冶金傳輸原理課后答案

08冶金（2）班潘志強(qiáng)08049050011、什么是連續(xù)介質(zhì)，在流體力學(xué)中為什么要建立連續(xù)介質(zhì)這一理論模型？答：（1）連續(xù)介質(zhì)是指質(zhì)點(diǎn)毫無空隙的聚集在一起，完全充滿所占空間的介質(zhì)。（2）引入連續(xù)介質(zhì)模型的必要性：把流體視為連續(xù)介質(zhì)后，流體運(yùn)動(dòng)中的物理量均可以看為空間和時(shí)間的連續(xù)函數(shù)，就可以利用數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)分析方法來研究流體運(yùn)動(dòng)，實(shí)踐表明采用流體的連續(xù)介質(zhì)模型，解決一般工程中的流體力學(xué)問題是可以滿足要求的。08冶金（2）班 0804905003 范偉1-9一只某液體的密度為800kg/，求它的重度及比重。解：重度：Y=pg=800*9.8=7840kg/（ -）比重：p/水=800/1000=0.8注：比重即相對(duì)密度。液體的相對(duì)密度指該液體的密度與一個(gè)大氣壓下4笆水的密度（1000kg/）之比 課本p4o08冶金（2）王帥08049050041-11設(shè)煙氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.3kg/m3，試計(jì)算當(dāng)壓力不變溫度分別為1000°C和1200°C時(shí)的密度和重度解：已知：t=0C時(shí)，p0=1.3kg/m3，且|3=一則根據(jù)公式當(dāng)t=1000C時(shí)，煙氣的密度為 （一）kg/m3=0.28kg/m3煙氣的重度為kg/m3=2.274kg/m3當(dāng)t=1200°C時(shí)，煙氣的密度為 （—）kg/m3=0.24kg/m3煙氣的重度為kg/m3=2.36kg/m308冶金（2）班 0804905006 黨鵬飛1—6答：絕對(duì)壓強(qiáng)：以絕對(duì)真空為起點(diǎn)計(jì)算的壓力，是流體的實(shí)際，真實(shí)壓力，不隨大氣壓的變化而變化。表壓力：當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓力大于外界大氣壓力時(shí)，用壓力表進(jìn)行測(cè)量。壓力表上的讀數(shù)（指示值）反映被測(cè)流體的絕對(duì)壓力比大氣壓力高出的數(shù)值，稱為表壓力。既：表壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓力真空度：當(dāng)被測(cè)流體的絕對(duì)壓力小于外界大氣壓力時(shí)，采用真空表測(cè)量。真空表上的讀數(shù)反映被測(cè)流體的絕對(duì)壓力低于大氣壓力的差值，稱為真空度。既：真空度=I絕對(duì)壓力-大氣壓力I=大氣壓力-絕對(duì)壓力0804905007 李瑋1-81物理大氣壓（atm）=760mmHg=10332mmH2O1物理大氣壓（atm）= 1.033kgf/cm2=101325Pa1mmH20=9.81Pa1-21已知某氣體管道內(nèi)的絕對(duì)壓力為117kPa,若表壓為70kPa,那么該處的絕對(duì)壓力是多少（已經(jīng)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?8kPa）,若絕對(duì)壓力為68.5kPa時(shí)其真空度又為多少？解：P^=P表+P大氣=70kPa+98kPa=168kPaP真=-（P絕-P大氣）=-（68.5kPa-98kPa）=29.5kPa08冶金（2）班0804905009 彭仁健1、 氣體在什么條件下可作為不可壓縮流體？答：對(duì)于氣體，在壓力變化不太大（壓力變化小于10千帕）或流速不太高（V<70米/秒）條件下（如流速較低的通風(fēng)道），氣體壓縮程度很小，可忽略氣體密度變化而作為不可壓縮流體來處理。08冶金（2）班0804905012王文棟牛頓粘性定律的物理意義：F/A=-Pdv/dy物理意義：流體的內(nèi)摩擦力大小與流體的性質(zhì)有關(guān)，與流體速度梯度和流體面積成正比。dv/dy是在與流動(dòng)方向垂直的方向上單位速度的變化率A是流體層間接觸面積四是動(dòng)力粘度系數(shù)0804905013 王斌1-4什么是動(dòng)力粘性系數(shù)和運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)，兩者的關(guān)系如何？答：動(dòng)力粘性系數(shù).，表征了流體抵抗變形的能力，即流體粘性的大小，單位pa.s運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)機(jī)粘度「與密度p的比值，它是個(gè)基本參數(shù)，是動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)的一種度量，單位：血/s兩者的關(guān)系：v=p/p彭造偉 冶金2班 0804905014什么是粘性動(dòng)量通量？答:粘性動(dòng)量通量:有牛頓內(nèi)摩擦定律，粘性切應(yīng)力的單位是N/m2,變形：業(yè)/m2=業(yè)/m2ss2 s即單位時(shí)間通過單位體積的通量，稱為動(dòng)量通量。