冶金传输原理作业
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。
冶金传输原理-第九章-作业答案.pdf
9-3
一玻璃窗，尺寸为60mm×30mm，厚为400mm。冬天，室 内及室外温度分别为20和-20，内表面的自然对流表面传热系 数为α1=10W/(m2.℃)，外表面的强迫对流表面传热系数为 α2=50W/(m2.℃)，玻璃的导热系数为λ=0.78W/(m.℃)。试求 通过玻璃窗的热损失。 解：综合换热系数为： 代入数据的:K=7.99W/(m2.℃)
E = εδ bT 4 = 0.7 × 5.67 × 10 −8 × 250 4
第九章 热量传输的基本方式习题解答
第九章 热量传输 故：
第九章 热量传输的基本方式习题解答
9-5
20℃的空气掠过宽为0.5m，长为1m，表面温度 为140℃的钢板，其表面传热系数 α=25W/(m2•℃) ，此外有500W的热流量通过辐射 从表面散失。钢板厚为25mm，其导热系数为 λ=40W/(m•℃)。试求钢板内表面温度。 解：对流传热散失的热量为： Q对=α(t表-t空)A=25×(140-20)×(0.5 ×1) =1500W/m2
第九章 热量传输的基本方式习题解答
9-4
求热量传递过程的总热阻、传热系数、散热量和内 外表面温度。已知：墙厚360mm，室外温度为Tf1=10℃，室内温度为Tf2=18℃，墙的导热系数为 λ=0.612W/(m•℃)，内、外壁的对流换热系数分别为 αw1=8.7W/(m2•℃) 和αw2=24.5W/(m2•℃) 。 解：
第九章 热量传输的基本方式习题解答
9-5
因为：Q导=Q对+Q辐=1500+500=2000W
解得：t内=142.5℃
第九章 热量传输的基本方式习题解答
9-6
宇宙空间可近似地看做0K的真空空间。一航天器在 太空中飞行，其外表面平均温度为250K，表面发射 率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。 解：
冶金传输原理课后习题答案
冶金传输原理课后习题答案【篇一：冶金传输原理课后答案(朱光俊版,第一章)】/m3 10001?273prtprtprt1-16 , r=(1) (2)1-21 dvxdy65010.5?0.0012dvx dy=vd1-23,,o=vx=hdy0.181.3?0.001=0.1385?1000 1/sdvx dy=1.011?1030.1385?107.2 pa.s【篇二：《冶金传输原理》吴铿编质量传输习题参考答案】s=txt>1. 解：（1）?ch4?ych4mch4ych4mch4?yc2h6mc2h6?yc3h8mc3h8?yco2mco2?90.27%（2）?ych4mch4?yc2h6mc2h6?yc3h8mc3h8?yco2mco2?16.82 （3）pch4?ych4p?9.62?104pa2. 解：dab?1/3b1/3pva?v?1.56?10?5m2/s3. 解：ch4的扩散体积24.42，h2的扩散体积7.07dab?1/3b1/3pva?v?3.19?10-5m2/s4. 解：（1）v??co2vco2??o2vo2??h2ovh2o??n2vn2?3.91m/s （2）vm?yco2vco2?yo2vo2?yh2ovh2o?yn2vn2?4.07m/s （3）jco2??co2?co2?????mco2pco2rtpco2rt??co2????0.212kg/?m2?s? ?（4）jco2?cco2?co2??m?????co2??m??5.33mol/?m2?s? ?5. 解：（1）21% （2）21%pvm?15.46kg （3）m?nm?rtm（4）?o2??0.117kg/m3vm（5）?n2??0.378kg/m3vm（6）?空气??0.515kg/m3v（7）c空气??空气m?17.4mol/m3（8）29.6g/mol（9）pn2?yn2p?7.9?104pa6. 证明：?a?manamaxama??mnama?nbmbxama?xbmb得证。
东北大学17秋学期《冶金传输原理》在线作业1答案
东北大学17秋学期《冶金传输原理》在线作业1一、单选题1、A2、B3、C4、B5、D一、单选题（共10道试题，共50分。
）V1.当筒壁长度远大于其外径，通常L/d外时，则沿轴向的导热可以忽略不计。
A.>10B.>5C.>20D.>30正确答案：A2.下列那个方程可描述自然对流给热？A.Nu=f(Re,Pr)B.Nu=f(Gr,Pr)C.Nu=f(Re,Gr)D.Sh=f(Re,Sc)正确答案：B3.根据兰贝特定律，黑体的辐射力是其辐射强度的倍。
