缩系数和体积膨胀系数的定义，写出其数学表达式。
6． 动力粘度与运动粘度的相互计算、粘度的国际单位和物理单位及单位换算。
7． 作用在流体上的力的分类：分为质量力和表面力两大类。
8． 温度对液体和气体粘性的影响规律。
9． 什么是理想流体和实际流体。
10． 牛顿内摩擦定律的内容及其两种数学表达式。
重点习题：1-1，1-4，1-5，第二章 流体静力学1． 静压强的两个重要特性是什么？2． 欧拉平衡方程及其全微分形式3． 绝对压力、相对压力（表压力）、真空度三种压力的概念。
4． 工程大气压和标准大气压的区别。
5． 静力学基本方程C pz =+γ中每一项的几何意义和物理意义是什么？6． 绝对静止和两种典型的相对静止流体（等加速水平运动和绕轴等角速旋转运动）中的压力分布规律和等压面的形状。
7． 液式测压计的计算。
8． 掌握静止流体作用在平面和曲面上的总压力的计算方法（包括总压力的大小﹑方向和作用点）等，会进行有关计算。
重点习题：2-6，2-9，2-18，2-19第三章 流体运动学与动力学基础1． 研究流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法。
2． 欧拉法表示的质点加速度公式3． 定常流与非定常流的概念4． 流线与迹线的概念5． 流量的概念及三种流量表示方法及相互换算。
6． 欧拉运动方程7． 实际流体总流伯努利方程的三条水头线的画法和意义8． 水力坡降的概念。
9． 实际流体总流伯努利方程。
10． 节流式流量计的工作原理是什么？11． 理解测速管（或皮托管）的原理和用途。
12． 泵的扬程H 的概念及其与泵有效功率泵N 的关系？13． 连续性方程反映了什么物理基本原理？质量守恒定律14． 掌握连续方程﹑总流伯努利方程和动量方程的应用，动量方程部分应会进行弯管、渐缩管和平板等受力的计算。
《传热学》复习提纲
复习提纲一、 基本内容1、 导热2、 对流3、 辐射4、 换热器分类二、 导热1、 基本概念导热系数、导温系数(热扩散系数)、温度场、稳态与非稳态换热、等温线、初始条件、三类边界条件及其数学表达式、热阻、接触热阻。
2、 理论傅里叶定律：t n q ntgrad λλ-=∂∂-=导热微分方程：τρ∂∂t c =λ(x∂∂x t ∂∂)+)(y t y ∂∂∂∂λ+)(zt z ∂∂∂∂λ+Φ 3、 计算（1）、平壁：Φ＝nn w w n t t A λδλδ++-+...)(1111＝1211/)_(δλw w t t A……=n w w n n n t t A δλ/)(1+-(2)、圆筒壁：n n n n w w d d t t L 112111ln 1ln 1)(2+++⋅⋅⋅⋅+-=Φπ=12121ln 1)(2d d t t L w w λπ-…… =nn n n w n w d t t L 11ln 1)(2++-π(3)、圆球壁（导热实验）：δπλ)(2121t t d d -=Φ(4)、肋效率： f η＝实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量（λ＝∞） (5)、等截面直肋（肋端绝热）温度分布： θ＝0θch(m(x-H))/ch(mH), cA hpm λ=肋端： )(/0mH ch h θθ= 热量：)(0mH th m hpθ=Φ肋效率：mHmH th f )(=η （6）、有内热源的导热温度分布：f t hx t +Φ+-Φ=δδλ)(222（第三类边界条件）w t x t +-Φ=)(222δλ（第一类边界条件）热流密度：x xt q Φ=-= d d λ （7）、变截面一维稳态导热：⎰-=Φ-21)(/)(21x x x A dxt t λ 其中：120(1)2t t bλλ+=+ （8）、导热问题差分方程建立：1）、差分替代微分 2）、控制容积法三、 非稳态导热1、 基本概念毕渥准则数（Bi 、v Bi ）、傅立叶数（Fo 、v Fo ）、时间常数、集总参数法及其使用条件、分离变量法和诺谟图。
流体力学与传热总复习 [兼容模式]
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流体力学与传热复习重点•绪论：•1.单位换算；2.量纲分析及量纲表达式。
