冶金传输原理试题

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1、测试题1  （1）回答问题（40分） 1、作用在流体上的力有那些？ 2、已知静止流体内部x方向的静强压为P，同一点其它方向的压强是多少？ 3、流体什么特性引起的沿程压力损失？ 4、什么是速度、温度及浓度边界层？5、叙述牛顿粘性定律、付里叶导热定律及菲克第一传质定律，并指出每个物理量的单位，比较它们的类似性。6、什么是有效辐射是？7、-270C的物体黑表面的辐射力是多少？ 8、写出Re数的表达式，并指出Re数的作用、构成Re数基本物理量的单位及意义。 9、写出贝努里方程，并指出每一项的单位及物理意义？10、在冬天有风

2、的天气感到冷，还是无风的天气感到冷？原因是什么？（2）计算（60分）1、对于一维稳态扩散传质，点A的摩尔浓度为2mol/m3，点B的摩尔浓度为Xmol/m3，两点距离为20mm；材料的传质扩散系数为720m2/min，则浓度梯度的的大小、方向及传质通量的大小及方向。2、有一水平放置的钢坯，表面积1.5×0.5m2,黑度为0.6,周围环境温度为200C。试比较钢坯温度在2270C及12270C时，钢坯表面由于辐射和对流换热造成的单位面积的热损失。（已知钢坯温度在2000C时，周围空气导热系数为3.27×10-2w/m

3、.0c，Pr=0.687，Gr=8×109；钢坯温度在10000C时，周围空气导热系数为5.75×10-2w/m.0c，Pr=0.688，Gr=2×109，Nu=0.15（PrGr）1/3）3、设钢包为一圆柱形，高为H，直径为D，水口直径为d。求钢包钢水流尽的时间。4、已知管道直径为50厘米，流体在管道内的平均速度为3m/s,流体的动力黏性系数为0.005Pa.s,密度为1000kg/m3。求流体流过管道的雷诺数。判断流体在管道流动中是层流还是湍流？5、设玻璃厚度为hmm，导热系数为k1w/m.0c，窗户面积为Am

4、2。若采用双层窗，玻璃厚度不变，双层窗玻璃之间的距离是Lmm，中间充满静止的空气，空气的导热系数为k2w/m.0c。设冬天、夏天的室外气温分别是TA1及TA2，对流换热系数为αA1及αA2，室内气温都是TA3，对流换热系数为αA3。无论冬天还是夏天，为了保持室内温度不变，若每106J的热量为0.5元，求采用双层窗比单层窗一年节约多少费用（假设冬天夏天各180天）？6、对于一维稳态导热，点A的温度为20oC，点B的温度为50oC，两点距离为20cm；材料的导热系数为1200J/（m.oC.min），求温度梯度的的大小

5、、方向及热流通量大小及方向。  测试题2  一、       举例说明工业过程的动量传输（流体）、热量传输及质量传输，并指出传输过程依靠的是分子扩散还是对流流动说明。（要求：每种传输现象举三个例子，三个例子要属于三个不同的领域，供举九例）（36分）。二、       填空（20分）（1）傅立叶导热定律中的的物理意义分别是??????、????????及 ?????????，其单位分别是???????、??????????? 、?????????。（6分）（2）菲克传质定律中的的物理意义分别是??????、?????

6、???及 ?????????，其单位分别是???????、??????????? 、????????。（6分）（3）对流换热包括????????????与??????????????????????。（4分）（4）当Pr时，温度边界层的厚度??????速度边界层的厚度。（2分）（5）扩散传质是在流体内部或流体与固体壁面之间，将高??????区的物质传输到????????区的传质方式。（2分） 三、计算（44分）（1）灰体表面温度为5270C，黑度为0.85,求其辐射力?（4分）（2）设墙壁厚度为hmm，供有三层砖砌

7、筑，第一层厚砖厚度H1导热系数为k1w/m.0c，第二层砖厚度H2导热系数为k2w/m.0c，第三层砖厚度H3导热系数为k3w/m.0c。三层砖“串联”砌筑，墙体面积为Am2。设冬天、夏天的室外气温分别是TA1及TA2，对流换热系数为αA1及αA2，室内气温都是TA3，对流换热系数为αA3。若每106J的热量为0.5元。求一年的冬天和夏天分别通过墙体进出房间的热量（冬天夏天各180天）？（10分）（3）已知实际管道内直径为12000mm，管道内流体速度为100m/s，管道内流过温度为200C的空气。现在实验室中有（

8、1）横截面的长为200mm、宽为200mm矩形管；（2）长周半径为2000mm、短周半径为100mm的椭圆形管；（3）半径为20mm的圆形管道各一根。1）计算每一根管道的雷诺数。2）现在在试验室要模拟实际管道内的流动状态，你选用那一（几）根管？为什么？并求出其流速。（设实验管道用的空气仍是200C）（15分） （4）已知流体以来流速度为2m/s流过管径为0.