A.10B.5C.∏D.2正确答案：C4.付鲁德准数的物理意义是A.惯性力与压力之比B.惯性力与重力之比C.惯性力与黏性力之比D.惯性力与表面张力之比正确答案：B5.流速势函数存在的必要与充分条件是A.平面无旋流动B.理想流体平面流动C.不可压缩流体平面流动D.无旋流动正确答案：D6.下面哪个符号可表示A物质的扩散摩尔传质通量？A.NAB.nAC.jAD.JA正确答案：D7.以下哪种情况A.不可压缩流体B.不定常流动C.任何流体正确答案：C8.变直径管流,细断面直径d1,粗断面直径d2=2d1,粗细断面雷诺数的关系是A.Re1=0.5Re2B.Re1=Re2C.Re1=1.5Re2D.Re1=2Re2正确答案：A9.按连续介质的概念，流体质点是指:A.流体的分子B.流体内的固体颗粒C.几何的点D.几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体正确答案：D10.流体内摩擦是两层流体之间的摩擦力，流体与固壁之间的摩擦力属于A.外摩擦力B.内摩擦力C.两者都不是正确答案：B二、判断题（共10道试题，共50分。
）V1.固体中的扩散系数不随物质的温度改变A.错误B.正确正确答案：A2.相似准数之间进行加和后则一定不是相似准数A.错误B.正确正确答案：A3.管路中流体流动的压力损失由局部阻力损失和沿程阻力损失构成.A.错误B.正确正确答案：B4.在渗透论中，传质系数与扩散系数的一次方成正比。
冶金传输原理大作业--伯努利方程在冶金工程的应用
然后流出鹅颈管，实现对带钢的冷却。流经集管的水量大小在安装时
靠调节一个手动阀门的开口度来确定；压力靠机旁高位水箱来稳定。
上集管出水口到带钢表面的距离为 1720 mm，下喷射集管装置的下集
管出水口到带钢下表面距离为 150 mm。通过以下计算可以看出我们
设计的层流冷却装置冷却水处于层流状态，满足实际工况要求。冷却
水从上集管流出来后，作初速度为出口速度的下降运动，冷却水下降
1.72 m 后的速度可以通过水力学公式求得。由伯努利方程有：
Z1
+
������1 ������
+
������12 2������
=
Z2
+
������2 ������
+
������22 2������
+
ℎ������
式中：P1=0 Z2=0 P2=0
2004 年 2 月
不变,式(3)中 v1 和 v2 相等 ,则: p = 1.10133 × 105 − ������������������
此时,套管中注流的压力与其距中间包液面的距离成线性关系.
参考文献：
[1] 柏努利方程在湿法冶金中的应用 陈志刚 2012 年 10 月 [2] 半钢炼钢干法除尘系统煤气回收应用 喻林 2012 年 8 月 [3] 热轧厂层流冷却装置改造中的设备设计 陆大成 潘光明 2004 年第一期 [4] 钢包保护套管中弥散微小气泡的生成机理 唐复平 刘建华 包燕平 杨天钧
二、干法除尘电场泄爆理论[2]
分析气体在整个除尘管道内流动形成一个流场。把管道内气体当
成是没有压缩、没有粘滞性理想流体，则流场内满足连续性方程和伯
努利方程。理想流体作稳流流动时， 即在流管中任选两个与流线垂
冶金传输原理作业汇总
冶金传输原理作业(c).注意希腊符号的书写;(d)注意单位的检查;(e).用同一种颜色的笔书写. 1. 名词解释[1] 流体的粘度与运动粘度 [2] 理想流体与实际流体 [3] 牛顿流体与非牛顿流体 [4] 质量力和表面力 [5] 流线与迹线 2.简答题[1] 什么是流体连续介质模型？说明研究流体力学引入连续介质概念的必要性和可能性 [2] 简单表述流体粘性产生的机理。
温度对液体和气体的粘性的影响有何不同。
为什么会有这种不同?[3] 研究流休运动的Lagrange 法和Euler 法有什么区别和联系系？沿江河设置的水文观测站和陆地设置的气象观测站，前者观刚洪水的传播，后者收集天气预报数据，问它们属于拉格朗日法还走欧拉法？1. 怎样理解层流和紊流剪应力的产生和变化规律不同，而均匀流动方程式?2. 紊流的瞬时流速、时均流速、脉动流速、断面平均流速有何联系和区别?3. 紊流不同阻力区(光滑区、过渡区、粗糙区)沿程摩阻系数λ的影响因素有何不同?4. 什么是当量粗糙, 当量粗糙高度是怎样得到的?5. 试比较圆管层流和紊流水力特点(剪应力、流速分布、沿程水头损失、沿程摩阻系数)的差异?1．怎样判别粘性流体的两种流态——层流和湍流2．为何不能直接用临界流速作为判别流态(层流和湍流)的标准?3．常温下，水和空气在相同直径的管道中以相同的速度流动，哪种流体易为湍流?为什么？ 1. Euler 运动微分方程各项的单位是什么？2. 归纳伯努利方程，a)适用的围；b).各项比能的单位。
(1)造成局部压力损失的主要原因是什么?(2)什么是边界层?提出边界层概念对流体力学研究有何意义? 计算题1.设有温度为0℃的空气，以4m/s ，的速度在直径为100mm 的管中流动,试确定其流动形态.若管中的流体先后换成水和油，它们的流速均为0.5m/h 水的运动粘度621.79210/m s ν-=⨯，油的运动粘 度623010/m s ν-=⨯，试问水和油在管中各何种流动形态?2如图所示，试说明流体以流率q 沿长L 的圆锥形渐变管流动时雷诺数Re 的变化规律。
冶金传输原理1-8[1].2.