•第一章：•1.牛顿型流体与非牛顿型流体特征；μ，ρ1牛顿型流体与非牛顿型流体特征；μρ•2.*流体静力学基本方程及其应用；(等压面）•3.流体流动规律（雷诺数、层流与湍流特征）•4.# 边界层的形成与发展及脱体；4#边界层的形成与发展及脱体•5.*连续性方程（简单管路、复杂管路等）；•6.*机械能衡算方程；•7.范宁方程应用及摩擦系数计算（不同区）;•8.*管路计算（简单管路与复杂管路）；•9. 流量测量，各种流量计特点及应用。
流量测量各种流量计特点及应用•第二章流体输送机械•1.#离心泵的基本结构与基本方程•2.离心泵性能参数、特性曲线与气缚和汽蚀现象；•3.*管路特性与离心泵工作点确定与调节；4*离心泵的安装高度计算与选型•4.*离心泵的安装高度计算与选型；•5.离心风机的性能参数与选型；•6.往复式压缩机的工作原理、流量调节与压缩功计算。
•第三章非均相机械分离•1.颗粒基本特征表示方法；•2.*颗粒沉降过程、沉降速度计算及应用；•3.离心沉降特点、沉降速度计算及旋风分离3*离心沉降特点沉降速度计算及旋风分离器特征及性能参数计算；•4.##过滤过程及常用的板框过滤机转筒真空过过滤过程常用的板框过滤机转筒真空过滤机的结构特点和洗涤特征；•5.*过滤基本方程及计算；•6.最佳生产周期和生产能力计算。
6最佳生产周期和生产能力计算•第四章热量传递及设备•1.冷热流体接触传热方式特点，重点在间壁式换热方式；•2.导热的特点、导热速率计算及其应用（平壁、圆筒壁等）；•3.对流传热特点，传热速率计算，对流传热系数的计算与分析（重点在管内强制湍流对*流传热系数计算）；•4. *总传热系数K的计算与分析，平均传热温4*的计算与分析平均传热温差的计算，热负荷的计算及传热面积的计算；•5.##传热效率和传热单元及应用；•66. 辐射传热的特点，辐射能力分析及辐射传•热计算；•7.常见间壁式换热器的结构特点与设计方法。
《流体力学》复习提纲1023PDF.pdf
①切应力~剪切（角）变形速率： = du = d ( = 0 ，能否说明是理想流体？静止的粘性流体 = 0 )
dy dt
③单位质量力（即单位质量流体所承受的质量力）矢： f = fxi + f y j + fzk = Xi + Yj + Zk ，单位质量力
具有加速度的单位（m/s2）。
④当质量力仅为重力时，在直角坐标系中（z 轴向上）： fx = 0, f y = 0, fz = −g 。
3
书山有路
2、表面力
①表面力是指作用在隔离体表面上的力，其大小与受力作用的表面面积成正比。表面力是相邻流体或其他
其中： f = Xi +Yj + Zk ， p = p i + p j + p k ， i + j + k 。
x y z
x y z
（3）全微分（标量）形式： p dx + p dy + p dz = ( Xdx + Ydy + Zdz ) 或 dp = ( f dr)
x y z
3、平衡微分方程的物理意义
1-2 流体的主要物理力学性质（力学模型）
1、流体的基本特性 — 流动性 ①流体（气体和液体）区别于固体的主要物理特性是易于流动。 ②流体几乎不能承受拉力，没有抵抗拉伸变形的能力。 ③流体能承受压力，具有抵抗压缩变形的能力。 ④流体不能承受集中力，只能承受分布力。 ⑤运动流体具有抵抗剪切变形的能力，这种抵抗体现在限制剪切变形的速率而不是大小上，这就是流体的 粘滞性。 ⑥流体在静止时不能承受剪切力、抵抗剪切变形。流体只有在运动状态下，当流体质点之间有相对运动时， 才能抵抗剪切变形。只要有剪切力的作用，流体就不会静止下来，发生连续变形而流动。作用在流体上的 剪切力不论多么微小，只要有足够的时间，便能产生任意大的变形。
传热学与流体力学概念要点复习
第一章导论1.传热学：传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。
2.流体力学:流体力学是研究流体的平衡与运动规律的科学。
速度分布，压强分布，能量损失及流体与固体的相互作用。
3.热量传递的三种基本方式：导热，对流，热辐射。
4.导热:物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热或者热传导。
