传递过程原理复习题最后
传递过程原理复习题答案

传递过程原理复习题答案1. 传递过程原理中,质量传递系数K的单位是什么?答案:质量传递系数K的单位是m/s。
2. 在对流传热中,流体的雷诺数Re和普朗特数Pr分别代表什么?答案:雷诺数Re代表流体流动的惯性力与粘性力之比,普朗特数Pr代表流体的动量扩散系数与热扩散系数之比。
3. 描述扩散过程的基本方程是什么?答案:描述扩散过程的基本方程是菲克扩散第一定律,即J=-D(dC/dx),其中J为质量通量,D为扩散系数,dC/dx为浓度梯度。
4. 在多孔介质中,流体流动的达西定律表达式是什么?答案:达西定律表达式为v=-K/μ(dP/dx),其中v为流体流速,K 为渗透率,μ为流体的动力粘度,dP/dx为压力梯度。
5. 描述流体在管道内层流流动的哈根-泊肃叶方程是什么?答案:哈根-泊肃叶方程为ΔP=8μLQ/πr^4,其中ΔP为压力降,μ为流体的动力粘度,L为管道长度,Q为流量,r为管道半径。
6. 在热传递中,对流换热系数α与哪些因素有关?答案:对流换热系数α与流体的物理性质、流动状态、管道或物体的几何形状以及流体与物体表面之间的温差有关。
7. 描述流体在管道内湍流流动的科尔布洛赫方程是什么?答案:科尔布洛赫方程为f=0.079/Re^(1/4),其中f为摩擦因子,Re为雷诺数。
8. 热传递的三种基本方式是什么?答案:热传递的三种基本方式是导热、对流和辐射。
9. 描述流体在管道内层流流动的哈根-泊肃叶方程与湍流流动的科尔布洛赫方程有何不同?答案:哈根-泊肃叶方程适用于层流流动,而科尔布洛赫方程适用于湍流流动。
层流流动时,流体的流动是有序的,摩擦因子与雷诺数的关系较为简单;湍流流动时,流体的流动是无序的,摩擦因子与雷诺数的关系更为复杂。
10. 在热传递中,辐射换热与对流换热有何不同?答案:辐射换热不依赖于流体的存在,可以在真空中进行,而对流换热需要流体作为热传递的介质。
辐射换热的速率与物体表面的温度的四次方成正比,而对流换热的速率与物体表面与流体之间的温差成正比。
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)。
南昌大学传输原理期末复习资料

大学传输原理期末复习资料(周老师整理)名词解释:传动流体:自然界中能够流动的物体。
流体的粘性:在作相对运动的两流体层的接触面上,存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动。
非牛顿流体:不符合牛顿粘性定律的流体。
流线:同一瞬时流场中连续的不同位置质点的流动方向线。
迹线:流体质点运动的轨迹线。
流束:在流管取一微小曲面dA,通过dA上每个点作流线,这族流线叫流束。
边界层:流体在绕流过固体壁面流动时紧靠固体壁面形成速度梯度较大的流体薄层。
湍流:流体流动时,各质点在不同方向上作复杂的无规则运动,互相干扰地向前流动,这种运动称为湍流。
雷诺数:流体中惯性力和粘性力的比值。
水头损失:由于流体的粘性造成的总水头的降低称为水头损失。
沿程阻力:沿流动路程上由于各流体层之间的摩擦而产生的流动阻力。
射流:指流体经由喷嘴流出到一个足够大的空间,不再受固体边界限制,进行扩散流动的一种流体运动。
传热热量传输:研究不同物体之间或者同一物体不同部分之间存在温差时热量的传递规律。
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进行的热量传递称为热传导,简称导热。
热导率:表征物体导热能力的重要物性参数。
热扩散率:表征物体热量传输的能力等温面:物体中同意瞬时相同温度各点连成的面称为等温面温度梯度:温度场中任一点沿等温面法向的温度增加率,称为等温梯度二维稳态导热:稳态导热的温度分布是两个坐标的函数,称为二维稳态导热。
对流换热:流体流过与之温度不同的固体壁面时的热量交换温度边界层:流体在流过固体壁面时,在紧靠固体壁面形成温度梯度较大的流体薄层,称为温度边界层黑体:把吸收率α=1的物体叫做黑体。
灰体:如果假定物体的单色吸收率与波长λ无关,即=常数,这种假定的物体被称为灰体。
角系数:在两物体辐射传热中,把表面1发射的辐射能能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数,记为。
热辐射:物体因温度的原因,通过电磁波发出辐射能的现象称为热辐射。
传递过程原理--课后习题解答

【1-1】试说明传递现象所遵循的基本原理和基本研究方法。
答:传递现象所遵循的基本原理为一个过程传递的通量与描述该过程的强度性质物理量的梯度成正比,传递的方向为该物理量下降的方向。
