冶金传输原理试题

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时间:2018-08-02

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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、在冬天有风的天气感到冷,还是无风的天

2、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.0c,Pr=0.687,Gr=8×109;钢坯温度

3、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Am2。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

4、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、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

5、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??????、????????及 ?????????,其单位分别是???????、??????????? 、????????。(6分)(3)对流换热包括?

6、???????????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

7、,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(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)

8、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.

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