传输原理复习

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1、指导教师陈慧敏传输原理二、牛顿粘性定律温度对粘度的影响:温度升高，气体的粘度增大，液体的粘度减小。压力对粘度的影响:压力大小对流体的粘度影响甚微。流体产生粘性阻力的物理原因：（1）分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力，即快层分子由于热运动而进入慢层，给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，而慢层分子进入快层时，给快层以向后的碰撞，形成阻力使快层减速。（2）当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，满层分子的引力阻滞快层，两流层之间的吸引力而形成的阻力。例题2.1：质量为5kg，面积为40×45cm2的一块木板，沿着涂有滑油的斜面等速向下运动。已知v=1m/s，油膜

2、厚度δ=1mm，求滑油动力粘度。解：∵木板重量G=5×9.81[N]∴重力G沿滑动方向的分力为:G’=G×COSα=5×9.81×5/13=18.9[N]板的面积A=40×45cm2=0.4×0.45m2根据牛顿粘性定律例题2.2：炉内充满静止的热气体，γ气=2.68[N/m3]，炉外的空气γ空=11.54[N/m3]，炉门中心平面上内外压力相等。求炉门中心以上1.5米处的炉气相对压力。解：p1相=p1-pa1∵p1=p2-γ煤H，pa1=pa2-γ空H∴p1相=p2-pa2+H(γ空-γ煤)又∵P2=pa2∴p1相=H(γ空-γ煤)=1.5(11.54-2.68)=13.2

3、9[N/m2]炉内的压力大于炉外压力试计算炉门中心以下1米处的炉气相对压力。补充作业1.在图示容器中，水和气体达到平衡状态，求容器内气体的压强，接触大气液面上为标准大气压,水的重度γ=9807N/m2。答案：71904N/m22.一直立的煤气管，在下部测压管中测得水柱差h1=115mm，在H=20m处测得h2=100mm。煤气管外面空气的重度为12.64N/m3,试计算管内煤气的重度。例题3.1：某化铁炉的送风系统如图所示。将风量Ｑ=50m3/min的0℃的冷空气（密度为1.293kg/m3）经风机送入冷风管，再经换热气加热到250℃。然后，经热风管送至风箱中。若冷风管和热风

4、管的内径相同，即d1=d2=300mm。试计算两管的平均风速υ1及υ2。补充作业题某化铁炉的送风系统如图所示。将风量Ｑ=50m3/min的0℃的冷空气（密度为1.293kg/m3）经风机送入冷风管，再经换热气加热到230℃。然后，经热风管送至风箱中。若冷风管和热风管的内径相同，即d1=d2=280mm。试计算两管的平均风速υ1及υ2。若夏天经风机送入冷风管的空气温度为30℃，为保证正常燃烧化铁，送风量Ｑ应为多少？风速υ1及υ2各为多少？例题3.2(P43)用虹吸管由水池引水至C端流入大气，已知a=1.8m,b=3.6m,若不计能量损失，设大气压为10m水柱，求：管中流速及S点

5、之绝对压力。若S点绝对压强＜0.24m水柱，将发生气化而不能正常引水，设C端保持不变，a不能超过多少？解：①取过流截面1-1,3-3列伯努利方程，以3-3为基准再取过流截面1-1,2-2，列伯努利方程，以1-1为基准例题3.3：如图示，水自压力容器中定常流出，液面的相对压力为10大气压，h=3m,d1=100mm,d2=50mm,不计管嘴和液体的重力，求管嘴上螺栓群共受多少拉力？解：以喷嘴中心线为基准，在0-0,2-2截面列伯努利方程例题3.4烟囱直径d=1m,通过烟气量G=176.2kN/h，烟气密度ρ=0.7kg/m3,空气密度ρa=1.2kg/m3，烟囱内的压力损失，为

6、了保证烟囱底部烟气的负压在-10mm水柱以下，烟囱高度H应为多大。例题4.1（P63,5）并计算流过100米长的管路损失的功率。例题4.2沿直径d=305mm的管道，输送密度为980kg/m3、运动粘度为4cm2/s的重油。若流量Ｑ=60L/s，管道起点z1=85m,终点z2=105m,管长L=1800m。试求管道中损失功率及重油的压力降各为若干？例4.3设有1000m水平钢管，直径150mm，两端压强分别为1×106Pa和3.5×104Pa，油在油管中流动,油=920kg/m3,运动粘度υ=410-4m2/s,求通过管道流量。补充作业上下两水池液面高差H为15米,保持不

7、变,由一管道连接,管长120米,直径d=0.1米,沿程阻力系数λ1=λ2=λ=0.02,管中点有一阀门,当阀门打开时自由出流,自由出流流量为q。已测得测压管液面高度h为1.4m，距离下游L’为20m,不计局部损失,试计算Ｑ1,Ｑ2,及q。（15分）例题4.4如图所示一直浇注系统，已知H=500mm,h=150mm,铁水的流量m=12kg/s,铁水的密度ρ=7×103kg/m3,为了不使空气由型砂渗入浇注系统，浇注系统不应产生真空。计算浇注口A处和内浇口C处的面积。已知ζA=0.3，ζB=1.3，ζC=0