传递现象的基本研究方法主要有三种,即理论分析方法、实验研究方法和数值计算方法。
【1-2】列表说明分子传递现象的数学模型及其通量表达式。
【1-3】阐述普朗特准数、施米特准数和刘易斯准数的物理意义。
答:普朗特准数的物理意义为动量传递的难易程度与热量传递的难易程度之比;施米特准数的物理意义为动量传递的难易程度与质量传递的难易程度之比;刘易斯准数的物理意义为热量传递的难易程度与质量传递的难易程度之比。
【2-1】试写出质量浓度ρ对时间的全导数和随体导数,并由此说明全导数和随体导数的物理意义。
解:质量浓度的全导数的表达式为:d dx dy dzdt t x dt y dt z dt ρρρρρ∂∂∂∂=+++∂∂∂∂,式中t 表示时间 质量浓度的随体导数的表达式为x y z D u u u Dt t x y zρρρρρ∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ 全导数的物理意义为,当时间和空间位置都发生变化时,某个物理量的变化速率。
随体导数的物理意义为,当观测点随着流体一起运动时,某个物理量随时间和观测点位置变化而改变的速率。
【2-2】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。
⑴ 在矩形截面管道内,可压缩流体作稳态一维流动; ⑵ 在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动; ⑶ 在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动;⑷ 不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动; ⑸ 不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动。
解:⑴ 对于矩形管道,选用直角坐标系比较方便,直角坐标系下连续性方程的一般形式为()()()y x z u u u t x y z ρρρρ∂⎡⎤∂∂∂=-++⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦由于流动是稳态的,所以0t ρ∂=∂,对于一维流动,假设只沿x 方向进行,则0y z u u == 于是,上述方程可简化为()0x u xρ∂=∂ ⑵ 对于平板壁面,选用直角坐标系比较方便,直角坐标系下连续性方程的一般形式为()()()y x z u u u t x y z ρρρρ∂⎡⎤∂∂∂=-++⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦由于流动是稳态的,所以0tρ∂=∂,对于不可压缩流体ρ=常数,所以上式可简化为 0y x zu u u x y z∂∂∂++∂∂∂= 由于平板壁面上的流动为二维流动,假设流动在xoy 面上进行,即0z u =,上式还可以进一步简化为0yx u u x y∂∂+∂∂= ⑶ 对于平板壁面,选用直角坐标系比较方便,直角坐标系下连续性方程的一般形式为()()()y x z u u u t xy z ρρρρ∂⎡⎤∂∂∂=-++⎢⎥∂∂∂∂⎣⎦ 由于流动是稳态的,所以0tρ∂=∂,由于平板壁面上的流动为二维流动,假设流动在xoy 面上进行,即0z u =,则上式可以简化为()()0y x u u x yρρ∂∂+∂∂= ⑷ 由于流动是在圆管中进行的,故选用柱坐标系比较方便,柱标系下连续性方程的一般形式为()()()110z r u u ru t r r r zθρρρρθ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ 由于流动是稳态的,所以0tρ∂=∂,对于不可压缩流体ρ=常数,所以上式可简化为()()()110r z u ru u r r r zθθ∂∂∂++=∂∂∂由于仅有轴向流动,所以0, 0r z u u u θ==≠,上式可简化为0zu z∂=∂ ⑸ 由于流体是做球心对称的流动,故选用球坐标系比较方便,柱球系下连续性方程的一般形式为22111()(sin )()0sin sin r r u u u t r r r r θϕρρρθρθθθϕ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ 由于流动是稳态的,所以0tρ∂=∂,对于不可压缩流体ρ=常数,所以上式可简化为22111()(sin )()0sin sin r r u u u rr r r θϕθθθθϕ∂∂∂++=∂∂∂ 由于流动是球心对称的,所以0, 0r u u u ϕθ==≠,上式可简化为221()0r r u rr ∂=∂ 整理得:20r ru u r r∂+=∂ 【2-3】加速度向量可表示为DuD θ,试写出直角坐标系中加速度分量的表达式,并指出何者为局部加速度的项,何者为对流加速度的项。
