《传输原理》复习提纲..

《冶金传输原理》复习提纲Ⅰ、基本概念一、动量传输1、流体；连续介质模型；流体模型；动力粘度、运动粘度、恩式粘度；压缩性、膨胀性2、表面力、质量力；静压力特性；压强（相对压强、绝对压强、真空度）；等压面3、Lagrange 法、Euler法，迹线、流线4、稳定流、非稳定流，急变流、缓变流，均匀流、非均匀流5、运动要素：流速、流量，水力要素：过流断面、湿周、水力半径、当量直径6、动压、静压、位压；速度能头、位置能头、测压管能头、总能头；动能、动量修正系数7、层流、湍流；自然对流、强制对流8、沿程阻力、局部阻力；沿程损失、局部损失9、速度场；速度梯度；速度边界层二、热量传输1、温度场、温度梯度、温度边界层；热流量、热流密度2、导热、对流、辐射3、导热系数、对流换热系数、辐射换热系数、热量传输系数4、相似准数Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑体、白体、透热体；灰体；吸收率、反射率、透过率、黑度6、单色辐射力、全辐射力、方位辐射力；角系数；有效辐射；表面网络热阻、空间网络热阻7、解析法、数值分析法、有限差分法、集总参数法、网络元法三、质量传输1、质量传输；扩散传质、对流传质、相间传质2、浓度、速度、传质通量；浓度场、浓度梯度、浓度边界层3、扩散系数、对流传质系数4、Ar、Sc、Sh准数Ⅱ、基本理论与定律一、动量传输1、Newton粘性定律2、N-S方程3、连续方程、能量方程、动量方程、静力学基本方程二、热量传输1、F-K方程2、Fourier定律3、Newton冷却（加热）公式4、Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、余弦定律5、相似原理及其应用三、质量传输1、传质微分方程、Fick第一、二定律2、薄膜理论、双膜理论、渗透理论、更新理论Ⅲ、基本理论与定律在工程中的应用一、动量传输1、连通容器2、连续方程、能量方程、动量方程的应用、烟囱计算3、流体阻力损失计算二、热量传输1、平壁、圆筒壁导热计算2、相似原理在对流换热中的应用3、网络单元法在表面辐射换热中的应用4、通过炉墙的综合传热、火焰炉炉膛热交换、换热器5、不稳态温度场计算：解析法；有限差分法三、质量传输1、平壁、圆筒壁扩散计算2、相似原理在对流传质中的应用3、炭粒、油粒的燃烧过程4、相间传质（气—固、气—液、多孔材料）Ⅳ、主要参考题型一、填空1、当体系中存在着（、、）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。

2、连续介质模型是指（）。

3、温度升高、压强减少，则液体的粘度（）；气体的粘度（）。

4、流体静压强的特性为（）。

5、作用在流体上的力有（、）二种。

6、静止液体作用于平面壁上的压力P为（浸水面积）与（其形心的液体压强）的乘积。

它的方向为受压面的（内法线）方向。

7、流体动力学的研究方法主要有（）、（）二种。

8、流体运动要素不随时间而变化，只随空间位置不同而变化的流动称为( ).非稳定流是指（）。

9、迹线是( )；流线为（）。

.10、流量是（单位时间内通过过流断面的液体数量），有（）、（）、（）三种。

11、对于圆管中的流体，流动状态的判据依据是（）。

12、层流是（）；湍流是指（）。

13、对于圆管中的流体，其流动状态为层流时的沿程阻力系数为（）。

14、时均速度是（）；时均压强是（）。

15、过流断面突然缩小、突然扩大的沿程阻力系数分别为（、）。

16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别是指（、、）。

17、热量传输的三种基本方式为（、、）。

18、单色辐射力是指（），全辐射力又是（）。

19、黑体、白体、透明体分别是指（）、（）、（）。

20、热辐射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分别为（、、、）。

21、角系数是指（），两相距很近的平行大平面的角系数分别为（）、（）。

22、有效辐射是指（），表面辐射热阻、空间热阻分别为（）、（）。

23、质量传输的三种基本方式为（、、）。

24、二元混合体系中，两组分的质量分数关系为（）；摩尔分数关系为（）。

25、传质通量是（）。

26、Fick第一、二定律分别为（、）；Fourier定律为（）；Newton粘性定律（）。

27、导温系数a=( )；动力粘度μ=（）。

28、速度场、温度场、浓度场分别是指（）、（）、（）。

29、Fo=( ) ,Bi=( ),Re=( ), Nu=( ), Pr=( ),Gr=( )。

30、Sh=( ), Sc =( ), Ar=( )。

二、计算1、一滑动轴承，轴与轴承的间隙0.1cm，轴的转速2980r/min，轴的直径D=15cm，轴承宽度b=25cm。

求轴承所消耗的功率。

润滑油的粘度为0.245Pa.s。

2、一沿着涂有润滑油的倾角为300的斜面等速向下运动的木板，其底面积为50×50cm，其质量为5千克，速度为1m/s，平板与油斜面的距离为δ=1mm。

求润滑油的动力粘度系数。

3、如图1为水管路系统，已知D1，D2，L1，L2，H，λ1，λ2，ξ1，ξ2。

求出口流速υ，并绘出其总水头线和测压管水头线示意图。

4、如图2为一喷嘴，出口直径D1=10 cm，管端直径D2=40 cm，流量Q=0.4 m3/s，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，水流水平射向一垂直壁面，试求壁面所承受的水平推力及每个螺栓受力。

