作業(yè)-1-合肥工業(yè)大學(xué)-傳遞過程基礎(chǔ)

1、1 1 第一章 習(xí)題 1.傳遞的方式有哪些？各自的傳遞條件是什么？ 2.何謂現(xiàn)象方程？并說明表達式中各符號的含義。 3.寫出溫度的隨體導(dǎo)數(shù)，并說明其各項的含義？p35 1、傳遞方式有哪些？各自傳遞條件是什么？ 答：傳遞方式： （1）、擴散傳遞； A、分子傳遞：由分子的隨機熱運動產(chǎn)生； B、渦流傳遞：由微團的脈動引起； （2）、對流傳遞：由流體的宏觀運動引起； 2、何謂現(xiàn)象方程，并說明表達式中各符號的意義？ 答：現(xiàn)象方程是由分子傳遞的三個基本定律-牛頓粘性定律、傅立葉定律和費克 定律；通過量綱分析，得到動量、熱量及質(zhì)量及質(zhì)量通量的系統(tǒng)表達式，從而得出： 通量=擴散系數(shù)*濃度梯度，此即為現(xiàn)象方程。

2、 將課本的三個通量的表達式寫出來，并解釋其中字母的含義P16-17 2 第二章第二章 習(xí)習(xí) 題題 1. 某流場的速度向量可用下式表示：某流場的速度向量可用下式表示： ( , )55x yxyuij 試寫出該流場隨體加速度試寫出該流場隨體加速度向量向量 的的表達式。表達式。 D D u 2. 一不可壓縮流體的流動，一不可壓縮流體的流動，x方向的速度分量方向的速度分量 是是 uxax2+b，z 方向的速度分量為零，求方向的速度分量為零，求 y方方 向的速度分量向的速度分量 uy。已知。已知 y0 時，時，uy= 0。 3 第二章第二章 習(xí)習(xí) 題題 3. 對于下述各種流動，使采用適當(dāng)坐標(biāo)系的一般對于

3、下述各種流動，使采用適當(dāng)坐標(biāo)系的一般 連續(xù)性方程描述，并結(jié)合下述具體條件將一般化的連連續(xù)性方程描述，并結(jié)合下述具體條件將一般化的連 續(xù)性方程加以簡化，指出簡化過程的依據(jù)：續(xù)性方程加以簡化，指出簡化過程的依據(jù)： （1）在矩形截面管道內(nèi)，可壓縮流體作穩(wěn)態(tài)）在矩形截面管道內(nèi)，可壓縮流體作穩(wěn)態(tài)、一、一 維流維流動；動； （2）在平板壁面上不可壓縮流體作二維流動；）在平板壁面上不可壓縮流體作二維流動； （3）不可壓縮流體在圓管內(nèi)作軸對稱軸向穩(wěn)態(tài)流）不可壓縮流體在圓管內(nèi)作軸對稱軸向穩(wěn)態(tài)流 動；動； （4）不可壓縮流體作球心對稱的徑向穩(wěn)態(tài)流動。）不可壓縮流體作球心對稱的徑向穩(wěn)態(tài)流動。 4 第二章第二章 習(xí)習(xí)

4、 題題 r 4. 對于在 平面平面內(nèi)的不可壓縮流體的流動，內(nèi)的不可壓縮流體的流動， r 方向的速度分量為方向的速度分量為 試確定試確定 方向的速度分量方向的速度分量 的表達式。的表達式。 u 2 cos/ r uAr 5 第二章第二章 習(xí)習(xí) 題題 22 538= x yxyzxzuijk 0.144 Pa s 2 100N/ m yy 5某粘性流體的速度場為某粘性流體的速度場為 已知流體的動力黏度已知流體的動力黏度 =0.144Pas ，在點（在點（ 2， 4，6 ）處的法向應(yīng)力）處的法向應(yīng)力 yy=-100 N/m2。 ，試求該點處的壓力和其它法向應(yīng)力和剪應(yīng)力。試求該點處的壓力和其它法向應(yīng)力