《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。
化工-传递-过程-复习题--简答题

传递过程原理复习题(2013)1.何为“连续介质假定”,这一假定的要点和重要意义是什么,何种条件下流体可处理为连续介质。
2.如何理解“三传之间存在着共同的、内在的了解”的说法?试从分子传递的角度阐述三传的共性。
3.试解释流体力学研究中经常使用的两种分析观点。
采用上述两种分析观点的主要特点是什么。
4.什么是陏体(拉格朗日)导数,其物理意义如何? 以气压测试为例说明全导数,偏导数,陏体导数各自的含义。
5.试解释连续性方程的物理意义,如何依据特定条件对连续方程进行简化。
6.试从不可压缩流体流动的⋅-sn方程和连续性方程出发,经简化推导出描述垂直于重立方向的单向稳态层流流动的方程形式。
并对无限大平行平板间的剪切流和库特流进行求解。
7.何为惯性力,何为粘性力,为何爬流运动中可忽略惯性力,而当1R时却不能忽略粘性力的影响。
e8.何为流函数,何为势函数,二者间存在何种关系,理想流体的有势无旋流动的条件如何。
9.边界层学说的内容如何,什么是边界层的形成与发展,什么是临界距离,临界点前后边界层有何异同,试以流体进入圆直管流动为例解释曳力系数以及传热、传质系数沿程变化规律。
10.什么是边界层分离,发生边界层分离的原因以及对流动造成的后果是什么。
11.如何依据数量级比较法从N-S方程出发推导出普兰特层流边界层方程,如何估计边界层厚度。
12.边界层内不同区域中传递机理有何区别,总结比较三种传递现象中下列内容的异同。
①边界层及边界层方程。
②边界层的求解方法与结果。
③无因次准数及其物理意义。
13.发生湍流的原因是什么,湍流有何特点,如何进行时均化处理,如何对湍流进行描述。
14.什么是雷诺应力,其与粘性应力有何区别,如何得到雷诺方程。
15.何为导热问题的数学模型,边界条件分为几类,毕渥准数Bi对导热计算有何意义。
16.若25℃的常压空气以6m/s的流速流过平板壁面,试指明距平板前缘0.15m处边界层内流型,求出边界层厚度。
若流体与壁面同时存在传热与传质,如何求出热边界层及浓度边界层厚度,并求出局部及平均传热、传质系数。
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。
南昌大学传输原理期末复习

南昌大学传输原理期末复习资料(周老师整理)名词解释:传动流体:自然界中能够流动的物体。
流体的粘性:在作相对运动的两流体层的接触面上,存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动。
非牛顿流体:不符合牛顿粘性定律的流体。
流线:同一瞬时流场中连续的不同位置质点的流动方向线。
迹线:流体质点运动的轨迹线。
流束:在流管内取一微小曲面dA,通过dA上每个点作流线,这族流线叫流束。
边界层:流体在绕流过固体壁面流动时紧靠固体壁面形成速度梯度较大的流体薄层。
湍流:流体流动时,各质点在不同方向上作复杂的无规则运动,互相干扰地向前流动,这种运动称为湍流。
雷诺数:流体中惯性力和粘性力的比值。
水头损失:由于流体的粘性造成的总水头的降低称为水头损失。
沿程阻力:沿流动路程上由于各流体层之间的内摩擦而产生的流动阻力。
射流:指流体经由喷嘴流出到一个足够大的空间,不再受固体边界限制,进行扩散流动的一种流体运动。
传热热量传输:研究不同物体之间或者同一物体不同部分之间存在温差时热量的传递规律。
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进行的热量传递称为热传导,简称导热。
热导率:表征物体导热能力的重要物性参数。
热扩散率:表征物体内热量传输的能力等温面:物体中同意瞬时相同温度各点连成的面称为等温面温度梯度:温度场中任一点沿等温面法向的温度增加率,称为等温梯度二维稳态导热:稳态导热的温度分布是两个坐标的函数,称为二维稳态导热。
对流换热:流体流过与之温度不同的固体壁面时的热量交换温度边界层:流体在流过固体壁面时,在紧靠固体壁面形成温度梯度较大的流体薄层,称为温度边界层黑体:把吸收率α=1的物体叫做黑体。
