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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、Nu
5、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
U、基本理论与定律
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
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
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
川、基本理论与定律在工程中的应用
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
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
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)
W、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。
().非稳定流是指()。
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
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=();
动力粘度卩=()。
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
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50X50cm,其质量为5千克,
速度为1m/s,平板与油斜面的距离为S=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,入1,入2,E1,E2。
求出口流速u,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D仁10cm,管端直径D2=40cm,流量Q=0.4m3/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2
5、如图3小管直径D=0.2m,大管直径D=0.4m。
P=70KN/m,P2=40KN/m,2-2断面流速为1m/s。
1、2断面高度差为1m。
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Hi=2.0m,Hb=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125,125,60,4mm,导
热系数分别为0.4,0.14,0.10,45W/m.C。
已知炉内、外侧壁温分别为600C,50C,求炉墙单位面
积上的热损失及炉墙的温度分布。
&
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50.6,0.2W/m.C。
已知管内、外表面温度分别为250C,50C,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。
9、空气流以3.1m/s的速度平行于水的表面流动,水的温度为15C,其饱和蒸气压为1705Pa,空气
温度为20C,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777Pa,总压为98070
Pa,空气粘度系数为15.5X10-6nf/s,水汽在空气中的扩散系数为7.25X10-2卅/h。
1.・1■-口、亠
提示:
Sh=0.664Re2Sc3(层流)
1
Sh=0.036ReSc3(湍流)
10、由组分A(O2)和组分B(CQ)组成的二元一维稳态扩散体系,CA=0.0207kmol/m3,cb=0.0622
kmol/m,UA=0.0017m/s,uB=0.0003m/s,试计算其主流速度和传质通量。
11、某炉气温度为1627C,炉气在标准状态下的密度为1.3Kg/m3,炉外大气温度为30C,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1300C,烟气在标态下的密度为1.3kg/m3,烟囱底部要求的负压为100Pa,周围大气
温度15C,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727C、27C,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。
6
14、有一管径为10mm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1.31x10-m/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Vx=6(x+y2),vy=2y+z3,vz=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。
对流传质薄膜理论、渗透理论、更新理论的结论分别是()、(k=2D)、(ki=,DS)。
§
\册
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(Rec=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(■二型)。
Re
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)。
16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别是指(温度场中,法线方向上的温度变化率、速度
场中,法线方向上的速度变化率、浓度场中,法线方向上的浓度变化率)。
17、热量传输的三种基本方式为(传导传热、对流换热、辐射换热)。
18、单色辐射力是指(若辐射能力仅指某波长入下波长间隔d入范围内所发射的能量),全辐射力又是(发射物体每单位表面积、单位时间内向半球空间所发射的