5、和剪應(yīng)力。 6 第二章第二章 習(xí)習(xí) 題題 xa ya 2 22 1( ) 1() 4 z apxy u zaa 6. 某不可壓縮流體在一無限長的正方形截面的水某不可壓縮流體在一無限長的正方形截面的水 平管道中作穩(wěn)態(tài)層流流動，此正方形截面的邊界平管道中作穩(wěn)態(tài)層流流動，此正方形截面的邊界 分別為分別為 和和 。有人推薦有人推薦使用使用下下 式描述管道中的速度分布式描述管道中的速度分布 試問上述速度分布是否正確，即能否滿足相關(guān)試問上述速度分布是否正確，即能否滿足相關(guān) 的微分方程和邊界條件。的微分方程和邊界條件。 7 第三章第三章 習(xí)題習(xí)題 1. 不可壓縮流體在相距為不可壓縮流體在相距為 2y0 的兩

6、平行平壁間作的兩平行平壁間作 一維穩(wěn)態(tài)層流流動。若上板以一維穩(wěn)態(tài)層流流動。若上板以 u0 的速度移動的速度移動 ，下，下 板靜止不動，試導(dǎo)出其速度分布、剪應(yīng)力、體積板靜止不動，試導(dǎo)出其速度分布、剪應(yīng)力、體積 流率和平均速度的表達式。流率和平均速度的表達式。 8 2. 粘性流體沿垂直圓柱體的外粘性流體沿垂直圓柱體的外 表面以穩(wěn)態(tài)的層流液膜向下流表面以穩(wěn)態(tài)的層流液膜向下流 動，如本題附圖所示。試求該動，如本題附圖所示。試求該 流動的速度分布。該液體的密流動的速度分布。該液體的密 度和粘度分別為度和粘度分別為 和和 。 0 r o R z r 第三章第三章 習(xí)題習(xí)題 9 3. 如本題附圖所示，兩平行

7、的水平平板間有兩層互如本題附圖所示，兩平行的水平平板間有兩層互 不相溶的不可壓縮流體，這兩層流體的密度、動力不相溶的不可壓縮流體，這兩層流體的密度、動力 粘度和厚度分別為粘度和厚度分別為 和和為為 ，設(shè)，設(shè) 兩板靜止，流體在常壓力梯度作用下發(fā)生層流運動，兩板靜止，流體在常壓力梯度作用下發(fā)生層流運動， 試求流體的速度分布。試求流體的速度分布。 111 ,h 222 ,h 11 , 22 , y x o 1 h 2 h 第三章第三章 習(xí)題習(xí)題 10 4. 半徑為半徑為 r0 的無限長圓柱體以恒定角速度的無限長圓柱體以恒定角速度 在在 無限流體中繞自身軸作旋轉(zhuǎn)運動。設(shè)流體不可壓無限流體中繞自身軸作旋

8、轉(zhuǎn)運動。設(shè)流體不可壓 縮，試從一般柱坐標(biāo)系的運動方程出發(fā)，導(dǎo)出本縮，試從一般柱坐標(biāo)系的運動方程出發(fā)，導(dǎo)出本 流動問題的運動方程，并求速度分布與壓力分布流動問題的運動方程，并求速度分布與壓力分布 的表達式。的表達式。 第三章第三章 習(xí)題習(xí)題 11 第三章第三章 習(xí)題習(xí)題 5. 流體在兩平壁間作平行穩(wěn)態(tài)層流流動的速度分布，流體在兩平壁間作平行穩(wěn)態(tài)層流流動的速度分布， 最大流速，平均流速，壓降和范寧摩擦因子的公式最大流速，平均流速，壓降和范寧摩擦因子的公式 推導(dǎo)。（例題續(xù)）推導(dǎo)。（例題續(xù)） 6. 流體在圓管內(nèi)作平行穩(wěn)態(tài)層流流動的速度分布，流體在圓管內(nèi)作平行穩(wěn)態(tài)層流流動的速度分布， 最大流速，平均流速，壓降和范寧摩擦因子的公式最大流速，平均流速，壓降和范寧摩擦因子的公式 推導(dǎo)。（例