灰体:如果假定物体的单色吸收率与波长λ无关,即αλ=常数,这种假定的物体被称为灰体。
角系数:在两物体辐射传热中,把表面1发射的辐射能能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数,记为X12。
热辐射:物体因温度的原因,通过电磁波发出辐射能的现象称为热辐射。
pdf版习题库200道_化工传递过程原理

式中,p0 为饱和蒸气压,mmHg;t 为温度,℃ 试将上式换算成 SI 单位的表达式。 1-6. 黏性流体在圆管内做一维稳态流动,设 r 表示径向、y 表示由管壁指向中心 的方向。 已知温度 t 和组分 A 的质量浓度ρA 的梯度与流速 ux 的梯度方向相同, 试用 “通 量=-扩散系数³浓度梯度”形式分别写出 r 和 y 两个方向动量、热量和质量传 递三者的现象方程。 1-7. 运动黏度为ν、 热扩散系数α 和扩散系数 DAB 分别用下述微分方程定义:
的过程,导出 y 方向和 z 方向上的运动方程式,即
2-12. 某黏性流体的速度场为 u=5x2 yi+3xyzj−8xz2k 已知流体的动力黏度μ = 0.144 Pa² s , 在点 (2, 4, –6) 处的法向应力 τyy = −100N / m2,试求该点处的压力和其他法向应力与剪应力。 2-13. 试将柱坐标系下不可压缩流体的奈维-斯托克斯方程在 r、θ 、z 3 个方向 上的分量方程简化成欧拉方程(理想流体的运动微分方程)在 3 个方向上的分 量方程。 2-14. 某不可压缩流体在一无限长的正方形截面的水平管道中做稳态层流流动, 此正方 形截面的边界分别为 x= ±a 和 y= ±a。有人推荐使用下式描述管道中的速度分 布:
2
化 工 传 递 过 程 原 理
肖 国 民
(1)若加水的温度为 82℃,试计算混合后水的最终温度; (2)若加水温度为 27℃,如容器中装有蒸汽加热蛇管,加热器向水中的传热速 率为
式中 h =300W/(m2²℃) ;A =3 m2;tv=110℃,t 为任一瞬时容器内的水温。试 求水所达到的最终温度。 1-16. 处在高温环境下的立方形物体,由环境向物体内部进行三维稳态热传导, 试用微分热量衡算方法导出热传导方程。设物体的热导率为 k,其值不受温度变 化影响。 1-17. 流体流入圆管进口的一段距离内的流动为轴对称沿径向 r 和轴向 z 的二 维流动, 试采用圆环体薄壳衡算方法,导出不可压缩流体在圆管进口段稳态流动 的连续性方程。
传递过程基础学习知识原理课后学习材料和规范标准答案

《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 Z ,u Z ,dudy > 0)()d u dr ρτν=- (r Z ,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: AA ABd j D dyρ=- (1-3) ()d u dy ρτν=- (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:dt t t dx t dy t dzd 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DtD 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 dz d 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)xy x z y x )2()2(),,(2θθ--+= (2)k y x j z x i x z y x u )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 ∇=r(判据)1. 220u x x ∇=-=r,不可压缩流体流动;2. 2002u ∇=-++=-r,不是不可压缩流体流动;3. 002222()u y z x x y z =⎧⎨≠⎩∇=++=++=r ,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 x ρρρθθθ33),,,(-+=-+= 试求点(2,1,2,1)的加速度向量。
传输原理总复习-习题-19页word资料

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 。