5.气液固导热机理：在气体中，导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果，气体温度升高，不同能量水平的分子相互碰撞使热量由高温传到低温；导电固体中，通过自由电子相互碰撞传递热量；不导电固体中通过晶格结构的振动，即原子，分子在其平衡位置的振动实现的；液体的导热机理兼有气体和非导电固体的特性。
6.傅里叶定律：导热热流Q的大小取决于物体中沿导热热量传递方向上的温度变化率的大小，热量通过的物体面积与表征材料导热能力的物性参数，热导率。
7.导热问题分类：温度场中的温度是否随时间发生变化分为稳态导热和非稳态导热。
8.对流：是指由于流体的宏观流动，各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
9.牛顿冷却公式：10.影响表面传热系数h的因素：流体的物性，密度，比热容，热导率，粘性系数等，换热表面的形状大小，流动速度与形态等。
11.辐射换热：物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。
特点：动态平衡，热平衡时，辐射换热量为0但是辐射与吸收过程仍在继续。
方向性，可在真空中进行，且最有效。
辐射时能量形式发生改变。
任何物体温度高于0K就会不停的发出热辐射。
12.黑体:能吸收投入到其表面上的所有热辐射能的物体。
13.四次方定律：14.流体:气体与液体合称为流体。
15.相变：物质三态在一定条件下会发生相互转化，例如，当温度改变时，分子热运动足以破坏某种特定相互作用形成的秩序时，物质的宏观状态就可能发生突变，形成另一种聚态，称为相变。
特征体积变化产生潜热。
16.流体的连续介质假设：连续介质模型认为物质连续的无间隙的分布于物质所占有的整个空间，流体宏观物理量是空间点和时间的连续函数。
《传热学》总复习提纲[1]
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《传热学》总复习提纲[1]《传热学》提纲绪论1．导热、对流及对流换热、热辐射及辐射换热、复合换热及传热过程的概念。
2．三种基本传热方式的联系与区别。
导热基本定律及稳态导热一、导热基本定律1．温度场稳态温度场、非稳态温度场、一维温度场、二维温度场、均匀温度场等概念及数学式。
等温线、等温面概念及特点。
2．导热基本定律（傅里叶定律）1）温度梯度定义式、方向、单位。
2）热流密度、热流量定义、单位。
3）傅里叶定律定义式、各量符号、单位、适用条件及意义。
3．导热系数1）导热系数定义、符号、单位、物理意义。
2）影响导热系数数值的主要因素；保温材料。
二、导热微分方程及定解条件1．导热系数为常数、无内热源、稳态导热的导热微分方程；建立方程时依据的定律。
2．导热问题三类边界条件的语言叙述及数学表达式。
3．导温系数定义、物理意义、与导热系数的异同。
三、通过平壁、圆筒壁、球壳和肋片的一维稳态导热1．平壁的导热单层平壁温度分布、热阻、热流密度、热流量计算及温度分布特点；多层平壁热阻、热流密度、热流量、界面温度计算；串联热阻叠加原则及使用条件。
2．圆筒壁的导热单层圆筒壁温度分布、热阻、热流量、单位管长的导热热流量计算；多层圆筒壁热阻、热流量、单位管长的导热热流量、界面温度计算。
3．球壳的导热球壳温度分布、热阻、热流量计算。
4．肋片的导热肋片的作用、肋片导热的特点；过余温度概念；肋效率定义；温度分布、肋片散热量的计算；套管温度计测温误差原因及降低测温误差措施。
对流换热一、对流换热概说1．研究对流换热的目的、牛顿冷却公式的定义式、符号、意义；表面传热系数与何因素有关。
2．影响对流换热的因素。
3．对流换热的分类。
4．对流换热微分方程与导热问题第三类边界条件的区别。
二、对流换热问题的数学描写（对流换热微分方程组）建立对流换热能量微分方程、质量方程、动量守恒方程的意义。
三、对流换热的边界层1．粘性流体、层流与湍流、层流底层等概念；临界雷诺数及其作用；流体流过平板时的临界雷诺数数值、流体流过圆管时的临界雷诺数数值。
