傳輸原理復(fù)習(xí)提綱DOC

1、冶金傳輸原理復(fù)習(xí)提綱、基本概念一、 動(dòng)量傳輸1、 流體；連續(xù)介質(zhì)模型；流體模型；動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、恩式粘度；壓縮性、膨脹性2、 表面力、質(zhì)量力；靜壓力特性；壓強(qiáng)（相對壓強(qiáng)、絕對壓強(qiáng)、真空度）；等壓面3、 Lagrange 法、Euler法，跡線、流線4、 穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流 ，急變流、緩變流，均勻流、非均勻流5、 運(yùn)動(dòng)要素：流速、流量，水力要素：過流斷面、濕周、水力半徑、當(dāng)量直徑6、 動(dòng)壓、靜壓、位壓；速度能頭、位置能頭、測壓管能頭、總能頭；動(dòng)能、動(dòng)量修正系數(shù)7、 層流、湍流；自然對流、強(qiáng)制對流8、 沿程阻力、局部阻力；沿程損失、局部損失9、 速度場；速度梯度；速度邊界層二、 熱量傳輸1、溫度

2、場、溫度梯度、溫度邊界層；熱流量、熱流密度 2、導(dǎo)熱、對流、輻射3、導(dǎo)熱系數(shù)、對流換熱系數(shù)、輻射換熱系數(shù)、熱量傳輸系數(shù)4、相似準(zhǔn)數(shù)Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑體、白體、透熱體；灰體；吸收率、反射率、透過率、黑度6、單色輻射力、全輻射力、方位輻射力；角系數(shù)；有效輻射；表面網(wǎng)絡(luò)熱阻、空間網(wǎng)絡(luò)熱阻7、解析法、數(shù)值分析法、有限差分法、集總參數(shù)法、網(wǎng)絡(luò)元法三、 質(zhì)量傳輸1、 質(zhì)量傳輸；擴(kuò)散傳質(zhì)、對流傳質(zhì)、相間傳質(zhì)2、 濃度、速度、傳質(zhì)通量；濃度場、濃度梯度、濃度邊界層3、 擴(kuò)散系數(shù)、對流傳質(zhì)系數(shù)4、 Ar、Sc、Sh準(zhǔn)數(shù)、基本理論與定律一、 動(dòng)量傳輸1、 Newton粘性定律2、 N-S方程

3、3、 連續(xù)方程、能量方程、動(dòng)量方程、靜力學(xué)基本方程二、 熱量傳輸1、 F-K方程2、 Fourier定律3、 Newton冷卻（加熱）公式4、 Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、余弦定律5、 相似原理及其應(yīng)用三、 質(zhì)量傳輸1、 傳質(zhì)微分方程、Fick第一、二定律2、 薄膜理論、雙膜理論、滲透理論、更新理論、基本理論與定律在工程中的應(yīng)用一、 動(dòng)量傳輸1、連通容器2、連續(xù)方程、能量方程、動(dòng)量方程的應(yīng)用、煙囪計(jì)算3、流體阻力損失計(jì)算二、 熱量傳輸1、 平壁、圓筒壁導(dǎo)熱計(jì)算2、 相似原理在對流換熱中的應(yīng)用3、 網(wǎng)絡(luò)單元法在表面輻射

4、換熱中的應(yīng)用4、 通過爐墻的綜合傳熱、火焰爐爐膛熱交換、換熱器5、 不穩(wěn)態(tài)溫度場計(jì)算：解析法；有限差分法三、 質(zhì)量傳輸1、平壁、圓筒壁擴(kuò)散計(jì)算2、相似原理在對流傳質(zhì)中的應(yīng)用3、炭粒、油粒的燃燒過程4、相間傳質(zhì)（氣固、氣液、多孔材料）、主要參考題型一、 填空1、當(dāng)體系中存在著（ 、 、 ）時(shí)，則發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸，既可由分子（原子、粒子）的微觀運(yùn)動(dòng)引起，也可以由旋渦混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起。2、連續(xù)介質(zhì)模型是指（ ）。3、溫度升高、壓強(qiáng)減少，則液體的粘度（ ）；氣體的粘度（ ）。4、流體靜壓強(qiáng)的特性為（ ）。5、作用在流體上的力有（ 、 ）二種。6、靜止液體作用于平面壁上的壓力P為