2、流体的静压强方向是沿着作用面的 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 方向。
4.绝对静止流体中的等压面形状为 。
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 Pa.6.一段粗管和一段细管串连输水,当流量由小变大的时候, 管中的流体将首先转变为湍流。
7.质量浓度梯度是扩散传质的动力,A 组分的质量浓度梯度可以表达为 。
8.有运动粘性系数为)/(1045.2526s m -⨯的空气,以s m /60的速度掠过长为0.4m 的平板表面。
则速度边界层内的空气在平板尾部的流动状态是 流。
9、某种流体的动力粘性系数s Pa ⋅=005.0μ,重度3/8330m N =γ,则该流体的运动粘性系数=ν s m /2 。
10、静止流体中,某点的压强各方向上大小 。
11、 换热过程中总是伴随着能量形式的转变。
12.随 的升高,液体的粘度将减小,气体的粘度将增大。
13.质量传输的动力是的存在。
14.如图1所示,水位H 米的水箱下有一球形盖,直径为d 米,用4个螺栓与水箱连接。
设水的重度为γ。
则每个螺栓所受到的拉力为 N.15.内径为d 的管路内流过30℃的热流体,若努塞尔数为u 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 (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 Pa 。
16.当=a 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 2/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 。
19.流体静压强的方向沿作用面的 方向。
20.流场中一条流线上某点的速度方向与流线在该点的 重合。
pdf版习题库200道_化工传递过程原理

的过程,导出 y 方向和 z 方向上的运动方程式,即
2-12. 某黏性流体的速度场为 u=5x2 yi+3xyzj−8xz2k 已知流体的动力黏度μ = 0.144 Pa² s , 在点 (2, 4, –6) 处的法向应力 τyy = −100N / m2,试求该点处的压力和其他法向应力与剪应力。 2-13. 试将柱坐标系下不可压缩流体的奈维-斯托克斯方程在 r、θ 、z 3 个方向 上的分量方程简化成欧拉方程(理想流体的运动微分方程)在 3 个方向上的分 量方程。 2-14. 某不可压缩流体在一无限长的正方形截面的水平管道中做稳态层流流动, 此正方 形截面的边界分别为 x= ±a 和 y= ±a。有人推荐使用下式描述管道中的速度分 布:
肖 国 民
质量流率向槽中加入纯水。 同时以 100kg/min 的质量流率由槽中排出溶液。 由于 搅拌良好,槽内液体任一时刻可达到充分混合。试求 10min 后出口溶液的质量 分数。由于槽中的溶液较稀,可视其密度不变,并可近似地认为溶液密度与水的 密度(ρ=1000kg/m3 水)相等。 1-10. 一搅拌槽中原盛有(质量分数)为 10%的盐水 2000kg。今以 100kg/min 的 质量流率向槽中加入质量分数为 0.2%的盐水, 同时以 60kg/min 的质量流率由槽 中排出混合后的溶液。设搅拌良好,槽中溶液充分混合。试求槽中溶液质量分数 降至 1%时所需的时间。 1-11. 有一搅拌槽,原盛有浓度(质量分数)为 50%的 Na2SO4 水溶液 100kg。 今将质量分数为 15%的 Na2SO4 水溶液以 12kg/min 的质量流率加入槽中,同时 以 10kg/min 的质量流率由槽中取出溶液。 设槽中液体充分混合。 试求经历 10min 后搅拌槽中 Na2SO4 溶液的摩尔分数。 计算中可忽略混合过程中溶液体积的变化。 1-12. 压力为 1.379³105N/m2、温度为 291.5K 的水以 2m/s 的平均流速经管道 流入锅炉中进行加热。生成的过热蒸汽以 10m/s 的平均流速离开锅炉。过热蒸 汽的压力为 1.379³105N/m2、 温度为 432K, 蒸汽出口位置较水的进口位置高 15m, 水和蒸汽在管中流动的流型均为湍流。试求稳态操作状态下的加热速率。已知水 在 1.379 ³ 105N/m2 、 291.5K 条件下的焓值为 77kJ/kg ;水蒸气在 1.379 ³ 105N/m2 、432K 条件下的焓值为 2793kJ/kg 。 1-13. 用泵将储槽中的水输送至吸收塔顶部。