流体力学与传热学复习题

表面张力的影响

在自然界中看到很多表面张力的现象。比如，露水总是呈球型，而某些昆虫漂浮在水面上。

在水中加入洗涤剂才能清除衣服上的油污，因为洗涤剂含有去污作用的化学物质及表面活性剂，表面活性剂能降低水的表面张力，发生润湿、乳化、分散和起泡等作用。

液体与固体壁接触时，液体沿壁面上升或下降的现象

（1）常见的毛细现象：植物茎吸水，粉笔吸墨水。

（2）有些情况下毛细现象是有害的：

建筑房屋的时候,地基中毛细管会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿。

土壤里有很多毛细管,地下的水分经常沿着这些毛细管上升到地面上来。

河道中水位和流量的变化

洪水期中水位、流量有涨落现象－非恒定流

平水期中水位、流量相对变化不大－恒定流

容器中液体

当其中的液体处于相对平衡－恒定流。

当容器的旋转角速度突然改变，则容器中的液体运动为--非恒定流

大海中潮起潮落现象－非恒定流

生产中为了安全生产等问题常设置一段液体柱高度封闭气体，称为液封。

作用：

①保持设备内压力不超过某一值；

②防止容器内气体逸出；

③真空操作时不使外界空气漏入。

导热

导热是依靠物质微粒的热振动而实现的。产生导热的必要条件是物体的内部存在温度差，因而热量由高温部分向低温部分传递。

发生导热时，沿热流方向上物体各点的温度是不相同的，呈现出一种温度场，对于稳定导热，温度场是稳定温度场，也就是各点的温度不随时间的变化而变化。

5)量纲与单位：

量纲：物理量所属种类，称为这个物理量的量纲,量纲也称因次（Demension）。

单位：度量各种物理量数值大小的标准。即单位是度量某一物理量的基值，预先人为选定的

6)量纲分类：基本量纲和导出量纲。基本量纲彼此独立（长度L，温度Θ，质量M，时间T），导出量纲由基本量纲组合而成（密度，粘度系数，速度等）。

7) 量纲的和谐性及其应用

一个物理量的量纲与这个量的特性有关，与它的大小无关。

不同量纲的物理量不能加减，任何一个正确的物理方程中，各项量纲一定相同。

如果一个物理方程量纲和谐，则方程的形式不随量度单位的改变而改变。

1、（从传热角度）住新房和旧房的感觉一样么？

1、由于水的导热系数远远大于空气,而新房墙壁含水较多,所以住新房感觉冷.

2、冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？

2、普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射热量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。

3、北方,深秋或者初冬季节的清晨，为什么树叶总是在朝向太空的一面结霜？

3、因为与背向太空的一面相比，树叶朝向太空的一面须向温度很低的太空辐射更多的热量，使其表面温度更低，所以更易结霜。

4、用纸可以烧开水，你相信吗？

4、水侧的热阻远小于加热侧的热阻,纸的温度更接近水的温度,所以不会达到纸的着火点。

5、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。试解释原因。

5、棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小（20℃，1.01325×105Pa时，空气导热系数为0.0259W/m•K）），具有良好的保温性能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。

1、海水的颜色为什么总是蓝色的？

海水对不同波长的可见光吸收率不同，对蓝色波长附近的射线吸收的少，反射多，所以呈蓝色。

2、置于室外的冷库应该是什么颜色（深或浅）的比较好？

浅色。太阳的辐射能量主要集中于可见光范围内，而普通物体的能量主要集中于红外区域，冷库外壳的作用主要是保温，防止热量进入，因此是浅颜色好。

3、室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙、黄，您知道为什么吗？

随着铁棒加热，温度升高，其辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了从远红外线，近红外线到可见光的区域，因而会呈现上述温度变化。

4、在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大，但为什么火星表面昼夜变化却比地球要大得多？

由于火星附近没有大气层，因而在白天，太阳辐射时火星表面温度很高，而在夜间，没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热，因而表面温度很低。而地球附近由于大气层的辐射作用，夜间天空温度比太空高，白天大气层又会吸收一部分来自太阳的辐射能量，因而昼夜温差较小。

1、改变暖气中的水流速度是否可以显著增加换热量？

暖气内的水是强制对流换热，暖气外的空气是自然对流换热，空气侧对流换热系数远小于水侧的，热阻主要集中于空气侧，因此，改变暖气中的水流速度不能显著地增强换热。3、摩托车手的膝盖需要特别的保温,为什么?

因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气换热量较大。

4、室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？

答：室内暖气片内部的热流体（水或水蒸气）与片外的冷流体（空气）之间的热递属对流—传导—对流过程。

因为暖气片外壁与空气的对流传热系数远小于片内水或水蒸气与内壁的对流传热系数，即片外对流传热热阻为控制热阻。要增大冷、热介质的换热速率，改变片外的对流传热状况即减小控制热阻至关重要。