5、（浸水面積）與（其形心的液體壓強(qiáng)）的乘積。它的方向?yàn)槭軌好娴模▋?nèi)法線）方向。7、流體動(dòng)力學(xué)的研究方法主要有（ ）、（ ）二種。8、流體運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變化，只隨空間位置不同而變化的流動(dòng)稱為( ).非穩(wěn)定流是指（ ）。9、跡線是( )；流線為（ ）。.10、流量是（單位時(shí)間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量），有（ ）、（ ）、（ ）三種。11、對于圓管中的流體，流動(dòng)狀態(tài)的判據(jù)依據(jù)是（ ）。12、層流是（ ）；湍流是指（ ）。13、對于圓管中的流體，其流動(dòng)狀態(tài)為層流時(shí)的沿程阻力系數(shù)為（ ）。14、時(shí)均速度是（ ）；時(shí)均壓強(qiáng)是（ ）。15、過流斷面突然縮小、突然擴(kuò)大的沿程阻力系數(shù)分別為（ 、 ）。16、溫

6、度梯度、速度梯度、濃度梯度分別是指（ 、 、 ）。17、熱量傳輸?shù)娜N基本方式為（ 、 、 ）。18、單色輻射力是指（ ），全輻射力又是（ ）。19、黑體、白體、透明體分別是指（ ）、（ ）、（ ）。20、熱輻射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分別為（ 、 、 、 ）。21、角系數(shù)是指（ ），兩相距很近的平行大平面的角系數(shù)分別為（ ）、（ ）。22、有效輻射是指（ ），表面輻射熱阻、空間熱阻分別為（ ）、（ ）。23、質(zhì)量傳輸?shù)娜N基本方式為（ 、 、 ）。24、二元混合體系中，兩組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系為（ ）；摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系為（ ）。2

7、5、傳質(zhì)通量是（ ）。26、Fick第一、二定律分別為（ 、 ）；Fourier定律為（ ）；Newton粘性定律（ ）。27、導(dǎo)溫系數(shù)a=( )；動(dòng)力粘度=（ ）。28、速度場、溫度場、濃度場分別是指（ ）、（ ）、（ ）。29、Fo=( ) ,Bi=( ),Re=( ), Nu=( ), Pr=( ),Gr=( )。30、Sh=( ), Sc =( ), Ar=( )。二、 計(jì)算1、 一滑動(dòng)軸承，軸與軸承的間隙0.1cm，軸的轉(zhuǎn)速2980r/min，軸的直徑D=15cm，軸承寬度b=25cm。求軸承所消耗的功率。潤滑油的粘度為0.245Pa.s。2、一沿著涂有潤滑油的傾角為300的斜面等速

8、向下運(yùn)動(dòng)的木板，其底面積為50×50cm，其質(zhì)量為5千克，速度為1m/s，平板與油斜面的距離為=1mm。求潤滑油的動(dòng)力粘度系數(shù)。3、如圖1為水管路系統(tǒng)，已知D1，D2，L1，L2，H，1，2，1，2。求出口流速，并繪出其總水頭線和測壓管水頭線示意圖。4、如圖2為一噴嘴，出口直徑D1=10 cm，管端直徑D2=40 cm，流量Q=0.4 m3/s，噴嘴和管以法蘭盤連接，共用12個(gè)螺栓，不計(jì)水和管嘴的重量，水流水平射向一垂直壁面，試求壁面所承受的水平推力及每個(gè)螺栓受力。 圖1 圖25、如圖3 小管直徑D1=0 .2 m，大管直徑D2=0.4 m。P1=70 KN/ m2，P2=40 KN

9、/m2 ，2-2斷面流速為1 m/s。1、2斷面高度差為1 m。試判斷水在管中的流動(dòng)方向，并求水流經(jīng)兩斷面間的水頭損失。6、水箱側(cè)面壁接出一直徑D=0.20m的管路，如圖4所示，已知H1=2.0m，H2=3.0m，不計(jì)任何損失，求A點(diǎn)的壓強(qiáng)及出流流速。7、某冶金爐墻分別由耐火磚、硅藻土磚、保溫板、金屬薄板組成，厚度分別為125, 125， 60， 4 mm，導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.4, 0.14, 0.10, 45 W/m.。已知爐內(nèi)、外側(cè)壁溫分別為600，50，求爐墻單位面積上的熱損失及爐墻的溫度分布。8、某熱風(fēng)管道的內(nèi)、外徑分別為200、220mm，管外包扎厚度為50mm的隔熱材料，管壁與隔熱材