故粘性切應(yīng)力可理解為粘性動(dòng)量通量?！?A…業(yè)-冬，dy dyd(「"?為單位體積流體的動(dòng)量在y方向上的動(dòng)量梯度。粘性動(dòng)量dy通量與在y方向的動(dòng)量濃度梯度成正比。負(fù)號(hào)表示動(dòng)量通量方向和動(dòng)量濃度梯度方向相反，即動(dòng)量從高速到低速的方向傳輸，這和熱量從高溫向低溫傳輸一樣。08冶金(2)班 0804905018 李娟P(guān)37,2-5.從換熱器兩條管道輸送空氣至爐子的燃燒器，管道橫斷面尺寸均為400mmX600mm，設(shè)在溫度為400°C時(shí)通向燃燒器的空氣量為8000kg/h，試求管道中空氣的平均流速。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度為1.293kg/ 。解：管道中空氣的平均流速為?標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度1.293kg/.在400C時(shí)，空氣的密度.得:=0.373kg/

得:3600m/hX400X600X由Qm=有：3600m/hX400X600X8000kgZh=0.373kg/得=24.824m/h.0804905019 鄭新宇2.6有一文氏管，已知dj=15cm,d,=10cm9水銀壓差計(jì)液面高差=20cmo若不計(jì)阻力損失，求通過文氏管的流量。解：由伯努利方程Pi+pgZi+pvl/2=p2+pgz：+pvp2Zj=z2,得v|=2(p1-p2)/p+Vi=2/p+vj又與/v疽A?/A]=d*/dj=1/2.25代入上式得(2.25vi)2=2*0,.2*13600/1000+Vi求得巧=1.16m/s流量q=1.16*w*0-1/4=0.02m3/s冶金2班 0804905020 陳昭云解：根據(jù)題意得：=6.31m/sI2(d\71I2(d\71—EI2J271A=1.59m/s假設(shè)水是從A管道流向B管道的;則根據(jù)實(shí)際流體的伯努利方程：

pV2 pv2P+ +pgz=P+ 2+pgz+h1 2 1 2 2 2失P+與=尸/昨+pg刷+h失1000kg/m3x(6.37* 1000kg/m3x(L.59*68.6x103+ =39.02x103+ 2__今 +103x9.8x1.0+h失算得:h=38.80kP假設(shè)水是從B管道流向A管道的；則P+土=P+f+p伽+hiB2A2 失1000kg/m3xG.59* 1000kg/m3x(6.37*39.02x103+ 生__2 =68.6x103+ 生__2 +1000x9.8x1.0+h失計(jì)算得:h失=-48.60P因?yàn)樵谒苤辛鲃?dòng)時(shí)一定有內(nèi)摩擦阻力損失(內(nèi)粘性力阻力損失)，且能量是從高能量向低能量傳輸?shù)?，所以h一定大于0.失即判斷水是從A管道流向B管道的08冶金(2)班 0804905022 時(shí)興娟1連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程分別由哪個(gè)定律推出?答：質(zhì)量守恒定律一連續(xù)性方程動(dòng)量守恒定律f動(dòng)量方程能量守恒定律一能量方程08冶金08冶金(2)班 0804905023任騰什么是穩(wěn)定流動(dòng)？什么是非穩(wěn)定流動(dòng)?答：穩(wěn)定流動(dòng)：流場中運(yùn)動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間發(fā)生變化，僅與位置有關(guān)的流動(dòng)；非穩(wěn)定流動(dòng)：流場中運(yùn)動(dòng)參數(shù)不僅隨時(shí)間發(fā)生改變，又與位置改變而發(fā)生改變的流動(dòng)。0804905024 李增山什么是跡線？什么是流線？答：跡線就是在流場中同一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)軌跡線；流線就是不同質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向線。08有色冶金（2）班 王海鵬 0804905025P623-2沿程阻力和局部阻力的物理本質(zhì)是什么？答：沿程阻力：流體流過一定的直管時(shí)，由于流體的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力損失，用h摩表示。沿程阻力損失計(jì)算公式：h摩=入Lpv2/2d（流體力學(xué)中的達(dá)西公式）h摩：單位體積流體的沿程阻力損失；A:沿程阻力損失系數(shù)，對(duì)于管內(nèi)層流，入=64/Re;L,d:管的長度，內(nèi)徑，m.局部阻力：流體流過管件，閥門及管截面突然擴(kuò)大或縮小等局部地方所引起的阻力損失，用h局表示；局部阻力損失的計(jì)算公式：h局=&局pv2/2h局:單位體積流體的局部阻力損失，pa;&局:局部阻力損失系數(shù)。0804905026 楊永作3-5溫度t=5°C的水在直徑d=100mm圓管中流動(dòng)，體積流量Qv=15L/s，問管中水流處于什么流動(dòng)狀態(tài)？