已知储槽中的水的温度为 20℃,槽 中水面至塔顶高度为 30m,输送管道绝热,其内径为 7.5cm,泵的输水流量为 0.8m3/min,轴功率为 10kW。试求水输送至塔底处的温度升高值Δt。设α=1。 1-14. 温度为 293K、压力为 1.20³105Pa 的空气以 0.5kg/s 的质量流率流入一内 径为 100mm 的水平圆管。管内空气做湍流流动。管外有蒸汽加热,热流速率为 1³105J/s。 设热量全部被空气吸收, 在管的出口处空气的压力为 1.01325³105Pa。 试求空气在管出口处的温度。假设空气可视为理想气体,其平均比热容为 1.005 kJ/(kg²K) 。 1-15. 直径为 1m 的圆管形容器, 内装温度为 27℃﹑深度为 0.5m 的水。 今以 1kg/s 的流率向容器加水,直至水深为 2m 为止。假定加水过程充分混合,容器外壁绝 热,水的平均比热容和密度分别为:cp=4183J/(kg²℃) ,ρ=1000kg/m3。
中南大学传递过程原理--习题---解答解析

《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。
《传递过程导论》复习资料(修改版)

V= U1 A1= U 2 A2 ⇒ U 2= U1
p1 − p2 = D 1 ρU12 [( 1 ) 4 − 1] 2 D2
A1 D = U1 ( 1 )2 A2 D2
U 1 = 2.438m / s 【课后思考】
V = 0.785 × D12 × U1 = 1.20 ×10−3 m3 / s
①为什么嘴远离吹筒吹出来的风更大? 吹气时,如果嘴靠近,假设此时的空气体积流率为
【例】由间隔距离为 4cm 的两块玻璃组成夹层保温玻璃窗,如图所示。 玻璃厚 0.5cm ,墙体厚 10cm ,室内壁温 20℃ ,室外壁温 −10℃ ,已 知玻璃热导率 0.669W / (m ⋅ ℃) ,墙体热导率为 0.087W / (m ⋅ ℃) ,空 气热导率为 0.023W / (m ⋅ ℃) 。试计算并作对比:(1)墙体和单层玻璃窗 的散热强度;(2)安装夹层保温玻璃窗的散热强度。
η
0.30 0.35
erf (η )
0.3286 0.3794
= .305 η 0=
x = 4at
0.040 0.3 4× t 3600
t = 51.6s 所需时间 此期间内单位表面传出的热量,由式(1-84)
Q= 2k (Ts − T0 ) t = 2 × 430 × (150 − 450 ) πa 51.6 = −1.15 ×108 J/m 2 0.3 π 3600
re2100动量传递主要依靠为微团脉动表现为漩涡运动的涡流传递能量传递作用强1575re下图见课本流体密度特征尺度特征速度流体粘度流动类型特征速度特征尺度临界值管内流动界面平均速度u管道直径d2100沿平壁流动来流速度u绕球体或柱体流动来流速度u工材101复习资料一传递过程导论20111116对于圆管流动dudure粘性系数17re惯性力粘性力18管内层流的速度分布抛物线分布层流平均速度与最大速度表示的是管内某处速度u表示的是管流的平均速度r表示的是此处距离圆管中心的距离采用柱坐标r表示的是圆管的半径19速度分布公式2
【清华】《传递过程原理》历年考试试题

U
y h
如右图,建立与支架下表面相应的新坐标系 Oxy ,使 x 平行于支架下表面,
y 垂直于支架下表面,且保持与 Oxy 在图一平面内。
那么 x cos, x sin, y sin, y cos
x
y
x
y
ux ux cos,uy ux sin
t z
三、在两同心圆管的环隙中有充分发展的层流。外管静止不动,内管以速度 V0 在 x 方向 上移动。假设其周向的压力梯度为 0 ( p x 0 )。
(1)请推导出剪应力 τ 关于 r 的含有常数 C1 的普遍表达式。
(2)请推导出速度V (r) 关于 r 的含有常数 C1 和 C2 的普遍表达式。并计算常数 C1 和 C2。
表达为 R=R0-kx,某时刻管内 x 方向流速可表达为 ux=a(r3-R3), (其中 R0,k,a 均为常数)r 方向流速未知。则通过 x=x1 处
x1
x
截面的流量为
3 5
பைடு நூலகம்
a ( R0
kx1 )5
,据此判断,(rur)表达式中是
否含有 r 是 (填“是”或“否”),原因是可压缩, (rur ) 0 r
Rc 0
2
r
p 4L
r2 c
RC2 c
RC2 p
R2 p
dr
R Rc
2
r
p 4L
r2 p
R2 p
dr
pR4 8L
Rc R