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考试题型一、选择题：共10小题，每小题2分，共20分二、简答题：共5小题，每小题5分，共25分三、分析计算题：共5小题，分值不等，共55分绪论1、热量传递的三种基本方式的概念、特点及基本定律1）导热概念：特点：计算：导热系数入：热阻：串联热阻叠加原则：2）对流对流换热概念：特点：计算：对流换热表面传热系数对流换热热阻3）辐射和热辐射概念：特点：计算：辐射换热：两个无限大的平行平壁间辐射换热2、传热过程、传热系数及热阻的概念第一章导热理论基础1、基本概念温度场：等温面：等温线：温度梯度：热流密度矢量：2、傅立叶定律及其应用与计算3、导热系数及其影响因素4、导热微分方程5、导热过程单值性条件1）初始条件2）三类边界条件第二章稳态导热工程中常见的三种典型（平壁、圆筒壁、肋壁）几何形状物体的热流量及物体内温度分布的计算方法。
1、通过平壁的导热2、通过圆筒壁的导热3、通过肋片的导热第三章非稳态导热1、非稳态导热的基本概念及特点；瞬态非稳态的两个不同阶段2、厚度2Q的无限大平板非稳态导热的分析解傅立叶数：毕渥数：3、集总参数法的基本原理及计算；计算公式：时间常数：集总参数法的应用条件：秩=丝撰＜0.成4、其它形状物体的瞬态导热无限长圆柱，球体无限长方柱体的非稳态导热有限长圆柱体，矩六柱体第四章导热问题的数值解法1、掌握导热问题数值解法的基本思路2、利用热平衡法和泰勒级数展开法建立节点的离散方程。
3、边界节点离散方程的建立4、非稳态导热问题的数值计算求解（作业习题与课堂例题）第五章对流换热1.对流换热概念2.影响对流换热的因素3.理解对流换热问题的数学描写对流换热微分方程式连续性方程纳维-斯托克斯方程（N-S）方程：能量微分方程4.边界层的概念及边界层微分方程组速度边界层：热边界层：数量级分析与边界层微分方程的解离平板前缘x处边界层厚度：范宁局部摩擦系数：努塞尔(Nusselt)数表达式：雷诺(Reynolds)数表达式：普朗特数表达式：外掠等温平板的无内热源的层流对流换热问题的分析解(特征数方程)：流动边界层与热边界层之比：4.边界层换热积分方程基本思想：5.对流换热过程中的无量纲准则Nu数、Re数、Pr数、Gr数的物理量组成，各自表示的物理意义。
《流体力学》期末复习提纲
《流体力学》期末复习提纲1、什么是流体？流体有哪几种分类？2、什么叫连续介质假设？为什么提出这种假设？流体有哪些主要物理性质？3、何谓流体的粘性？粘性的物理本质是什么？粘性随温度变化的特性是什么？在工程中有什么应用？4、什么是流体的毛细现象？5、作用在流体上的力有哪两大类？6、静压力有哪些特性？7、压力有哪些表示方法及哪些单位？如何换算？8、静力学方程有哪两种表示式？试说明其意义？9、什么是等压面？判别等压面有哪些方法？10、说明电厂锅炉水位监测的重要性？11、静力学方程有哪些应用及计算？12、什么是静水奇象？13、研究流体运动的两种方法是什么？有何区别与联系？14、什么是当地加速度和迁移加速度？如何求解？15、什么叫流线？有什么性质？16、水力要素概念：过流断面、流量、平均流速的计算？17、流体的连续性方程及其微分表达式？连续性方程的应用？18、写出理想流体的运动微分表达式。
19、粘性流体能量方程（伯努力方程）的适用范围是什么？20、粘性流体能量方程（伯努力方程）的工程应用？（计算题）21、粘性流体能量方程的意义？22、定常流动的动量方程的作用是什么？23、流动有哪两种流动状态？如何判别流动状态？24、什么是雷诺数？其本质是什么？25、什么是缓变流和急变流？26、试从流动特征、速度分布、切应力分布和水头损失等方面来分析比较圆管中的层离和紊流特性？27、阻力损失分为哪两大类？试说明它们产生的原因?28、试画图说明流动损失与平均流速的关系？29、沿程阻力系数有哪几个分布区域？30、流体在产生紊流时的参数如何描述？31、试画出流体紊流的结构图。
说明什么是水力光滑管和水力粗糙管？32、沿程阻力损失hy及局部阻力损失hj如何计算？33、管道的水力计算？（计算题）34、什么是水击？水击包含哪几个过程？35、什么是有旋流和无旋流？如何判断？36、什么是速度环量、旋涡强度和涡量37、什么是流体的边界层？边界层的有哪些特征？。
流体力学复习提纲(第二版)
流体力学复习提纲第一章 流体的物理性质１.主要概念(1)表面力和质量力(2)动力粘性系数μ和运动粘性系数ν :ρμ=v 运动粘性系数是衡量流体动量扩散的参量，其中包含了流体本身粘性大小μ和密度ρ的综合影响。
