传递过程原理作业题和答案
化工传递过程复习题-简答题
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、内在的联系”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?n方程和连续性方程出发，经简化-s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。
传热学面试真题答案解析
传热学面试真题答案解析热传递是的基本概念之一，它在自然界和工程中无处不在。
热传递涉及热量从高温区域传递到低温区域的过程。
在的学习和研究中，面试题是常见的考核手段之一。
在本文中，我们将针对一些经典的面试题进行解答和分析，帮助读者更好地理解热传递的原理和应用。
面试题一：什么是传热？传热的三种方式是什么？传热是指热量从一个物体或物质传递到另一个物体或物质的过程。
传热的三种方式是导热、对流和辐射。
导热是通过物质内部的分子（原子）振动传递能量的方式，比如热勺在火上受热时，导热会让整个勺子加热。
对流是通过流体的流动来传递热量，比如水壶上的热水会形成对流环流，从底部热传递到整个水体。
辐射是指热量通过电磁辐射，以波动形式传递的方式，比如太阳辐射热量到地面。
面试题二：什么是热传导？如何计算热传导？热传导是指固体或液体内部的热量传递过程，通过热量在物质内部传递。
热传导根据傅里叶热传导定律进行计算，该定律表明，热量沿某一方向传导的速率与传导区域的温度梯度成正比，并与材料的热导率和截面积成反比。
热传导的计算公式为：q = -k * A * (dT/dx)其中，q为单位时间内通过截面积A传递的热量，k为材料的热导率，dT/dx为温度梯度。
面试题三：什么是对流？如何计算对流传热？对流是指通过流体的流动来传递热量的过程。
可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由温差产生的密度差驱动流体的流动，比如空气受热后上升形成对流环流。
强制对流是通过外部力量（如泵、风扇等）使流体流动来传递热量。
对流传热的计算一般使用牛顿冷却定律，该定律表明，传热速率等于温度差与传热面积、流体流速和传热系数的乘积。
传热速率 = h * A * (T1-T2)其中，h为传热系数，A为传热面积，T1为高温一侧的温度，T2为低温一侧的温度。
面试题四：什么是辐射传热？如何计算辐射传热？辐射传热是通过电磁辐射传递热量的过程，热量以波动的形式传递。
辐射传热的计算可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律，该定律表明，单位时间内通过面积A的辐射热量与温度的四次方成正比。
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。
传热学试题库含参考答案
传热学试题库含参考答案《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1．热流量：单位时间内所传递的热量2．热流密度：单位传热面上的热流量3．热传导：当物体内有温度差或两个相同温度的物体碰触时，在物体各部分之间不出现相对加速度的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传达了热量，这种现象被称作热传导，缩写热传导。
4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。
5．电磁辐射热传导：物体不断向周围空间收到热辐射能够，并被周围物体稀释。
同时，物体也不断发送周围物体电磁辐射给它的热能。
这样，物体收到和发送过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而展开的热量传达，称作表面电磁辐射热传导，缩写电磁辐射热传导。
6．总热传导过程：热量从温度较低的流体经过液态壁传达给另一侧温度较低流体的过程，称作总热传导过程，缩写热传导过程。
27．对流传热系数：单位时间内单位热传导面当流体温度与壁面温度差为1k就是的对流传热量，单位为w／(mk)。
对流传热系数则表示对流传热能力的大小。
28．电磁辐射传热系数：单位时间内单位热传导面当流体温度与壁面温度差为1k就是的电磁辐射传热量，单位为w／(mk)。
电磁辐射传热系数则表示电磁辐射热传导能力的大小。
29．无机传热系数：单位时间内单位热传导面当流体温度与壁面温度差为1k就是的无机传热量，单位为w／(mk)。
无机传热系数则表示无机热传导能力的大小。
10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1k时，单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1．热量传达的三种基本方式为、、。
（热传导、热对流、热辐射）2．热流量就是指，单位就是。
热流密度就是指，单位就是。
2（单位时间内所传达的热量，w，单位热传导面上的热流量，w/m）3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较低的流体经过液态壁传达给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数)4．总传热系数就是指，单位就是。
传递过程原理习题答案
《传递过程原理》习题一一、在一内径为2cm 的水平管道内，测得距管壁5mm 处水的流速为s 。
水在283K 温度下以层流流过管道。
问：（1）管中的最大流速。
（2）查出283K 下水的粘度，注明出处。
（3）每米管长的压强降（N/m 2/m ）。
（4）验证雷诺数。
【解】：(1) ])(1[4)(42222RrL R P r R LP v g g -∆=-∆=μμ （1） 在r =0处，即管中心处速度最大为2max 4R LP v g μ∆=本题中R =1cm, 在r ==，v =s ，带入（1）得，])1/5.0(1[41.022-∆=LR P g μ =∆=LR P v g μ42max s=s(2) 31031.1-⨯=μ (3)2max 4R v L P g μ=∆= Pa/s (4) 10201031.13.1301.0101212Re 33max max=⨯⨯⨯⨯====-μρμρμρRv v R vd <2100为层流二、用量纲确证有效因子（节）中的K 为无量纲数。