10、料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為50.6 , 0.2 W/m.。已知管內(nèi)、外表面溫度分別為250，50，求通過管道的單位長度上的熱損失及兩層接觸界面的溫度。 圖3 圖49、空氣流以3.1 m/s的速度平行于水的表面流動(dòng)，水的溫度為15 ，其飽和蒸氣壓為1705 Pa，空氣溫度為20 ，求表面長為0.1米范圍內(nèi)水的蒸發(fā)速率。已知空氣中的水汽分壓為777 Pa，總壓為98070 Pa，空氣粘度系數(shù)為15.5×10-6 m2/s，水汽在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為7.25×10-2 m2/h。提示：10、由組分A（O2）和組分B（CO2）組成的二元一維穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散體系，cA=0.0207kmol/m3,cB

11、=0.0622 kmol/m3,uA=0.0017m/s,uB=0.0003m/s,試計(jì)算其主流速度和傳質(zhì)通量。11、某爐氣溫度為1627，爐氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.3Kg/m3,爐外大氣溫度為30，試求 當(dāng)距爐門坎高2.0m處，爐膛相對壓強(qiáng)為12Pa時(shí)，爐門坎處是冒煙還是吸冷風(fēng)？12、煙氣平均溫度為1300，煙氣在標(biāo)態(tài)下的密度為1.3kg/m3,煙囪底部要求的負(fù)壓為100Pa，周圍大氣溫度15，試求煙囪高度（不考慮煙氣的流動(dòng)）。13、兩塊平行放置的大鋼板，其間距遠(yuǎn)小于長和寬。已知鋼板的溫度分別為727、27，黑度均為0 .8。若視鋼板為灰體，試計(jì)算其自身輻射、有效輻射及凈傳熱量。

12、14、有一管徑為10 mm，長為10m的小水平直管，管中水流速為0.131m/s，室溫下水的粘度為1.31×10-6 m2/s，試判定其管中水的流態(tài)并求其能量損失？15、已知空氣流動(dòng)速度場vx=6(x+y2),vy=2y+z3,vz=x+y+4z,試分析此流動(dòng)狀態(tài)是否連續(xù)？三、 問答與分析1、 試述三種傳輸現(xiàn)象的普遍規(guī)律。2、 簡述流線的特點(diǎn).3、 試說明串聯(lián)、并聯(lián)管路的特點(diǎn)，并分析減少流體阻力損失的途徑4、 試分析影響對流換熱、對流傳質(zhì)的主要因素。5、 試分析某平壁爐墻的綜合傳熱情況。6、 簡述對流傳質(zhì)中的薄膜理論。7、 試比較相似原理在對流換熱、對流傳質(zhì)中的應(yīng)用。8、 試簡單說明

13、速度邊界層、溫度邊界層和濃度邊界層。9、 簡單分析自然排煙煙囪的工作原理。10、 利用傳質(zhì)有關(guān)理論，分析炭粒、油粒的燃燒過程。、部分參考題答案一、填空題1、當(dāng)體系中存在著（速度梯度、溫度梯度、濃度梯度）時(shí)，則發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸，既可由分子（原子、粒子）的微觀運(yùn)動(dòng)引起，也可以由旋渦混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起。2、連續(xù)介質(zhì)模型是指（不考慮分子之間的間隙，把流體視為無數(shù)連續(xù)分布的流體質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)介質(zhì)）。3、溫度升高、壓強(qiáng)減少，則液體的粘度（減少）；氣體的粘度（增加）。4、流體靜壓強(qiáng)的特性為（方向與作用面垂直并指向作用面；任一點(diǎn)上的壓力在各個(gè)方向上是相同的）。5、作用在流體上的力有（表面