![冶金传输原理1-8[1].2.](https://img.taocdn.com/s3/m/8dea92db900ef12d2af90242a8956bec0975a5df.png)
冶金传输原理1-8[1].2.冶金传输原理(Principles of Transfer in Metallurgy)绪论1、冶金的分类：钢铁冶金、有色冶金共同特点（1）发生物态变化固?液态（2）物理化学变化原料与产品的性质、化学成分截然不同钢铁冶金：原料是矿石产品是钢铁钢铁工艺流程：（1）长流程：高炉、转炉、轧机（2）短流程：直接还原或熔融还原、电炉、轧机（1）高炉炼铁：烧结矿或球团矿（铁矿石造块）、焦炭（煤炼焦）、熔剂铁水（2）非高炉炼铁：天然块矿、粉矿或造块、块煤或气体还原剂、熔剂海绵铁（3）转炉炼钢：铁水、废钢、铁合金、氧气、造渣剂钢水（4）电炉炼钢：废钢（海绵铁）、铁水、铁合金、造渣剂钢水2．有色冶金：原料是矿石产品是有色金属（1）重金属：铜（造锍熔炼）、铅（还原熔炼）、锌（湿法冶炼）、锡（火法精炼）（2）轻金属：铝冶金、镁冶金（3）稀贵金属：锂冶炼、铍冶炼、钙锶钡制取、金银提炼3、课程概况一、课程性质专业基础课，是基础课和专业课之间的桥梁。
二、课程内容传输原理（动量、热量、质量传输）简称“三传”传输是指流体的（输送、转移、传递）动力过程、传热过程、物质传递过程的统称热量、动量、质量的传递与输送，热量传输、质量传输、动量传输（类似统一性）传输原理类似性：基本概念、运动规律、解析方法类似。
冶炼过程：高温、多相条件下进行的复杂物理化学过程。
传输过程：?冶炼过程中的物理过程，不涉及化学反应。
动量、热量、质量传递的过程。
（TransportPhenomena）举例：高炉炼铁的气固两相流动。
高炉强化冶炼，目的就是改善传输条件。
转炉炼钢的气液两相流动。
转炉底吹，目的也是改善传输条件。
冶金传输原理已成为现代冶金过程理论的基础!研究对象：动量、热量、质量传输（传递）过程的速率。
研究方法：理论研究（简单问题）、实验研究、数值计算（复杂问题）习题与思考题：如何加深对所学传输理论的理解和应用。
三、课程特点物理概念抽象，数学推导繁琐，计算公式多，计算过程复杂。
东北大学《冶金传输原理》在线平时作业01
C:Re1=1.5Re2
D:Re1=2Re2
参考选项：A
工程上把室温下导热系数小于的材料成为绝热材料。
A:0.1W/m℃
B:0.2W/m℃
C:0.3W/m℃
D:0.4W/m℃
参考选项：B
流体内摩擦是两层流体之间的摩擦力，流体与固壁之间的摩擦力属于
A:外摩擦力
B:内摩擦力
C:两者都不是
参考选项：B
圆管流动的下临界雷诺数Re为
A:1200
B:3600
C:2300
D:10000
参考选项：C
传质系数的单位是
A:m2/s
B:m/s
C:m2/s
D:kg/m2/s
参考选项：B
在研究液体运动时,按照是否考虑粘滞性,可将液流分为
A:牛顿液体流动及非牛顿液体流动
B:可压缩液流及不可压缩液流
C:均匀流动及非均匀流动
D:理想液体流动及实际液体流动
参考选项：D
付鲁德准数的物理意义是
A:惯性力与压力之比
B:惯性力与重力之比
C:惯性力与黏性力之比
D:惯性力与表面张力之比
参考选项：B
热扩散系数的单位是
A:W/m℃
B:W/m2℃
C:m2/s
D:m/s
参考选项：C
相似准数的ห้องสมุดไป่ตู้次方还是相似准数
A:错误
B:正确
参考选项：B
自然界中黑体并不存在，但灰体是广泛存在的
A:错误
B:正确
参考选项：A
相似准数之间进行加和后则一定不是相似准数
A:错误
B:正确
参考选项：A
牛顿流体就是理想流体
A:错误
冶金传输原理的应用实例
冶金传输原理的应用实例1. 概述本文将介绍冶金传输原理在实际应用中的一些实例，并探讨其在冶金领域中的重要性和应用前景。
2. 冶金传输原理冶金传输原理是指在冶金过程中，通过传输将物质从一个位置或状态转移到另一个位置或状态的基本原理。
冶金传输原理包括传质、传热和传动三个方面。
其中，传质是指物质的扩散和迁移过程，传热是指热量的传递过程，传动是指动力的传递过程。
3. 实例一：高炉冶炼过程中的冶金传输原理应用3.1 概述高炉冶炼是冶金过程中的一项重要工艺，其实质是将矿石经过还原反应，使金属氧化物还原为金属。
在高炉冶炼过程中，冶金传输原理起到了至关重要的作用。
3.2 应用实例•传质：高炉冶炼过程中，矿石中的金属氧化物通过还原反应转化为金属。
