《传输原理》复习提纲分析.docx

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《传输原理》复习提纲分析

《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、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

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=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D1=0.2m，大管直径D2=0.4m。

P1=70KN/m2，P2=40KN/m2，2-2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125,125，60，4mm，导热系数分别为0.4,0.14,0.10,45W/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50.6,0.2W/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4

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15℃，其饱和蒸气压为1705Pa，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777Pa，总压为98070Pa，空气粘度系数为15.5×10-6m2/s，水汽在空气中的扩散系数为7.25×10-2m2/h。

提示：

10、由组分A（O2）和组分B（CO2）组成的二元一维稳态扩散体系，cA=0.0207kmol/m3,cB=0.0622kmol/m3,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1627℃，炉气在标准状态下的密度为1.3Kg/m3,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/m3,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1.31×10-6m2/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。

6、对流传质薄膜理论、渗透理论、更新理论的结论分别是（）、（）、（）。

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（）。

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（、）。

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λ下波长间隔dλ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全部波长的能量）。

19、黑体、白体、透明体分别是指（吸收率等于1，反射率、透过率均为0的理想物体）、（反射率等于1，吸收率、透过率均为0的理想物体）、（透过率等于1，反射率、吸收率均为0的理想物体）。

20、热辐射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分别为（、λmax·T=2897.6、、）。

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