14、力、質(zhì)量力）二種。6、對流傳質(zhì)薄膜理論、滲透理論、更新理論的結(jié)論分別是（）、（）、（）。7、流體動(dòng)力學(xué)的研究方法主要有（拉格朗日法）、（歐拉法）二種。8、流體運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變化，只隨空間位置不同而變化的流動(dòng)稱為(穩(wěn)定流).非穩(wěn)定流是指（流體運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間而變化，且隨空間位置不同而變化的流動(dòng)）。9、跡線是(流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡線)；流線為（同一瞬間各流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的總和（速度向量所構(gòu)成的連線）。.10、流量是（單位時(shí)間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量），有（體積流量）、（質(zhì)量流量）、（重量流量）三種。11、對于圓管中的流體，流動(dòng)狀態(tài)的判據(jù)依據(jù)是（Rec=2300）。12、層流是（所有流體質(zhì)點(diǎn)只作沿同

15、一方向的直線運(yùn)動(dòng)）；湍流是指（流體質(zhì)點(diǎn)作復(fù)雜的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)）。13、對于圓管中的流體，其流動(dòng)狀態(tài)為層流時(shí)的沿程阻力系數(shù)為（）。14、時(shí)均速度是（瞬時(shí)速度在一段時(shí)間內(nèi)的平均值）；時(shí)均壓強(qiáng)是（瞬時(shí)壓強(qiáng)在一段時(shí)間內(nèi)的平均值）。15、過流斷面突然縮小、突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)分別為（、 ）。16、溫度梯度、速度梯度、濃度梯度分別是指（溫度場中，法線方向上的溫度變化率、速度場中，法線方向上的速度變化率、濃度場中，法線方向上的濃度變化率）。17、熱量傳輸?shù)娜N基本方式為（傳導(dǎo)傳熱、對流換熱、輻射換熱）。18、單色輻射力是指（若輻射能力僅指某波長下波長間隔d范圍內(nèi)所發(fā)射的能量），全輻射力又是（發(fā)射物體每單位表面

16、積、單位時(shí)間內(nèi)向半球空間所發(fā)射的全部波長的能量）。19、黑體、白體、透明體分別是指（吸收率等于1，反射率、透過率均為0的理想物體）、（反射率等于1，吸收率、透過率均為0的理想物體）、（透過率等于1，反射率、吸收率均為0的理想物體）。20、熱輻射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分別為（、max ·T=2897. 6、）。21、角系數(shù)是指（任意兩表面所組成的體系，其中一個(gè)表面所發(fā)射的輻射能投射到另一表面上的能量占發(fā)射總能量的百分?jǐn)?shù)，稱為第一表面對第二表面的輻射角度系數(shù)），兩相距很近的平行大平面的角系數(shù)分別為（ ）。22、有效輻

17、射是指（單位時(shí)間單位面積所射離的輻射能 ），表面輻射熱阻、空間熱阻分別為（ ）、（）。23、質(zhì)量傳輸?shù)娜N基本方式為（分子擴(kuò)散、對流傳質(zhì) 、相間傳質(zhì)）。24、二元混合體系中，兩組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系為（）；摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系為（）。25、標(biāo)態(tài)下氣體、液體、固體的擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級分別是（10-5-10-4 m2/s ）、（10-10-10-9 m2/s ）、（10-14-10-10 m2/s）。26、Fick第一、二定律分別為（ 、）；Fourier定律為（）；Newton粘性定律（）。27、導(dǎo)溫系數(shù)a=(/(c) )；動(dòng)力粘度=（）。28、運(yùn)動(dòng)粘度、熱擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)的單位分別是（m2/s）、（m2/

18、s）、（m2/s）。29, , , , ,。30、, , 。二、計(jì)算題1一沿著涂有潤滑油的傾角為30°的斜面等速向下運(yùn)動(dòng)的木板，其底面積為100×100 cm，其質(zhì)量為10 kg，速度為2 m/s，平板與油斜面的距離為=1 mm。求潤滑油的動(dòng)力粘度。解： 2某流體的密度為1000kg/m3,粘度為0.01cm2/s,在水平板上流動(dòng)，距板端長度1m時(shí)的速度分布x=2+3y-y3.試求在空間點(diǎn)(x=1m,y=1m）處x方向的動(dòng)量通量。解：物性通量： 對流通量： 3如圖小管1截面積A1=0.1m2，大管2截面積A2=0.2m2。已知P1=100 kPa，P2=50 kPa ，管中