可以利用冶金传输原理，通过控制温度、气体流动和矿石粒度等参数，促进还原反应速度，提高金属的回收率。
•传热：在高炉冶炼过程中，需要提供高温环境，将矿石加热至足够的温度以实现还原反应。
通过合理设计高炉结构和加热装置，利用冶金传输原理，可以提高传热效率，降低能源消耗。
•传动：高炉冶炼过程中，需要持续供给燃料和矿石，并排出冶金产物。
通过冶金传输原理，可以设计合理的输送系统和排放系统，确保原料和产物的顺畅传输，提高冶炼效率。
4. 实例二：锻造工艺中的冶金传输原理应用4.1 概述锻造是一种常用的金属加工工艺，通过冶金传输原理，将金属加热至可塑状态，然后施加力量使其发生塑性变形，最终得到所需的形状和尺寸。
4.2 应用实例•传质：在锻造过程中，金属材料需要加热至可塑状态，以便进行塑性变形。
采用冶金传输原理，通过控制加热时间、加热温度和加热介质等参数，实现金属材料的均匀加热，提高锻造质量。
•传热：在锻造过程中，需要对金属材料进行加热和冷却处理，以控制其结构和性能。
利用冶金传输原理，可以设计合理的加热和冷却工艺，提高材料的热处理效果。
•传动：在锻造过程中，需要施加力量使金属材料发生塑性变形。
冶金传输原理-第十章-作业答案
10-1
一圆筒体的内、外半径分别为ri及r0，相应的壁温 为 Ti 与 T0 。 其 导 热 系 数 与 温 度 的 关 系 为 λ=λ0 （1+bT）。试导出计算单位长度上导热热流量的表 达式。 解：由题意可知，描述上述问题的导热微分方程式 简化为： 边界条件：
第十章 热量传输微分方程习题解答
10-4
分析厚度为dx的微元段的导热：
微元段净导热：
微元段散热量：φs=Sdxα(Tf-T0) 由能量守恒：φs=φd 导热微分方程：
边界条件：
第十章 热量传输微分方程习题解答
第十章 热量传输微分方程习题解答
10-2
微元段净导热： 微元段散热量：φs=SdxεσbT4 由能量守恒：φs=φd 导热微分方程：
边界条件：
第十章 热量传输微分方程习题解答
10-3
一厚度为40mm的无限大平壁，其稳态温度分布为： T=180-1800x2（℃）。若平壁材料导热系数 λ=50W/(m•K)，试求：（1）平壁两侧表面处的热 流密度；（2）平壁中是否有内热源？若有的话，它 的强度是多大？
⎧ r = ri , T = Ti ⎨ ⎩r = r0 , T = To
第十章 热量传输微分方程习题解答
10-1
对方程积分：
得： 根据傅公式类似，只是以圆筒壁平均温度tm=1/2(ti+t0) 计算导热系数 代入常物性公式中进行计 算。
材料加工冶金传输原理习题答案(
第一章 流體的主要物理性質1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。
它包括液體和氣體。
流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。
2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管徑D=15mm ，如果不計損失，問S 處的壓強應為多大時此管才能吸水"此時管內流速υ2及流量Q 各為若干"(注意：管B 端並未接觸水面或探入水中)解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程再選取水準基準面O ’-O ’，列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程(B) 因V2=V3 由式(B)得圖3.20 虹吸管 gpH gpa 220222121υγυγ++=++gppa 22222υγγ++=gp g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++ggp2102823222υυγ+=++)(28102水柱m p=-=γ)(19620981022a p p =⨯=)/(85.10)410(8.92)2(222s m ppg a =-⨯=--=γγυ)/(9.1)/(0019.085.104)015.0(3222s L s m A Q ==⨯⨯==πυ5、有一文特利管(如下圖)，已知d 1 =15cm ，d 2=10cm ，水銀差壓計液面高差∆h =20cm 。
若不計阻力損失，求常溫(20℃)下，通過文氏管的水的流量。