（R D a k K A /1=）【解】：11][-⋅=s m k1][-=m a 12][-⋅=s m D ABm R =][所以，1)/(][1211=⨯⋅⨯⋅=---m s m m s m K 故，K 为无量纲数三、对双组份A 和B 系统证明下列关系式： 1．A B B A A B A A x M x M x M M w d )(d 2+=（从ρρAA w =出发先推出w A 与x A 的关系式） 2．2)//(d dB B A A B A AA M W M W M M w x +=（从CC x A A=出发先推出x A 与w A 的关系式）【解】方法1：从w A 与x A 的关系式推导（M A 与M B 为常量）()/()/A A A A AA A BA AB B A A B BC M C x M w C M C M C x M x M ρρρ===+++， A A w x 求导（略），得2()A A BA A AB B dw M M dx x M x M =+ (/)//(//)///A A A A AA AB A A B B A A B BC M w M x C C M M w M w M ρρρρρ===+++， A A x w 求导（略），得 21(//)A A A B A A B B dx dw M M w M w M =+ 注意：22, A A B A A A A B dw M M dx M dx dw M M M ==方法2：从M 的定义推导,1,,1,1///A B A A B B A B A A B B x x M x M x M w w M w M w M +=⎧⎪=+⎪⎨+=⎪⎪=+⎩20() (1)0(1/)(1/)(1/) ()/() (2)A B A A B B A B A A B A A B BA B A B A dx dx dM M dx M dx M M dx dw dw M dM M dw M dw M M M M dw +=⎧⎪=+=-⎪⎨+=⎪⎪-=+⎩=--⋅ （2）÷（1），得22()A A B A BA A AB B dw M M M M dx M x M x M ==+ （1）÷（2），得221(//)A A A B A B A A B B dw M dx M M M M w M w M ==+四、在管内CO 2气体与N 2气进行等摩尔逆向扩散。
《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
《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。
工程热力学和传热学课后题答案
第2章课后题答案解析
简答题
简述热力学第一定律的实质和应用。
计算题
计算一定质量的水在常压下从100°C冷却 到0°C所需吸收的热量。
答案
热力学第一定律的实质是能量守恒定律在 封闭系统中的表现。应用包括计算系统内 能的变化、热量和功的相互转换等。
答案
$Q = mC(T_2 - T_1) = 1000gtimes 4.18J/(gcdot {^circ}C)times (0^circ C 100^circ C) = -418000J$
工程热力学和传热学课后题答 案
目
CONTENCT
录
• 热力学基本概念 • 气体性质和热力学关系 • 热力学应用 • 传热学基础 • 传热学应用 • 习题答案解析
01
热力学基本概念
热力学第一定律
总结词
能量守恒定律
详细描述
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表述，它指出系统能量的增加等于进入系统的能量减去离开系统的 能量。在封闭系统中，能量的总量保持不变。
热力学第二定律
总结词：熵增原理
详细描述：熵增原理指出，在一个孤 立系统中，自发反应总是向着熵增加 的方向进行，而不是减少。这意味着 孤立系统中的反应总是向着更加无序、 混乱的方向进行。
热力过程
总结词：等温过程 总结词：绝热过程 总结词：等压过程
详细描述：等温过程是指系统温度保持不变的过程。在 等温过程中，系统吸收或释放的热量全部用于改变系统 的状态，而不会引起系统温度的变化。
热力过程分析
总结词
热力过程分析是研究系统在热力学过程 中的能量转换和传递的过程，包括等温 过程、绝热过程、多变过程等。
VS
详细描述
等温过程是指在过程中温度保持恒定的过 程，如等温膨胀或等温压缩。绝热过程是 指在过程中系统与外界没有热量交换的过 程，如火箭推进或制冷机工作。多变过程 是指实际气体在非等温、非等压过程中的 变化过程，通常用多变指数来表示压力随 温度的变化关系。
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。
化工基础练习题(含参考答案)
化工基础练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、催化裂化反应温度提高后，下述反应速度增加最多的是（）oA、原料一焦炭的反应B、原料一汽油的反应C、汽油一气体的反应D、以上反应速度增加一样多正确答案：A2、热泵的定义是指（）oA、输送高温流体的泵B、通过做功将热量由低温热源传给高温热源的供热系统C、通过作功将热量由高温热源传给低温热源的供热系统D、输送热流体的泵正确答案：B3、化学反应速度常数与下列因素中的（）无关。
A、活化能B、温度C、浓度D、反应物特性正确答案：C4、以高聚物为基础，加入某些助剂和填料混炼而成的可塑性材料，主要用作结构材料，该材料称为（）oA、塑料B、合成树脂C、橡胶D、纤维正确答案：A5、工业乙烘与氯化氢合成氯乙烯的化学反应器是（）oA、管式反应器B、釜式反应器C、固定床反应器D、流化床反应器正确答案：C6、裂解炉紧急停车时，为了保护炉管不被损坏，应该保证（）的供给。
A、高压蒸汽B、稀释蒸汽C、燃料D、原料正确答案：B7、能适用于不同工况范围最广的搅拌器形式为（）。