解：由已知可得：v=Qv/A=15/(3.14*0?052)=1.9m/s查表并計(jì)算水在t=5°C時(shí)的粘度n1.366x10-6一1.789x10-6/(10-0)=n-1.789x10-6/(5-0)得n=1.578x10-6得雷諾數(shù)Re=vxd/n=1?9x0?10/1?578x10-6=120405.5>2300所以管中流態(tài)為湍流。0804905027 冶曉強(qiáng)3-7.橫斷面積為2?5mX2.5m的井礦巷道中(已知：井下溫度t=20C,空氣門=0.15ctf/s),當(dāng)空氣流速v=1m/s時(shí)，氣體處于什么流動(dòng)狀態(tài)？解：；t=20C;v=1m/s;n=0.15ctf/s=1.5X10-5tf/sRe=vds/n其中，ds=4A/SA=2.5X2.5=6.25m;S=2.5X4=10m?.?ds=4X6.25/10=2.5則：Re=vds/n=1X2.5/1.5X10-5tf/s=167000>2300?管中流態(tài)為湍流0804905028 孟賢睿3-10.設(shè)金屬光滑水管，直徑D=50mm,流過水的溫度t=20C時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度n=0.013*10-4m2/s，流過直線段長度L=20m。試計(jì)算水流量qv1=0.3m3/h和qv2=1.2m3/h時(shí)的摩擦阻損？解：(1)水流速和Re數(shù)U1=qv1/n(D2/4)=0.3/[(3.14*0.052)/4]*3600=0.04m/sRe1=U1D/n=0.04*0.05/0.013*10-4=1538<2300,層流U2_qv2/n(D2/4)=1.2/[(3.14*0.052)/4]*3600=0.16m/sRe2=U2D/n=0.16*0.05/0.013*10-4=6153>4000,湍流(2)管道摩擦阻力損失 (設(shè)p=1000kg/m3)層流：h1摩=X*L/D*pU12/2=64/Re1*20/0.05*1000/2*(0.04)2=13.3N/m2湍流：h2摩T*L/D*pU22/2=0.3164/Re20.25*20/0.05*1000/2*(0.16)2=182.84N/m20804905029 竇俊英3-12、計(jì)算下面兩管道的當(dāng)量直徑：(1)橫截面邊長為a的正六邊形管道；⑵內(nèi)、外直徑分別為di和d2的同心圓環(huán)套管?解：(1)由當(dāng)量直徑的公式de=4A/sA-導(dǎo)管或設(shè)備的流通截面積，S-被流體所浸潤的導(dǎo)管或設(shè)備的周長因?yàn)檎呅蔚臋M截面是由6個(gè)正三角形組成,S六邊形=6*S三角形=6*a*二a*1/2=3*二*正六邊形橫截面管道周長S=6a，de=(4*3*二*)/6a=a.(2)S同心圓==(-)/4同心圓周長=( )同心圓環(huán)管道的當(dāng)量直徑de= (-)/4]/( )=+張吉云0804905031張吉云第四章邊界層理論1、什么叫邊界層厚度？答：流速相當(dāng)于主流區(qū)速度的0.99處到固定體壁面間的距離叫邊界層厚度0804905032 牛啟軍1.簡述拉瓦爾噴管的原理。答：拉瓦爾噴管的前半部是一段由大變小向中間收縮的管道。收縮到一定程度之后又由小變大向外擴(kuò)張。這種管路可使氣流的速度因噴管截面積的變化而變化，使氣流從亞音速到音速，直至加速到跨音速。拉瓦爾噴管的原理:氣體以一定的初速度進(jìn)入噴管的前半部（收縮段），在這一階段，氣體的運(yùn)動(dòng)遵循"流體在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，截面小處流速大，截面大處流速小”的原理，因此氣流被不斷加速。當(dāng)?shù)竭_(dá)喉部時(shí)，氣流流速已經(jīng)超過了音速。而跨音速的流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)卻不再遵循”截面小處流速大，截面大處流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。所以氣流通過喉部進(jìn)入擴(kuò)張段時(shí)，氣流的速度被進(jìn)一步加速，最終起到增大氣流流速的作用。0804905034 耿顯朋什么是滯止?fàn)顟B(tài)和臨界狀態(tài)？滯止?fàn)顟B(tài)：流動(dòng)中某截面或某區(qū)域的速度等于零，處于靜止或滯止?fàn)顟B(tài)，則此斷面上的參數(shù)稱為滯止參數(shù)，角標(biāo)用0表示。臨界狀態(tài)：一元恒定等熵氣流某一截面上氣流速度當(dāng)?shù)匾羲贂r(shí)，該斷面上的參數(shù)稱為臨界參數(shù)，角標(biāo)用*表示。0804905035 楊福明1.什么是馬赫數(shù)？

答：在可壓縮性氣體流動(dòng)過程中常以當(dāng)?shù)貤l件下的聲速作為標(biāo)準(zhǔn)來表示氣體流出的相對(duì)速度，該比值稱為馬赫數(shù)。用M或Ma定義式為:Ma=u\us式中u為可壓縮性氣體流出的實(shí)際速度（m\s）.us為相同條件下氣體介質(zhì)的聲速（m\s）0804905036賈生明08049050361 等觴流動(dòng)為什么看成絕熱可逆流動(dòng)李明10-6外徑d=150mm李明10-6外徑d=150mm的蒸汽管道要求散量不大于465J/（m?s）,試確定用珍珠巖磷酸鹽制品〔入=