解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2處測量靜壓力差p 1和p 2，則由式const v p =+22ρ可建立有關此截面的伯努利方程： ρρ22212122p v p v +=+根據連續性方程，截面1和2上的截面積A 1和A 2與流體流速v 1和v 2的關係式為2211v A v A =所以 ])(1[)(2212212A A p p v --=ρ 通過管子的流體流量為 ])(1[)(2212212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以074.0))15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22223332212'2=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=--∆=πρρρA A h g A Q (m 3/s)式中 ρ、'ρ——被測流體和U 形管中流體的密度。
冶金传输原理作业汇总培训资料
冶金传输原理作业汇总冶金传输原理作业(c).注意希腊符号的书写;(d)注意单位的检查;(e).用同一种颜色的笔书写.1.名词解释[1]流体的粘度与运动粘度[2]理想流体与实际流体[3]牛顿流体与非牛顿流体[4]质量力和表面力[5]流线与迹线2.简答题[1]什么是流体连续介质模型？说明研究流体力学引入连续介质概念的必要性和可能性[2]简单表述流体粘性产生的机理。
温度对液体和气体的粘性的影响有何不同。
为什么会有这种不同?[3]研究流休运动的Lagrange法和Euler法有什么区别和联系系？沿江河设置的水文观测站和陆地设置的气象观测站，前者观刚洪水的传播，后者收集天气预报数据，问它们属于拉格朗日法还走欧拉法？1.怎样理解层流和紊流剪应力的产生和变化规律不同，而均匀流动方程式?2.紊流的瞬时流速、时均流速、脉动流速、断面平均流速有何联系和区别?3.紊流不同阻力区(光滑区、过渡区、粗糙区)沿程摩阻系数 的影响因素有何不同?4.什么是当量粗糙, 当量粗糙高度是怎样得到的?5.试比较圆管层流和紊流水力特点(剪应力、流速分布、沿程水头损失、沿程摩阻系数)的差异?1．怎样判别粘性流体的两种流态——层流和湍流2．为何不能直接用临界流速作为判别流态(层流和湍流)的标准?3．常温下，水和空气在相同直径的管道中以相同的速度流动，哪种流体易为湍流?为什么？1. Euler 运动微分方程各项的单位是什么？2. 归纳伯努利方程，a)适用的范围；b).各项比能的单位。
(1)造成局部压力损失的主要原因是什么?(2)什么是边界层?提出边界层概念对流体力学研究有何意义? 计算题1.设有温度为0℃的空气，以4m/s ，的速度在直径为100mm 的管中流动,试确定其流动形态.若管中的流体先后换成水和油，它们的流速均为0.5m/h 水的运动粘度621.79210/m s ν-=⨯，油的运动粘 度623010/m s ν-=⨯，试问水和油在管中各何种流动形态?2如图所示，试说明流体以流率q 沿长L 的圆锥形渐变管流动时雷诺数Re 的变化规律。
冶金传输原理大作业--相似原理在冶金工程中的应用
式中：Fr，l ，v ，Q 为原型的参数；Fr1 ，l1 ，������1 ，������1 为模型参数：
g 为重力加速度；l 为特征长度；v 为流量。 参考文献： [1] 田恩华，李东侠，崔衡等. 钢包底吹氩工艺优化的物理模拟 特殊钢 2014.2 第 35 卷第 1 期 [2] 冯捷，崔衡，唐德池等. 板坯连铸 IF 钢中间包控流装置优化 水模型研究 铸造技术 2010. 2 第 31 卷第 2 期 [3] 张玉柱，龙跃，王少宁，邢宏伟. 相似原理在冷态模拟粒化 钢渣中的应用 东北大学学报(自然科学版) 2010.2 第 31 卷第 2 期 [4] 李俊桥，李玉刚，彭小辉等. 不同宽度板坯结晶器浸入式水 口优化的水模研究 2011 年第九届全国连铸学术会议 2011.9
析原理中相似准数的量纲为零，由此可以得到以下几个准数： ������1 =
������������
−2 ������ 2 ������1 ������1 1
(1)������2 =
������������ −1 ������1 ������1
(2)������3 =
������
−1 ������ 2 ������ −1 ������1 1 1
塑料粒子模拟固体保护渣。 为了确保模型结晶器内流体的流动特征同 原型内相似，应当保证两者的动力学和几何相似。根据相似原理，采 用 Fr 准数模型，为了保证进行水模型的研究，实验中利用粘性流体 自身的稳定性和自模化性，采取近似模化法。而 Re 数处于同一自模 化区，则有：