19、水流量為0.4m3/s。1、2斷面高度差為1 m。試判斷水在管中的流動(dòng)方向，并求水流經(jīng)兩斷面間的水頭損失。解：1-1、2-2斷面流速分別為： 將基準(zhǔn)面取在1-1水平面上，則1-1、2-2處的總水頭分別為： 因?yàn)镋1>E2,所以流動(dòng)方向是1-1面流向2-2面。 1-1面流向2-2面間的水頭損失： Hw=E1-E2=4.6m 4某爐氣溫度為1300，爐氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.3kg/m3,爐外大氣溫度為30，空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.293kg/m3。當(dāng)距爐門坎高2.0m處，爐膛相對壓強(qiáng)為12Pa時(shí)，試問爐門坎處是冒煙還是吸冷風(fēng)？解：爐氣密度 空氣密度 把基準(zhǔn)面取在爐門坎水平面上，則爐門

20、坎處的爐膛的相對壓強(qiáng)為： 所以爐門坎處是吸冷風(fēng)。 5煙氣平均溫度為1300，煙氣在標(biāo)態(tài)下的密度為1.3kg/m3,煙囪底部要求的負(fù)壓為100Pa，周圍大氣溫度15，空氣在標(biāo)態(tài)下的密度為1.293kg/m3,試求煙囪高度（可不考慮煙氣的流動(dòng)）。解： 爐氣密度： 空氣密度： 煙囪高度： 6有一管徑為10 mm，長為10m的小水平直管，管中水流速為0.131m/s，室溫下水的粘度為1.31×10-6 m2/s，水的密度為1000kg/m3。試判定此管中水的流態(tài)，由已有條件是否能求其沿程能量損失？如果可以，其能量損失是多少？解： 水的雷諾數(shù)： 屬于層流沿程損失： 7某冶金爐爐墻分別由耐火磚、

21、金屬薄板組成，厚度分別為125mm, 4 mm，導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.40, 40 W/m.。已知爐內(nèi)、外側(cè)壁溫分別為850，50，求爐墻單位面積上的熱損失及中間溫度。解：爐墻單位面積上的熱損失： 中間溫度：8某冶金爐爐墻分別由耐火磚、保溫層、金屬薄板組成，厚度分別為125, 125，5 mm，導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.40, 0.10, 40 W/m.。已知爐內(nèi)、外側(cè)壁溫分別為850，50，求爐墻單位面積上的熱損失及爐墻的溫度分布。解：爐墻單位面積上的熱損失： 中間溫度：9兩塊平行放置的大鋼板1、2，其間距遠(yuǎn)小于長和寬。已知鋼板的溫度分別為727、27，黑度均為0 .8。若視鋼板為灰體，試計(jì)算

22、兩鋼板的自身輻射及其間的輻射熱交換量。解：鋼板1自身輻射： 鋼板2自身輻射： 板間輻射熱量： 10一加熱爐爐墻由耐火粘土磚（mm，W/m），硅藻土填料層（mm，W/m），紅磚層（mm， W/m）三層組成，爐墻內(nèi)外壁溫度分別為，求通過爐墻的熱通量及紅磚層內(nèi)表面溫度。解：爐墻的熱通量： W/m2紅磚層內(nèi)表面溫度： 11計(jì)算直徑d=1m的熱風(fēng)管單位長度上的表面輻射熱損失。已知熱風(fēng)管為裸露鋼表面，黑度0.8，外表面溫度為227， 此管置于斷面為2×2的磚砌溝槽內(nèi)，磚槽內(nèi)表面溫度為27，黑度0.9。解：可視為非自見表面熱風(fēng)管A1被可自見表面溝槽A2所包圍，則 12爐壁由三層組成，粘土磚1=0.