A、框式B、桨式C、锚式D、涡轮式正确答案：D8、氯乙烯聚合只能通过（）oA、阴离子聚合B、自由基聚合C、阳离子聚合D、配位聚合正确答案：B9、卡普隆又称尼龙6,是聚酰胺纤维之一种，它的单体是己内酰胺和（）oA、蔡B、对苯二甲酸二甲酯C、氨基乙酸D、环己醇正确答案：C10、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是（）oA、便于制造B、有利于反应C、便于维修D、防止腐蚀正确答案：D11、在2L的密闭容器中进行反应：N2 （气）+3H2 （气）=2NH3 （气），30s内有0.6mol氨生成，表示这30s内的反应速度不正确的是（）。
A、VH2=0. 015mol∕ （L ∙ s）B、VNH3=0. Olmol/ （L ∙ s）C、VN2=0. 005mol∕ （L ∙ s）D、VNH3=0. 02mol∕ （L ∙ s）正确答案：D12、关于原料配比，叙述不正确的是（）oA、恰当的原料配比可以避开混合气体的爆炸范围B、使价廉易得的反应物过量能保证反应经济合理C、原料配比严格按化学计量系数比就能保证原料100%转化D、多数条件下，原料的配比不等于化学计量系数比正确答案：D13、实际生产过程中，为提高反应过程的目的产物的单程收率，宜采用以下措施（）oA、延长反应时间，提高反应的转化率，从而提高目的产物的收率B、选择合适的反应时间和空速，从而使转化率与选择性的乘积即单程收率达最大C、缩短反应时间，提高反应的选择性，从而提高目的产物的收率D、选择适宜的反应器类型，从而提高目的产物的收率正确答案：B14、关于乙烯装置设置火炬系统的目的，下列说法不正确的是（）oA、乙烯装置在正常状态下，将系统内排放的液相燃类通过火炬系统烧掉B、保护装置的安全C、乙烯装置在非正常状态下，将系统内排放的大量气相燃类通过火炬系统烧掉D、防止环境污染正确答案：A15、在乙烯装置工艺管道的吹扫方法中不包括（）oA、分段吹扫法B、贯通吹扫法C、逆式吹扫法D、爆破吹扫法正确答案：C16、在地壳中含量最多的元素是（）oA、碳B、钙C、硅D、氧正确答案：D17、纯碱是重要的工业原料，采用联碱法生产纯碱所需的原料没有（）。
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：(,,,)3u x y z xyzi y j z k θθ=+-试求点（2，1，2，1）的加速度向量。
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_______。
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
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。
化工原理练习题-传热
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。
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。
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。
传热学练习题及答案
传热学练习题及答案1、保温材料一般都是结构疏松、导热系数( )的固体材料A、较大B、较小C、不一定D、无关答案：B2、化工生产要认真填写操作记录，差错率要控制在( )以下。
A、5‰B、1.5‰C、2%D、1%答案：B3、PET是指( )。
A、脲醛树脂B、涤纶树脂C、醇酸树脂D、环氧树脂答案：B4、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是( )A、会使α大大升高B、无法判断C、会使α大大降低D、对α无影响答案：C5、总转化率的大小说明新鲜原料最终( )的高低.A、反应速度B、反应深度C、反应时间.答案：B6、将含晶体10％的悬浊液送往料槽宜选用( )A、往复泵B、齿轮泵C、离心泵D、喷射泵答案：C7、关于重大事故的处理原则，下列表述错误的是( )A、不跑、冒、滴、漏，不超温、超压、窜压B、可以就地排放油和气体，防止发生着火爆炸等恶性事故C、注意保护催化剂及设备D、事故判断要及时准确、动作迅速，请示汇报要及时，相互联系要及时答案：B8、加氢裂化的优点是( )A、可生产优质航煤B、可生产高十六烷值柴油C、可生产高辛烷值汽油答案：A9、管件中连接管路支管的部件称为( )A、丝堵B、弯头C、活接头D、三通或四通答案：D10、中压废热锅炉的蒸汽压力为( )A、4.0～12MPaB、1.4～4.3C、4.0～10D、1.4～3.9答案：D11、对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是( )A、改变流体性质B、改变工艺条件C、改变传热面积D、改变流体的流动状态答案：D12、为了在某固定空间造成充分的自然对流，有下面两种说法：①加热器应置于该空间的上部；②冷凝器应置于该空间的下部。
正确的结论应该是( )A、这两种说法都对B、这两种说法都不对C、第一种说法对，第二种说法不对D、第一种说法不对，第二种说法对答案：B13、下列不是用来调节离心泵流量的选项是( )A、改变叶轮直径B、调节离心泵出口阀的开度C、改变叶轮转速D、调节离心泵的旁路调节阀答案：D14、防止换热器管子振动的措施，可采用( )A、减小管壁厚度和折流板厚度B、在流体入口处前设置缓冲措施防止脉冲C、增大折流板上的孔径与管子外径间隙D、增大折流板间隔答案：B15、多管程列管换热器比较适用于( )场合。
中南大学传递过程原理_习题_解答
《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P1和P2，则P1+ρgh= P2+ρ1gh，即P1- P2=（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:ρ1ρ=ρ2ρ+ρ22, 即ρ1−ρ2ρ=ρ22②( forturbulent 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/m 3；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 +−ρ真空ρ+ρ22+2ρ2( 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ρρ=14ρ+ρρ+ρ22+∑ρρ,1+∑ρρ,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。