2 ������������
=1
通过相似原理推导出几个准数， 建立起石蜡试验和液态钢渣试验 的关系。 根据石蜡粒化过程中的现象和参数选择来确定液态钢渣粒化 过程中的现象和参数选择。 这样可以避免直接应用液态钢渣进行高温 试验，降低了试验成本和粒化设备的复杂程度，同时也达到了解决实 际问题的效果。
冶金传输原理实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握冶金传输原理的基本概念和规律；2. 学习使用实验设备，观察和分析动量、热量、质量在冶金过程中的传输现象；3. 培养实验操作技能，提高实验数据的处理和分析能力。
二、实验原理冶金传输原理主要包括动量传输、热量传输和质量传输。
在冶金过程中，这三种传输现象往往同时发生，相互影响。
本实验主要研究动量传输、热量传输和质量传输的规律及其在冶金过程中的应用。
三、实验设备与材料1. 实验设备：动量传输实验装置、热量传输实验装置、质量传输实验装置；2. 实验材料：水、油、金属粉末等。
四、实验步骤1. 动量传输实验（1）将一定量的水倒入动量传输实验装置中，调整装置，使水流从上端进入，从下端流出；（2）观察水流速度和流量，记录实验数据；（3）改变装置参数，如管道直径、长度等，重复实验，分析动量传输规律。
2. 热量传输实验（1）将一定量的水倒入热量传输实验装置中，调整装置，使水从上端流入，从下端流出；（2）在装置中设置加热装置，使水在流动过程中受到加热；（3）观察水的温度变化，记录实验数据；（4）改变加热装置的功率，重复实验，分析热量传输规律。
3. 质量传输实验（1）将一定量的金属粉末倒入质量传输实验装置中，调整装置，使粉末从上端进入，从下端流出；（2）观察粉末的流动情况，记录实验数据；（3）改变装置参数，如管道直径、长度等，重复实验，分析质量传输规律。
五、实验结果与分析1. 动量传输实验实验结果显示，随着管道直径的增大，水流速度逐渐减小，流量逐渐增大。
这表明在动量传输过程中，管道直径对水流速度和流量有显著影响。
2. 热量传输实验实验结果显示，随着加热装置功率的增大，水的温度升高速度加快。
这表明在热量传输过程中，加热装置的功率对水温变化有显著影响。
3. 质量传输实验实验结果显示，随着管道直径的增大，金属粉末的流动速度逐渐减小。
这表明在质量传输过程中，管道直径对粉末流动速度有显著影响。
六、实验结论1. 在冶金过程中，动量、热量、质量传输现象相互影响，对冶金单元过程速率起着重要作用；2. 通过实验验证了动量、热量、质量传输的规律，为冶金工程实践提供了理论依据；3. 本实验有助于提高学生对冶金传输原理的理解和掌握，培养实验操作技能。
冶金传输原理课后答案
冶⾦传输原理课后答案1、什么是连续介质，在流体⼒学中为什么要建⽴连续介质这⼀理论模型？答：（1）连续介质是指质点毫⽆空隙的聚集在⼀起，完全充满所占空间的介质。
（2）引⼊连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利⽤数学中的连续函数分析⽅法来研究流体运动，实践表明采⽤流体的连续介质模型，解决⼀般⼯程中的流体⼒学问题是可以满⾜要求的。
1-9 ⼀只某液体的密度为800kg/,求它的重度及⽐重。
解: 重度：γ=ρg=800*9.8=7840kg/(˙)⽐重：ρ/=800/1000=0.8注：⽐重即相对密度。
液体的相对密度指该液体的密度与⼀个⼤⽓压下4℃⽔的密度（1000kg/）之⽐---------------------------------------------课本p4。
1-11 设烟⽓在标准状态下的密度为1.3kg/m3，试计算当压⼒不变温度分别为1000℃和1200℃时的密度和重度解：已知：t=0℃时，0=1.3kg/m3,且=则根据公式当t=1000℃时，烟⽓的密度为kg/m3=0.28kg/m3烟⽓的重度为kg/m3=2.274kg/m3当t=1200℃时，烟⽓的密度为kg/m3=0.24kg/m3烟⽓的重度为kg/m3=2.36kg/m31—6答：绝对压强：以绝对真空为起点计算的压⼒，是流体的实际，真实压⼒，不随⼤⽓压的变化⽽变化。
表压⼒：当被测流体的绝对压⼒⼤于外界⼤⽓压⼒时，⽤压⼒表进⾏测量。
压⼒表上的读数（指⽰值）反映被测流体的绝对压⼒⽐⼤⽓压⼒⾼出的数值，称为表压⼒。
既：表压⼒=绝对压⼒-⼤⽓压⼒真空度：当被测流体的绝对压⼒⼩于外界⼤⽓压⼒时，采⽤真空表测量。