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《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)。
4.分子扩散系数(ν ,α ,D AB )是物质的物理性质常数,它们仅与__温度__ , ___压力___和___组成__等因素有关。
5.涡流扩散系数(E )则与流体的__性质____无关、而与__湍动程度_____,流体在管道中的____所处位置____和___边壁糙度_____等因素有关。
6.依据流体有无粘性,可以将流体分为____粘性_______流体和理想_______流体。
7.用于描述涡流扩散过程传递通量计算的三个公式分别为:____ _、_______ 和________ __。
8.动量、热量及质量传递的两种基本方式是 对流 和 扩散 ,其中,前者是指由于 流体宏观流动 导致的传递量的迁移,后者指由于传递量 浓度梯度 所致传递量的迁移。
9.分子传递的基本定律包括 牛顿粘性定律 , 傅立叶定律 和 费克定律 ,其数学定义式分别为 dy du μτ-= , dy dt k A q -=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 和 dy dC D j A AB A -= 。
10. 依据守恒原理运用微分衡算方法所导出的变化方程包括连续性方程、能量方程、运动方程和对流扩散方程。
11.描述分子传递的现象方程及牛顿粘性定律 、傅立叶定律和费克定律称为本构方程。
12. 依据质量守恒、能量守恒和动量守恒原理,对设备尺度范围进行的衡算称为总衡算或宏观衡算;对流体微团尺度范围进行的衡算称为微分衡算或微观衡算。
13.通过微分衡算,导出微分衡算方程,然后在特定的边界和初始条件下通过梳理解析方法,将微分方程求解,才能得到描述流体流动系统中每一点的有关物理量随空间位置和时间的变化规律。
14. 传递现象所遵循的基本原理为一个过程传递的通量与描述该过程的强度性质物理量的梯度成正比,传递的方向为该物理量下降的方向。
15.传递现象的基本研究方法主要有三种,即理论分析方法、实验研究方法和数值计算方法。
二、基本概念1. 流体质点2. 连续介质3. 稳态流动、非稳态流动三、名词解释1.压力、黏度、通量2 不可压缩流体,可压缩流体,粘性流体,理想流体,非牛顿流体,非牛顿流体的几种类型?3 动量浓度,热量浓度,质量浓度,稳态流动,非稳态流动4 热量扩散系数,动量扩散系数,质量扩散系数。
分别列出其表达式和单位四、思考题1.如何理解数学模型在工程实践中的作用?2.传递过程中,恒算有几种形式3.动量传递,热量传递和质量传递有哪些类似性?第二部分 动量传递一、填空题1. 奈维-斯托克斯方程实质上是力的衡算式,每一项代表着作用在流体质点上的力:惯性力、质量力、压力梯度和黏性力。
四种力中,对流体流动起决定作用的是惯性力和黏性力,而压力是在两者之间起平衡作用。
2.微分恒算得两种观点分别是_______和 ________,奈维-斯托克斯方程得推导采用 观点。
3. 粘性流体沿平板壁面流动时形成速度边界层,其时,在主流方向上,边界层厚度逐步增厚,依次可形成 层流 , 过渡流 以及 湍流 三种边界层。
并且,在 湍流 边界层中,在垂直主流的横向上又可区分为 层流底层 , 过渡层 以及 湍流层 三种边界层;相应地,各层中的传递机制分别为 分子传递 , 分子传递和涡流传递 以及 分子传递和涡流传递 。
4. 物理量的时间导数有三种,分别是偏导数、全导数和随体导数。
5.流体流动时的微分质量衡算方程,亦称连续性方程,其表达式为0y x z u u u x y z ρρρρθ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂()()()或()0p u ρθ∂∇+∂=。
6.哈密尔顿算子(▽算子 (Hamilton Operators)在直角坐标下的展开式为:x ∂∂∂∇=++∂∂∂i j k y z7. 随体导数(substantial derivative )亦称拉格朗日导数(Lagrangian derivative )其定义式为定义式:D D θθ∂=+⋅∇∂u 。
在直角坐标下的展开式为:x y z D u u u D x y z θθ∂∂∂∂=+++∂∂∂∂。
所表示的物理意义是流场中流体质点上的物理量(如温度)随时间和空间的变化率。
8.流体静止时,法向应力即为流体的静压力;当流体流动时,法向应力由两部分组成:其一是流体的压力,它使流体微元承受压缩,发生体积形变;其二由流体的黏性作用引起,它使流体微元在法线方向上承受拉伸或压缩,发生线性形变。