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传递过程原理作业题和答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March《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 dy ρτν= (y ，u ，du dy > 0) ()d u dr ρτν=- (r ，u , du dr< 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 dy ρα=- （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 dz d 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： t θ∂∂——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 D 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）j xy i x z y x u )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 ∇=（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 k z j y i xyz z y x u θθθ33),,,(-+=-+=试求点（2，1，2，1）的加速度向量。
5. （3-6） 解：y x z i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ=++ x x x x x x y z u u u Du u u u u D x y zθθ=+++∂∂∂∂∂∂∂∂ 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++-(13)xyz yz θ=+- y y Du D θ= 23(3)(3)3(31)z z z z Du D θθθθ=-+--=-∴ 2(13)3(31)Du xyz 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？7.6. （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 y u u u y y ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦ 取b u u =，则 2031[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 r u u u r r ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦ 取bu u =，解之得：2i r r =(12i L r ⇒=- 8. 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 x u 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 =+⇒=-⇒=-9. 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 y ψψ∂∂=-=-==∂∂ 333()d dx dy ydx xdy ydx xdy x yψψψ∂∂=+=+=+∂∂ 3()d xy =3xy c ψ⇒=+10. 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 cx c x u μρ⋅= ∵56210310c x Re =⨯⨯∴0.040.60c x m11. 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 •⨯=-51086.1μ10. （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12. 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--⇒==⨯113215Re 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(0.364)d F N ⇒=13. 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 max i i iy u r y dy r r =-⎰16817777202()i r max i i i u y r y r dy r -=⋅-⋅⎰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 maxu u ⇒=14. 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 du d 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.15. 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 •⨯=-51086.1μ 14.（6-8） 解： 2/0.1/(0.1)12.74(/)4b u Q A m s π==⨯=50.112.74 1.165Re 79790120001.8610b Du ρμ-⨯⨯===>⨯ ∴ 该流动为湍流∵ 35510Re 210⨯<<⨯ ∴113550.046Re0.046(79790)4.8110f ---==⨯=⨯*12.740.625/b u u m s ===层流内层：*5b u u y δν++⋅=== 54555 1.8610 1.2810m 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) 16. 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。