真空表上的读数反映被测流体的绝对压⼒低于⼤⽓压⼒的差值，称为真空度。
既：真空度=︱绝对压⼒-⼤⽓压⼒︱=⼤⽓压⼒-绝对压⼒1-81 物理⼤⽓压（atm）= 760 mmHg = 10332 mm H2O1 物理⼤⽓压（atm） = 1.033 kgf/cm2 = 101325 Pa1mmH20 = 9.81 Pa1-21 已知某⽓体管道内的绝对压⼒为117kPa，若表压为70kPa，那么该处的绝对压⼒是多少（已经当地⼤⽓压为98kPa），若绝对压⼒为68.5kPa 时其真空度⼜为多少？解：P 绝=P 表+P ⼤⽓=70kPa+98kPa=168kPaP 真=-(P 绝-P ⼤⽓)=-(68.5kPa-98kPa)=29.5kPa1、⽓体在什么条件下可作为不可压缩流体？答：对于⽓体，在压⼒变化不太⼤（压⼒变化⼩于10千帕）或流速不太⾼（V<70⽶/秒）条件下（如流速较低的通风道），⽓体压缩程度很⼩，可忽略⽓体密度变化⽽作为不可压缩流体来处理。
冶金传输原理作业一
第一章 动量传输基本概念作业1.什么是粘性？流体的粘性与流体的宏观运动是否有关？2.请判断拉格朗日法适合于描述下述哪一类流动：A.研究一污染物粒子在水中运动的轨道；B.研究无数质点组成的质点群的运动；C.研究一流动空间的速度分布。
3.什么是连续性介质，在流体力学中为何要建立连续介质模型？4.粘性系数如何随温度变化？5.请写出压强梯度、速度散度、速度旋度的直角坐标系下的表达式，并叙述其物理意义。
6.某人坐在匀速运动的飞机上测量和记录周围各点空气的速度和压强，请问它采用的研究方法是：A.拉格朗日法；B.欧拉法；C.两者均不是。
7.请判断下列说法是否正确：过流场中的一点可以有多条迹线。
A.根本不可能；B.在定常流中是正确的；C.在不定常流中是正确的。
8.比较拉格朗日法与欧拉法的区别。
9.比较流线与迹线。
10.设速度场为上式中k 为常数。
试求流线方程，并画出流线图。
11.设非稳态速度场为t = 0时刻流体质点A 位于原点。
试求（1）质点A 的迹线方程；（2）t = 0时刻过原点的流线方程；（3）t = 1时刻质点A 的运动方向。
12.已知：速度场：求：①加速度场；②原点和（1，1，1）点的加速度。
13.两平行平板之间充满粘度为μ0的液体，在对称面上有一面积为A 的薄板，薄板以等速度v 作平移运动,如图a 所示。
现以另一种液体充满上述平板之间，但其粘度μ未知，若其中薄板置于底板以上h ′处，也以等速v 作平移运动，如图b 所示，且已知拖动力与两种情况相同，试由μ0、h ′确定μ。
⎪⎩⎪⎨⎧==+=xz w tyv tx u ⎩⎨⎧=+=11v t u ⎩⎨⎧-==ky v kxu。
东大14秋学期《冶金传输原理》在线作业1答案
D.理想液体流动及实际液体流动
?
正确答案：D
9.流速势函数存在的必要与充分条件是
A.平面无旋流动
B.理想流体平面流动
C.不可压缩流体平面流动
D.无旋流动
?
正确答案：D
10.下列那个方程可描述自然对流给热？
A. Nu=f(Re, Pr)
B. Nu=f(Gr, Pr)
C. Nu=f(Re, Gr)
A. >10
B. >5
C. >20
D. >30
?
正确答案：A
4.传质系数的单位是
A. m2/s
B. m/s
C. m2/s
D. kg/m2/s
?
正确答案：B
5.在流体的物理性质中，影响掠过平板对流给热不包括下面哪个因素
A.流体的密度
B.流体的导热系数
C.流体的比热
D.
重力加速度
?
正确答案：D
6.雷诺数的物理意义是
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
5.流体质点指的是一个流体分子
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
6.辐射换热有两种热阻，即表面热阻和空间热阻
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
7.组分的总传质通量等于分子扩散通量加上主体流动通量
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
8.导温系数就是导热系数
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
A.惯性力与压力之比
B.惯性力与重力之比
C.惯性力与黏性力之比
D.惯性力与表面张力之比
?