图1 图25、如图3 小管直径D1=0 .2 m，大管直径D2=0.4 m。

P1=70 KN/ m2，P2=40 KN/m2 ，2-2断面流速为1 m/s。

1、2断面高度差为1 m。

试判断水在管中的流动方向，并求水流经两断面间的水头损失。

6、水箱侧面壁接出一直径D=0.20m的管路，如图4所示，已知H1=2.0m，H2=3.0m，不计任何损失，求A点的压强及出流流速。

7、某冶金炉墙分别由耐火砖、硅藻土砖、保温板、金属薄板组成，厚度分别为125, 125，60，4 mm，导热系数分别为0.4, 0.14, 0.10, 45 W/m.℃。

已知炉内、外侧壁温分别为600℃，50℃，求炉墙单位面积上的热损失及炉墙的温度分布。

8、某热风管道的内、外径分别为200、220mm，管外包扎厚度为50mm的隔热材料，管壁与隔热材料的导热系数分别为50.6 , 0.2 W/m.℃。

已知管内、外表面温度分别为250℃，50℃，求通过管道的单位长度上的热损失及两层接触界面的温度。

图3 图49、空气流以3.1 m/s 的速度平行于水的表面流动，水的温度为15 ℃，其饱和蒸气压为1705 Pa ，空气温度为20 ℃，求表面长为0.1米范围内水的蒸发速率。

已知空气中的水汽分压为777 Pa ，总压为98070 Pa ，空气粘度系数为15.5×10-6 m 2/s ，水汽在空气中的扩散系数为7.25×10-2 m 2/h 。

提示：)(Re 036.0)(Re664.0318.03121湍流层流Sc Sh Sc Sh ==10、由组分A （O 2）和组分B （CO 2）组成的二元一维稳态扩散体系，c A =0.0207kmol/m 3,c B =0.0622 kmol/m 3,u A =0.0017m/s,u B =0.0003m/s,试计算其主流速度和传质通量。

11、某炉气温度为1627℃，炉气在标准状态下的密度为1.3Kg/m 3,炉外大气温度为30℃，试求 当距炉门坎高2.0m 处，炉膛相对压强为12Pa 时，炉门坎处是冒烟还是吸冷风？12、烟气平均温度为1300℃，烟气在标态下的密度为1.3kg/m 3,烟囱底部要求的负压为100Pa ，周围大气温度15℃，试求烟囱高度（不考虑烟气的流动）。

13、两块平行放置的大钢板，其间距远小于长和宽。

已知钢板的温度分别为727℃、27℃，黑度均为0 .8。

若视钢板为灰体，试计算其自身辐射、有效辐射及净传热量。

14、有一管径为10 mm ，长为10m 的小水平直管，管中水流速为0.131m/s ，室温下水的粘度为1.31×10-6 m 2/s ，试判定其管中水的流态并求其能量损失？15、已知空气流动速度场v x =6(x+y 2),v y =2y+z 3,v z =x+y+4z,试分析此流动状态是否连续？三、 问答与分析1、 试述三种传输现象的普遍规律。

2、 简述流线的特点.3、 试说明串联、并联管路的特点，并分析减少流体阻力损失的途径4、 试分析影响对流换热、对流传质的主要因素。

5、 试分析某平壁炉墙的综合传热情况。

6、 简述对流传质中的薄膜理论。

7、 试比较相似原理在对流换热、对流传质中的应用。

8、 试简单说明速度边界层、温度边界层和浓度边界层。

9、 简单分析自然排烟烟囱的工作原理。

10、 利用传质有关理论，分析炭粒、油粒的燃烧过程。

Ⅴ、部分参考题答案一、填空题1、当体系中存在着（速度梯度、温度梯度、浓度梯度）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。

2、连续介质模型是指（不考虑分子之间的间隙，把流体视为无数连续分布的流体质点组成的连续介质）。

3、温度升高、压强减少，则液体的粘度（减少）；气体的粘度（增加）。

4、流体静压强的特性为（方向与作用面垂直并指向作用面；任一点上的压力在各个方向上是相同的）。

5、作用在流体上的力有（表面力、质量力）二种。

6、对流传质薄膜理论、渗透理论、更新理论的结论分别是（i ii D k δ'=）、（πτD k i 2=）、（DS k i =）。

7、流体动力学的研究方法主要有（拉格朗日法）、（欧拉法）二种。

8、流体运动要素不随时间而变化，只随空间位置不同而变化的流动称为(稳定流).非稳定流是指（流体运动要素随时间而变化，且随空间位置不同而变化的流动）。

9、迹线是(流体质点的运动轨迹线)；流线为（同一瞬间各流体质点运动方向的总和（速度向量所构成的连线））。

.10、流量是（单位时间内通过过流断面的液体数量），有（体积流量）、（质量流量）、（重量流量）三种。

11、对于圆管中的流体，流动状态的判据依据是（Re c =2300）。

12、层流是（所有流体质点只作沿同一方向的直线运动）；湍流是指（流体质点作复杂的无规则运动）。

13、对于圆管中的流体，其流动状态为层流时的沿程阻力系数为（Re64=λ）。

14、时均速度是（瞬时速度在一段时间内的平均值）；时均压强是（瞬时压强在一段时间内的平均值）。

15、过流断面突然缩小、突然扩大的局部阻力系数分别为（⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12121A A k 、22121211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A k νν ）。