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傳輸原理總復習舉例基本概念題1、如何理解動量、熱量和質(zhì)量傳輸?shù)念愃菩裕?、溫度梯度3、溫度邊界層4、簡述流體連續(xù)性介質(zhì)模型。

試用簡練的語言表述導熱、對流換熱及輻射換熱三種基本的傳熱方式以及它們之間的區(qū)別。試用你所學的傳熱學知識,說明保溫瓶膽為什么能夠保溫?(以熱水保溫為例)例題2如圖1所示,在相距h=0.06m的兩個固定平行平板中間放置另一塊厚度極薄的板,在薄板的上、下分別注滿不同粘度的油,已知下部油的粘度是上部油粘度的2倍。當薄板以勻速υ=0.3m/s被拖動時,測得每平方米受到的運動阻力F=30N/m2。試求這兩種油的動力粘度各是多少?解:圖1流體的粘度例題6文丘里流量計傾斜安裝如附圖所示,入口直徑為d1,喉部直徑為d2,試用連續(xù)性方程和伯努利方程推導其流量計算公式。解:例題11試用對流換熱微分方程,以相似變換法導出努塞爾數(shù)Nu。傳輸原理總復習舉例基本概念題1、如何理解動量、熱量和質(zhì)量傳輸?shù)念愃菩???0分)答:1)動量、熱量和質(zhì)量傳輸?shù)耐烤扔诟髯粤康臄U散系數(shù)與它們的梯度(速度、溫度或濃度)乘積的負值,三種分子傳遞過程可用一個通式來表示:

(通量)=-(擴散系數(shù))×(濃度梯度)。2)動量、熱量和質(zhì)量擴散系數(shù)γ、a、DAB具有相同的量綱,其單位均為m2/s。3)各量的傳遞方向均與(速度、溫度或濃度)梯度方向相反,通量的通式中都有一個“負”號。2、溫度梯度答:溫度梯度是溫度場中,任意一點沿等溫面法線方向上溫度的變化率。其數(shù)學表達式可以表示為:3、溫度邊界層答:溫度邊界層是流體流過溫度不同的固體壁面時,在流體內(nèi)部接近固體壁面處形成的具有一定溫度梯度的流體層。4、簡述流體連續(xù)性介質(zhì)模型。

答:流體連續(xù)性介質(zhì)模型認為流場中的流體質(zhì)點占據(jù)整個流場。即:將流場視為由無限多個流體質(zhì)點所組成的密集而無間隙的連續(xù)介質(zhì),流體質(zhì)點是組成流體的最小單位,質(zhì)點與質(zhì)點之間沒有空隙。反映宏觀流體的各種物理量(如壓力、速度、密度等)都可看成空間坐標的連續(xù)函數(shù),可以利用連續(xù)函數(shù)的解析方法來研究流體處于平衡或運動狀態(tài)下的有關物理參數(shù)之間的關系。試用簡練的語言表述導熱、對流換熱及輻射換熱三種基本的傳熱方式以及它們之間的區(qū)別。答:導熱、對流換熱及輻射換熱是熱量傳遞的三種方式。導熱主要依靠微觀粒子運動而傳遞熱量;對流換熱是指流體與固體壁面之間的換熱,依靠流體對流和導熱的聯(lián)合作用而產(chǎn)生熱量傳遞;輻射換熱是通過電磁波傳播能量,是物體之間輻射和吸收熱射線的綜合結(jié)果。一個傳熱現(xiàn)象往往是幾種傳熱方式同時作用。例題-9試用你所學的傳熱學知識,說明保溫瓶膽為什么能夠保溫?(以熱水保溫為例)答:1、保溫瓶膽制作成雙層玻璃結(jié)構,中間抽成真空,因而能夠有效地阻止通過瓶壁的導熱和對流換熱。2、瓶膽的玻璃夾層用水銀制成鏡面,提高了瓶壁對熱射線的反射率,能夠有效地降低因輻射傳熱而造成的熱損失。3、瓶口采用導熱系數(shù)小的材料(如:軟木)做瓶塞,減少水因蒸發(fā)和導熱散熱。例題1如圖所示,長度l=1.0m,直徑d=200mm的圓柱體,置于內(nèi)徑D=206mm的圓管中以1m/s的速度相對移動,已知間隙中油液的比重ε=0.92,運動粘性系數(shù)為5.6×10-4m2/s,求所需拉力T=?解:油液的密度=

ε×

水例題2如圖1所示,在相距h=0.06m的兩個固定平行平板中間放置另一塊厚度極薄的板,在薄板的上、下分別注滿不同粘度的油,已知下部油的粘度是上部油粘度的2倍。當薄板以勻速υ=0.3m/s被拖動時,測得每平方米受到的運動阻力F=30N/m2。試求這兩種油的動力粘度各是多少?解:設上部油液的粘度為μ,則由題意知,下部油液的粘度為2μ。

根據(jù)題意有解得圖1流體的粘度例題6文丘里流量計傾斜安裝如附圖所示,入口直徑為d1,喉部直徑為d2,試用連續(xù)性方程和伯努利方程推導其流量計算公式。解:由A1V1=A2V2

得對斷面1、2列出伯努利方程(不計水頭損失)例題6其中式中

K為儀器固定常數(shù),故流量公式的使用與流量計傾斜放置的的角度無關。例題8在圖3.20所示的虹吸管中,已知H1=2m,H2=6m,管徑D=15mm,如果不計損失,問S處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內(nèi)流速υ2及流量Q各為若干?(注意:管B端并未接觸水面或探入水中)

解:選取過水斷面1-1、2-2及圖3.20虹吸管水平基準面O-O,列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

即(A)例題8再選取水平基準面O’-O’,列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程即因由式(B)

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