在PPT 第五章中有比较详细的阐述。
(3)粘性流体和理想流体(4)牛顿流体和非牛顿流体:它们都属于粘性流体k dydV n x +=)(μτ 当n =1,k = 0, μ≠0时,是牛顿流体。
所以对于牛顿流体，τ满足下式：)(dydV x μτ= (1-1) 当n≠1,k≠ 0, μ≠0时,是非牛顿流体,非牛顿流体可以分成各种类型。
２.关键问题:(1)表面力单位面积的流体所受的表面力主要可概括为法向应力p 和切向应力τ ，法向应力一般 为压强（但要注意：在高等流体力学中法向应力还包括其他内容），切向应力也可称为剪切应力或粘性应力。
A. 流体静止时,切向应力τ＝0, 只考虑压强（法向应力）的作用;B. 流体运动时，法向应力p 和切向应力τ一般都需考虑C. 需注意应力的单位是N/m 2, 即单位面积所受的力，所以面积A 上的切向和法向所 受的力由下式计算：A F AF p ==法切τ(2)固体和液体剪切应力的区别首先弄清楚什么是应力？应力是物体内部所受的力（单位面积）。
下面以牛顿流体和固体比较剪切应力的差异。
固体剪切应力：由虎克定律描述，切应力与角变形大小成正比G 是剪切模量, 不同材料G 大约是(1010)Pa流体剪切应力：由牛顿粘性定律描述，切应力与角变形速率成正比μ (Pa·S)是动力粘性系数, 其数量级10-3 (水), 10-6 (空气)正因如此，流体只要有剪切应力的作用，就会发生连续运动和变形，一旦流体静止下来，流体中就不存在剪切应力，而且所受的剪切应力不论多么小，只要有足够的时间，就会产生任意大的变形。
“流体经不起搓，一搓就会起旋涡”―陆士嘉(3)理想流体与粘性流体任何实际流体都有粘性，理想流体只是一种近似。
第一及第二章复习提纲
第一及第二章复习提要：1、需要掌握的概念包括：热传导、对流、辐射、温度场、温度梯度、傅里叶定律、导热系数、对流换热系数、热流、热流密度、线热流密度、热阻、面积热阻、稳态导热过程、泊松方程、接触热阻、复合平壁、内热源、热源强度、形状因子等。
2、填空、选择等需要注意的单位包括导热系数（W/(m·K)）、对流换热系数(W/(m2·K))、热流(W)、热流密度(W/m2)、热阻(K/W)、面积热阻(m2·K/W)、热源强度（内热源）(W/m3)。
3、计算需要掌握的公式包括单层平壁的热流导热公式、单层平壁的热阻公式计算、多层平壁的热流导热公式、多层平壁热阻公式、单层圆筒壁热流导热公式、单层圆筒壁的热阻公式、多层圆筒壁热流导热公式、多层圆筒壁的热阻公式（以上公式都包括导热系数是变量和常物性情况，多层计算主要是重视双层问题）、复合平壁的化简及热阻和热流计算、牛顿冷却公式等，对于含内热源的计算只需了解，对于多维导热公式更是作一般性了解。
4、简答题及填空还有判断部分要注意包括传热学是研究什么样的问题，傅里叶公式里热流方向与温度梯度方向之间的关系，会用图示表达。
导热系数跟什么因素有关，会判断一般什么物质导热系数大，什么物质导热系数小，导热系数跟热阻是什么关系，当热阻与温度成线性关系时，沿平壁导热有什么规律，如何理解接触热阻，接触热阻跟哪些因素有关，如何减小接触热阻，如何理解一维稳态和二维稳态导热，它们的异同在什么地方，特别是要吃透“稳态”到底是怎么回事，如何理解有内热源的稳态导热的特点。
5、计算注意能依据温度的表达式算出温度梯度，再算出热流密度、热流及热阻。
在不同的保温层下，对热阻、热流密度及热流的影响。
第三章复习提要：1、需要掌握的概念包括：牛顿冷却公式、强制对流、自然对流、层流、湍流、相似原理、雷诺数、努塞尔数、均匀热流、均匀壁温、定性温度、当量直径、横掠单管、流动脱体、叉排、顺排。
传热复习提纲
第3章《传热》重点1、传热的原因、传热的三种基本方式、传热的应用。
P1102、传热设备中冷热流体的接触方式：直接接触式、蓄热式换热、间壁式换热。
P1103、间壁式换热器的三步法换热：换热方式P1114、温度场、等温面、温度梯度、传热速率、热通量的概念。
5、热传导的基本定律：傅里叶定律；不同物质热导率的大小关系。
6、单层平壁的定态热传导、单层圆筒壁定态热传导：传热速率的计算公式；都可以写成推动力/阻力的形式。