冶金传输原理作业
冶金传输原理(动量传输第三次作业)3-1 欲测定液体的粘度，通常可采用测量其通过毛细管的流速与压降的方法。
已知待测液体的密度为912kg/m 3，毛细管内径为 2.22mm ，长为0.1585m ，测得液体的流量为5.33×10-7m 3/s 时，其压力损失为131mmH 2O （水的密度为996kg/m 3）。
不计端效应，试计算液体的粘度。
3-2 某不可压缩流体在矩形截面的管道中作一维定态层流流动。
设管道宽度为b ，高度2y 0，且b >>y 0，流道长度为L ，两端压力降为p ∆，试根据力的衡算导出（1）剪应力τ随高度y （自中心至任意一点的距离）变化的关系式；（2）通道截面上的速度分布方程；（3）平均流速与最大流速的关系。
3-3 流体在圆管内作定态湍流时的速度分布可用如下的经验式表达1max z1⎪⎭⎫ ⎝⎛-=R r u u试计算管内平均流速与最大流速之比u /u max 。
3-4 某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动。
若管长及液体物性不变，将管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？3-5 10 ℃的水以500 l/min 的流量流经一长为300 m 的水平管，管壁的绝对粗糙度为0.05 mm 。
当流体动力提供6 m 水柱的压力时可供克服流动的摩擦阻力，试求管径的最小尺寸。
3-6某直管路长20m ，管子是1”普通壁厚的水煤气钢管，用以输送38℃的清水。
新管时管内壁绝对粗糙度为0.1mm ，使用数年后，旧管的绝对粗糙度增至0.3mm ，若水流速维持1.20m/s 不变，试求该管路旧管时流动阻力为新管时流动阻力的倍数。
3-7某流体在光滑圆直管内湍流流动，设摩擦系数可按布拉修斯公式计算。
现欲使流量加倍，管长不变，管内径比原来增大20%，问：因摩擦阻力产生的压降为原来的多少倍。
3-8 水（粘度为1cp ，密度1000kg ⋅m -3）以平均速度为1m ⋅s -1流过直径为0.001m 的水平管路。
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冶金传输原理(动量传输第三次作业)
3-1 欲测定液体的粘度，通常可采用测量其通过毛细管的流速与压降的方法。
已知待测液体的密度为912kg/m 3，毛细管内径为 2.22mm ，长为0.1585m ，测得液体的流量为
5.33×10-7m 3/s 时，其压力损失为131mmH 2O （水的密度为996kg/m 3）。
不计端效应，试计算液体的粘度。
3-2 某不可压缩流体在矩形截面的管道中作一维定态层流流动。
设管道宽度为b ，高度2y 0，且b >>y 0，流道长度为L ，两端压力降为p ∆，试根据力的衡算导出（1）剪应力τ随高度y （自中心至任意一点的距离）变化的关系式；（2）通道截面上的速度分布方程；（3）平均流速与最大流速的关系。
3-3 流体在圆管内作定态湍流时的速度分布可用如下的经验式表达
1max z
1⎪⎭⎫ ⎝⎛-=R r u u
试计算管内平均流速与最大流速之比u /u max 。
3-4 某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动。
若管长及液体物性不变，将管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？
3-5 10 ℃的水以500 l/min 的流量流经一长为300 m 的水平管，管壁的绝对粗糙度为0.05 mm 。
当流体动力提供6 m 水柱的压力时可供克服流动的摩擦阻力，试求管径的最小尺寸。
3-6某直管路长20m ，管子是1”普通壁厚的水煤气钢管，用以输送38℃的清水。
新管时管内壁绝对粗糙度为0.1mm ，使用数年后，旧管的绝对粗糙度增至0.3mm ，若水流速维持
1.20m/s 不变，试求该管路旧管时流动阻力为新管时流动阻力的倍数。
3-7某流体在光滑圆直管内湍流流动，设摩擦系数可按布拉修斯公式计算。
现欲使流量加倍，管长不变，管内径比原来增大20%，问：因摩擦阻力产生的压降为原来的多少倍。
3-8 水（粘度为1cp ，密度1000kg ⋅m -3）以平均速度为1m ⋅s -1流过直径为0.001m 的水平管路。
（1） 水在管路的流动是层流还是湍流？
（2） 水流过管长为2m 时的压降为多少mH 2O ；
（3） 求最大速度及发生的位置；
（4） 求距离管中心什么位置其速度恰好等于平均速度。
3-9 在图示并联管路中，支路ADB 长20m ，支路ACB 长为5m （包括管件但不包括阀门的当量长度），两支管直径皆为80mm ，直管阻力系数皆为0.03。
两支路各装有闸门阀一
个，换热器一个，换热器的局部阻力系数皆等于5。
试求当两阀门全开时，两支路的流量之比。
习题3-9 附图。