9.湍流强度是表征湍流特性的一个重要参数。
10. 量纲也称因此。
量纲分析法是通过对描述某一过程或现象的物理量进行量纲分析,将物理量组合为无量纲变量,然后借助实验数据建立这些无量纲变量间的关系式。
11.弗鲁德数(Froude number )以Fr 表示为:2u Fr gl=,其物理意义为惯性力与重力之比;欧拉数(Euler number )以Eu 表示为:2p Eu pu=,其物理意义为压力与惯性力之比。
12. 剪切应力和压差的存在导致了流动阻力的产生,分别称为摩擦阻力F ds 和压力阻力(形体阻力) F df 。
13. 作用在流体上的外力按其作用力的性质分为体积力与表面力两类。
体积力亦称质量力,它本质上是一种非接触力;表面力亦称机械力,为流体微元与其周围环境流体在界面上产生的相互作用力,本质上是一种接触力。
二、基本概念1. 随体导数,剪应力,曳力,范宁摩擦因数f ,速度势函数,平面流三、名词解释爬流,势流,理想流体、旋度,湍流强度,弗鲁德数,欧拉数四、简答题1 何谓拉格郎日观点,何谓欧拉观点2 连续性方程所谓物理意义3 对稳态流动,连续性方程如何简化,对于不可压缩流体。
连续性方程又如何简化。
4 推导奈维-斯托克斯方程的物理定律?5流体在圆管中流动时,“流动已经充分发展”的含义是什么?在什么条件下会发生充分发展的层流,又在什么条件下会发生充分发展的湍流?6湍流与层流有何不同?湍流的主要特点是什么?如何表征?试讨论由层流转变为湍流的过程。
7 分别说明瞬时量,时均量和脉动量的意义,比较三者之间的关系8 无论层流还是湍流流动,管壁粗糙度对速度分布和摩擦阻力都有影响吗?9 试比较管内层流流动和湍流流动时,速度分布、平均速度和最大速度的关系?10 何为爬流,何为势流,如何判断?11. 当流体绕过物体运动时,在什么情况下会出现“逆向压力梯度” ?是否在存在逆向压力梯度的条件下一定会发生边界层分离?为什么?12.试列表写出在圆管内进行动量传递、热量传递与质量传递时三者相类似的传递速率方程(以通量表示)、通量、传递系数和推动力,并标明各通量、传递系数和推动力的单位。
五、计算题1.有3中流场的速度向量表达式,(1)2(,)(2)(2)u x y x i xy j θθθ=+--,;(2)(,,)2()(22)u x xi x z j x y k θ=-++++y ;(3)(,,)222u x y xyi yzj xzk θ=++。
试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。
2. 判断以下流动是否可能是不可压缩流动(1) ⎪⎩⎪⎨⎧-+=--=++=z x t u z y t u y x t u z y x 222 (2)()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-==-=22221211t tz u xy u xy u z y x ρρρρ 3. 流体在两块无限大平板间做一维稳态层流,试求截面上等于主体速度 u b 的点距壁面的距离。
又如流体在圆管内做一维稳态层流时,该点与管壁的距离为若干?(教材P71)4.试写出质量浓度ρ对时间的全导数和随体导数,并由此说明全导数和随体导数的物理意义。
第三部分 热量传递一、填空题1. 温度边界层的定义为 流动流体中存在温度分布的区域 ,其厚度界定为 ()0099t s st y t .t t δ=-=- 。
2.不稳定导热过程中的传热速率取决于介质内部热阻和表面热阻3. 对于忽略内部热阻的导热过程,准数温度分布与时间呈 0o BiF b bt t e t t --=- 的函数关系。
4. 方程 2t t αθ∂=∇∂ 为傅里叶第二导热定律。
5.流动流体中存在温度梯度的区域称为温度边界层。
6. 对流传热是由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程,因而对流传热只能发生在有流体流动的场合。
二、基本概念导热,对流,辐射,能量方程集总热容法三、简答题1 毕奥数、付立叶数、努塞尔数、普兰德数的定义式及其物理意义。
物理意义:物体内部的导热热阻与表面对流热阻之比2. 热传导过程中能量传递机理?3. 说明导热微分方程中各项的物理意义: p c q t t ραθ +∇=∂∂2'4. 对流传热系数的定义5. 热量传递的几种形式及其传热机理6.温度边界层的概念。
7.努赛尔准数(Nu)定义、物理意义及与Bi 数的区别。