7、多层平壁的定态热传导、多层圆筒壁定态热传导：各层的传热速率相等都等于总的传热速率；相当于是多个热阻的串联；每一层内的温差和热阻成正比；公式3-14~3-18，例3-2、3-38、对流传热的定义、分类、过程分析。
9、对流传热速率定律：牛顿冷却定律意义、表达式（不是理论推导的结果，是一种推论）10、影响对流传热的因素经过量纲分析法得到四个无量纲的特征数：各自的表达式和意义；特征物理量的选取。
P120-121 11、定性分析流体无相变时的对流传热系数的不同情况及影响因素：流体在圆形直管内强制湍流、短管、弯管、Re较小、粘度很大、流体在非圆形管内的流动。
例3-4结论：流体在圆形直管内强制湍流时，对流传热系数和流速的0.8次方成正比(管径和物性一定)、对流传热系数和管径的1.8次方成反比(流量一定)。
12、有相变的对流传热系数：冷凝传热系数、沸腾传热系数；膜状冷凝和滴状冷凝区别，影响膜状冷凝对流传热系数的因素P114；大容积沸腾曲线的几个阶段：自然对流、核状沸腾、膜状沸腾，如图3-2413、传热过程的设计型计算：热负荷的计算、总传热阻力的计算、对数平均温差的计、综合计算的步骤及实例例3-11 14、热辐射:黑体、白体、热透体的概念；物体的辐射能力与表面热力学温度的4次方成正比；灰体的吸收率与黑度在数值上相等。
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流体力学与传热复习提纲第一章 流体流动1） 压强的表示方法绝对压：以绝对真空为基准的真实压强值表压：以大气压为基准的相对压强值表绝＝p p p a +如果绝对压小于表压，此时表压称为真空度。
例题 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ，则真空度为 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ，则其绝对压强为 。
2） 牛顿粘度定律的表达式及适用条件dydu μτ= 适用条件：牛顿型流体 μ－流体粘度3） 粘度随温度的变化液体：温度上升，粘度下降；气体：变化趋势刚好和液体相反，温度上升，粘度增大。
4） 流体静力学基本方程式5） 流体静力学基本方程式的应用等压面及其条件静止、连续、同种流体、同一水平面6） 连续性方程对于稳定流动的流体，通过某一截面的质量流量为一常数：如果流动过程ρ不变，则1122u A u A =如果是圆管，则121222u d u d =因此管径增大一倍，则流速成平方的降低。
7） 伯努利方程式的表达式及其物理意义、单位不可压缩理想流体作稳定流动时的机械能衡算式∑-+++=+++21,222212112121f s W p u gz W p u gz ρρ 对于理想流动，阻力为0，机械能损失为0，且又没有外加功，则ρρ222212112121p u gz p u gz ++=++ )(2112z z g p p -+=ρ常数==uA m ρs物理意义：理想流体稳定流动时，其机械能守恒。
注意伯努利方程的几种表达形式和各物理量的单位。
例题 如题图所示虹吸装置。
忽略在管内流动损失，虹吸管出口与罐底部相平，则虹吸管出口处的流速8） 流型的判据流体有两种流型：层流，湍流。
层流：流体质点只作平行管轴的流动，质点之间无碰撞；湍流：流体质点除了沿管轴作主流运动外，在其它的方向上还作随机脉动，相互碰撞。
流型的判据： Re <2000，流体在管内层流，为层流区；Re >4000，流体在管内湍流，为湍流区；9） 流体在圆管内层流时的速度分布层流时流体在某一截面各点处的速度并不相等，在此截面上呈正态分布。
)1(4222Rr R l p u r -∆=μ 在管中心处的流速最大，其最大流速与平均流速之间的关系：c u u 21= 10）直管阻力损失的通式流体流经水平均匀的直管，ρ2121,p p W f -=∑-（静压能的减小）（范宁公式）范宁公式的三种表达形式（压力损失、阻力损失、压头损失）11）直管内层流时的阻力损失由直管内层流时的阻力损失，可得直管内层流时的摩擦系数：例题 已知某油品在园管中稳定流动，其Re ＝1000。
已测得管中心处的点速度为0.5m/s,则此管截面上的平均速度为 m/s 。
若油品流量增加一倍，则每米直管的压头损失为原损失的 倍。