23、23m,1=1.2W/(m. );石棉粘土磚2=0.03m,2=0.1W/(m. )；紅磚3=0.24m,3=0.5W/(m. )。爐墻內(nèi)煙氣側(cè)換熱系數(shù)40 W/(m2. )、煙氣溫度1020 ；爐墻外空氣側(cè)換熱系數(shù)15 W/(m2. )，空氣溫度20 ；試求通過該爐墻的熱損失及爐墻外側(cè)的溫度。解：爐墻單位面積上的熱損失： 爐墻外側(cè)的溫度： 13一滑動(dòng)軸承，軸與軸承的間隙=0.1cm，軸的轉(zhuǎn)速n=2980r/min，軸的直徑D=15cm，軸承寬度b=25cm。求軸承所消耗的功率。潤滑油的粘度為=0.245Pa.s。解：軸表面的圓周速度： u=3.14nD/60=23.4m/s軸承間隙里流速呈線

24、性分布，速度梯度 ：du/dy=23400 內(nèi)摩擦力： F=0.245×3.14×0.15×0.25×23400 =675N 滑動(dòng)軸承所消耗的功率： KW14已知空氣流動(dòng)速度場vx=6(x+y2),vy=2y+z3,vz=x+y+4z,試分析此流動(dòng)狀態(tài)是否連續(xù)？ 解：15如圖為一噴嘴，出口直徑D1=10 cm，管端直徑D2=40 cm，流量Q=0.4 m3/s，噴嘴和管以法蘭盤連接，共用10個(gè)螺栓，不計(jì)水和管嘴的重量，水流水平射向一垂直壁面，試求壁面所承受的水平推力及每個(gè)螺栓受水平拉力。解：如圖取1-1、2-2斷面，并列B.E. 設(shè)噴嘴對水流的水平作用力

25、F，列動(dòng)量方程： 三）問答題1、試分析串、并聯(lián)管路系統(tǒng)的特點(diǎn)，并說明減少管路系統(tǒng)阻力損失的途徑。答：1）串聯(lián)管路特點(diǎn)：各段流量相同，阻力疊加；并聯(lián)管路特點(diǎn)：各支路阻損相同，流量疊加 2）減少流體阻力損失A）改善固體邊界狀態(tài) a) hr¯ 盡量減少局部管件或截面變化，改善局部管件結(jié)構(gòu)90°®圓轉(zhuǎn)彎 突然®逐漸擴(kuò)大（收縮）b) hl¯ 盡量L¯ ；D；選用光滑管c) “經(jīng)濟(jì)流速”的選擇：綜合考慮B) 添加減阻劑 添加減阻劑，改善紊流運(yùn)動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。三種添加劑：高分子聚合物（聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺）；金屬皂；懸浮物（泥、砂、紙漿、石棉）。 2

26、、試分析影響對流換熱系數(shù)的主要因素。答：影響因素 1）流態(tài)和流動(dòng)起因 2）流體的物理性質(zhì) 熱導(dǎo)率、熱容c、密度、粘度、膨脹系數(shù) 3）流體有無相變 4) 換熱面的幾何形狀、大小及位置 3、研究對流換熱的方法主要有哪些？簡單分析這些方法是如何求解對流換熱系數(shù)的，并說明其適用性。 答：研究對流換熱的方法主要有： 數(shù)學(xué)分析法、相似理論-模型實(shí)驗(yàn)法、類比法（1） 數(shù)學(xué)分析法 精確解法：利用F-K方程、N-S方程、連續(xù)性方程、邊界給熱微分方程聯(lián)立求解。適用簡單問題。近似積分法：取控制體建立能量積分方程，求得溫度場的近似關(guān)系后，求解積分方程。適用簡單問題。數(shù)值解法：采用數(shù)值方法求解能量平衡微分方程，以確定對

27、流換熱系數(shù)。（2）相似理論-模型實(shí)驗(yàn)法 根據(jù)相似原理做模型實(shí)驗(yàn)的求解方法。是應(yīng)用最廣，最實(shí)用的方法，適用復(fù)雜的實(shí)際問題。（3）類比法 根據(jù)熱量傳輸與動(dòng)量傳輸?shù)念愃菩?，通過建立對流換熱系數(shù)和流動(dòng)阻力系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系來求解對流換熱系數(shù)。在一定程度上有效。4、試論述高溫爐氣通過平壁爐墻至周圍空氣的綜合傳熱過程，并簡單說明如何減少通過爐墻的散熱損失？答：爐墻的綜合傳熱過程分三個(gè)過程：1）高溫爐氣以輻射和對流方式傳給內(nèi)壁 2）爐壁以傳導(dǎo)方式由內(nèi)壁傳到外壁 3）外壁以輻射和對流方式傳給周圍空氣 對穩(wěn)態(tài) q1=q2=q3=q 減少爐墻的熱損失措施：降低空氣與爐外壁的換熱系數(shù)、降低煙氣與爐內(nèi)壁的換熱系數(shù)、采