（λ和流速液有关系）例题 米糠油在管中作层流流动，若流量不变u,d 不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失d, l 不变，油温升高，粘度为原来的1/2，则摩擦阻力损失μρu d Re =22f u d l W λ=2f 32d lu p μ=∆Re64=λ答：根据哈根-泊谡叶方程232d lu p μ=∆12）总阻力损失流体流通直管时存在阻力损失，流通管件、设备时，也存在阻力损失。
∑ζ为局部阻力系数，突然扩大时，ζ＝1；突然缩小时，ζ＝0.5。
13）管路计算利用连续性方程、机械能衡算式、范宁公式、静力学方程式，计算流速、流量、轴功率等。
14）流速和流量的测量仪器皮托管、孔板、转子流量计三种常见的流量计皮托管特点：1． 测量的是某一点的流速，而不是管截面的平均流速2． 皮托管平行于管轴放置3． 内管口正对流体，外管壁的小孔与流动方向垂直4． 属变压头流量计孔板流量计特点：1． 测量孔口处的流速2． 利用孔板处静压能的不同测量流速、流量，属变压头流量计3． 孔板流量计流速的计算公式： C 0为流量系数转子流量计特点：1． 倒锥形的玻璃管2． 测量时转子上下截面的压差不随流量变化，但截面却发生变化，属变截面的流量计3． 读数读最大投影面积处4． 转子流量计用20℃水或者20℃、1atm 下的空气进行标定，如果测量其它流体或者非此状态下的空气，需要重新标定。
例题 用泵将密度为850kg/m 3，粘度为0.190Pa •s 的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m 。
输送管路为φ108×4mm 钢管，总长为1000m （包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。
管路上装有孔径为80mm 的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R ＝500mm 。
孔流系数C 0＝0.62，水的密度为1000kg/m 3。
试求：(1)输油量是多少m 3/h ？(2)若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。
解：孔径处流速在贮油池液面1－1’与高位槽液面2－2’ 间列柏努利方程式,并以截面1－1’为基准水平面，2)(222e f u d l u d l l W ζλλ∑+=∑+=∑ρρρ)(2000-=Rg Cu h m d u V /76.14360008.0785.0816.043220=⨯⨯⨯==π其中将上列数值代入柏努利方程式，并整理得管内油流速（注意：管径为108-4*2＝100 mm ）例题 用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa 的密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。
输送管路尺寸为φ108×4mm 的无缝钢管，吸入管长为20m ，排出管长为100m （各段管长均包括所有局部阻力的当量长度）。
当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa ，两测压口的垂直距离为0.5m为0.02。
试求：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m 3/h)；(2)压强表读数（Pa ）；(3)泵的压头（m ）；(4)若泵的轴功率为10kW ，求泵的效率；(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因。
解：（1）阀门3/4开度时管路的流量(m 3/h)；在贮槽液面0-0´与真空表所在截面1-1´间列柏努利方程。
以0-0´截面为基准水平面，∑+++=+++f e W p u gZ W p u gZ ρρ2222121122212121020 0u u P P mZ Z =====∑+⨯=f e W W 2081.9s m d d u u /522.010080816.02200=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=kg J u d l l e /3.3732W 274.0Re 64 200023419.0850522.01.0Re 2f =∑+=∑==<=⨯⨯=λλ为层流kgJ W e /5.5693.3732081.9=+⨯=W VW N e e 3609==ηρ∑-+++=++10,1211020022f h gp g u z g p g u z ρρ 其中， 21212110,204.081.921.02002.02u u g u d l l h f =⨯⨯⨯=⋅+⋅=∑∑-λ, z 0=0， u 0=0, p 0=0（表压）, z 1=3m, p 1=-42700Pa （表压）代入上式，得： u 1=2.3m/s ， Q=h m u d /65432=π(2)压强表读数（Pa ）；在压力表所在截面2-2´与容器液面3-3´间列柏努利方程。
仍以0-0´截面为基准水平面，有： ∑-+++=++32,3233222222f h gp g u z g p g u z ρρ 81.923.21.010002.01000105.1016100023.25.32522⨯⨯⨯+⨯⨯++=++g g p g 解得， p 2=3.23×105Pa （表压）（3）泵的压头（m ）；在真空表与压力表所在截面间列柏努利方程，可得， mH g p p z z H f 8.37081.9100010427.01023.35.0)(551212=+⨯⨯+⨯+=+-+-=ρ （4） 泵的有效功率 %87.66/687.610236001000658.37102===⨯⨯⨯==N Ne kw HQ Ne ηρ故 （5） 若离心泵运行一年后发现有气缚现象，原因是进口管有泄漏。
第二章 流体输送机械1） 离心泵的工作原理离心泵的主要部件是固定的泵壳和旋转的叶轮。
叶轮高速旋转，在离心力的作用下，液体从叶轮中心甩向外周。
此时液体静压提高‘流速也提高，流体进入这个泵壳后，流道逐渐增大，流速逐渐减小，部分动能转化为静压能。
这样泵出口处液体具有较高的静压能排入管路。
2） 气缚及气蚀现象的概念、危害及避免措施气缚：离心泵启动时，如果泵内存有气体，因气体密度小，产生的离心力很小，在叶轮中心处不能形成足够的低压从贮槽吸入液体，离心泵无法正常工作，这种现象称为气缚。
避免措施：离心泵启动前必须向泵壳灌满液体。
气蚀：当泵中心处的压强等于或低于操作温度下液体的饱和蒸气压时，液体会部分气化产生气泡，并流向高压区。
在高压区气泡消失，产生局部真空，周围的液体高速冲向原气泡中心，产生巨大的冲击力，至少会使泵产生巨大的轰鸣声。
叶轮和泵壳受到反复的冲击，材料表面会产生疲劳，甚至蚀点和裂缝，这种现象称为气蚀。
危害：泵的流量、压头和效率明显下降，产生巨大的轰鸣，损坏泵体。
避免措施：泵的安装高度适当，保证叶轮中心处的压强高于液体的饱和蒸气压。
3）升扬高度的概念和扬程泵的扬程：单位质量流体从泵获得的机械能。
泵的升扬高度：泵的实际吸上高度与排出高度之和。
4）离心泵的性能曲线常用的离心泵的性能曲线有：H ～qv ，p 轴～qv ，η～qv 曲线。
共同特点：扬程与体积流量的关系中，流量增大，扬程减小轴功率与体积流量的关系中，流量增大轴功率增大，流量为0时，轴功率为最小值，但不等于0。
效率与体积流量的关系中，流量为0时，效率为0，流量增大效率先是增大而后下降。
5）离心泵性能的影响因素液体物性：密度（密度仅对轴功率有影响）粘度（粘度增大，扬程、流量、效率下降，p 增大）转速：（N 为功率） 叶轮直径：6）阀门的安装位置及原因∵(pa-p1)/ρg=Z1+u1 2/2g+ΣhfsP 1随Σhfs 增大而降低泵的吸上高度不仅与允许吸上“真空度”Hs 有关，还与泵吸入管内的压头损失有关而Σhfs 又与Σl e 成正比。
为了保证泵在实际操作中不发生气蚀现象要尽量减小吸入管的阻力。
这就要求吸上管路短而直且无调节阀门，以使Σhf 尽量小。
因此，调节流量的阀门一般不装在吸入管路上，而装在出口管路上。
7）离心泵流量调节的方法A ．改变阀门的开度－改变管路特性曲线（He 为管路所需的压头）阀门开大，B 值减小，工作点下移至M1，流量增大；阀门关小，B 值增大，工作点上移至M2，流量减小。