28、用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料、增加爐墻厚度。5、分析三種傳輸現(xiàn)象的普遍規(guī)律。答：1）動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸通量，均等于各自的擴(kuò)散系數(shù)與各自的濃度梯度乘積的負(fù)值，三種傳輸過程可用一具通式來表達(dá)，即：（通量）=-（擴(kuò)散系數(shù)）×（濃度梯度）2）、動(dòng)量、熱量和質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)具有相同的因次，其單位均為m2/s;3）、通量為單位時(shí)間內(nèi)通過與傳輸方向垂直的單位面積上的動(dòng)量、熱量或質(zhì)量，各量的傳輸方向均與該量的濃度梯度方向相反，故通量的普遍表達(dá)式中有一負(fù)號。 四）名詞解釋1粘性：實(shí)際流體流動(dòng)時(shí)，阻礙流體流動(dòng)的性質(zhì)。2理想流體：沒有粘性的流體。3可壓縮流體：密度隨溫度和壓力變化而變化的流體。4牛頓流體：流體流動(dòng)過程

29、中，符合牛頓粘性定律的流體。5自然流動(dòng)：流體流動(dòng)體系內(nèi)，流體的密度不同而產(chǎn)生的浮力所構(gòu)成的流動(dòng)。6強(qiáng)迫流動(dòng)：流體流動(dòng)體系內(nèi)，流體因外力作用所構(gòu)成的流動(dòng)。7層流：流體層與層間相互不干擾的有規(guī)則的流動(dòng)狀態(tài)。8湍流：流體層與層相互混雜、相互干擾的不規(guī)則的流動(dòng)狀態(tài)。9動(dòng)量通量：單位時(shí)間通過單位面積所傳遞的動(dòng)量。10粘性動(dòng)量通量：單位時(shí)間通過單位面積傳遞的粘性動(dòng)量。11跡線：流體流動(dòng)的軌跡線。12熱量傳輸：由于溫度差引起的熱量傳遞。13溫度梯度：溫度場中，法線方向上的溫度變化率。14導(dǎo)熱系數(shù)：單位溫度梯度通過單位面積的熱量。15熱流密度：單位時(shí)間通過單位面積傳遞的熱量。16熱量通量：單位時(shí)間通過單位面積

30、傳遞的熱量。17輻射力：物體在單位時(shí)間由單位表面積向半球空間發(fā)射的全部波長的輻射能量。18黑體：吸收率等于1，反射率、透過率均為0的理想物體。19輻射強(qiáng)度：單位時(shí)間單位輻射面積在單位立體角內(nèi)發(fā)射的全部波長的輻射能量。20有效輻射：單位時(shí)間單位面積所射離的輻射能。21質(zhì)量傳輸：物質(zhì)從物體或空間的某一部分傳遞到另一部分的現(xiàn)象。22不穩(wěn)定濃度場：隨時(shí)間而變化的濃度場。23穩(wěn)定濃度場：不隨時(shí)間而變化的濃度場。24濃度梯度：濃度場中，法線方向上的濃度變化率。25傳質(zhì)通量：單位時(shí)間通過單位面積的物質(zhì)的量，即速度與濃度的乘積五）選擇題1擴(kuò)散系數(shù)的單位是 AW/mBW/m2Cm2/sDm/s 2圓管中流體流動(dòng)時(shí)其Re=10000，則其流動(dòng)狀態(tài)為A層流B湍流C穩(wěn)定流D非穩(wěn)定流3當(dāng)圓筒壁長度遠(yuǎn)大于其外徑，則沿軸向的導(dǎo)熱可以忽略不計(jì)，則該圓筒壁的導(dǎo)熱可視為A一維導(dǎo)熱B二維導(dǎo)熱C三維導(dǎo)熱D非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