化工_传递_过程_复习题-_简答题

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1、传递过程原理复习题（2013）1.何为“连续介质假定”，这一假定的要点和重要意义是什么，何种条件下流体可处理为连续介质。流体质点的尺寸远小于流体所处空间的尺寸，但远大于分子自由程。所以，可以将流体视为由大量质点组成的、彼此间没有空隙的连续介质2如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性答：（1）通量=一扩散系数X浓度梯度（2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一贞号。边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向

2、距离x的函数。设流体流动方向为x方向，垂直壁面的方向为y方向。（1）在边界层内（y<6）,受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法向分子扩散。（2）在层外主流层（y>6）,梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩散。（3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x的长度。答：从分子传递的角度出发，动量、律和费克定律表示，T=-Vd^>1^、dy为（动量、能量、质量）在（速度、区向（低速、低温、低浓）区转移，现象方程表示为：3.如何从分子传递的角度理解三传之间存在的共性。热量、质量传递可分别以牛顿粘性定律，傅立叶定!=ja=-dab仏，其物理意义分

3、别Adydy温度、浓度）梯度的作用下从（高速、高温、高浓）转移量与浓度梯度成正比。在数学上其可统一采用物理量的通量=（-扩散系数）X（物理量的浓度梯度）4、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的运动规律.5、体系的温度函数为t=

4、f（e,x,y,z）,写出温度函数t对时间e的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。答：t对时间©的偏导函数，全体函数及随体导数（见课本34页）偏导数：表示温度随时间的变化，而其他量不随时间的变化.。全体导数：表示不同时刻不同空间的温度变化，还与观察者的运动速度有关。随体导数：流场质点上的温度随时间和空间的变化率6、依据流动的边界层理论，简述流体进入圆管中流动时的边界层形成与发展的规律。答：（1）速度边界层黏性流体以u0的流速流进管内，在壁面附近有一簿层流体，速度梯度很大；在簿层之外，速度梯度很小，可视为零。uO较小，在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流；u

5、0较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合以后为充分发展的湍流。流体的流速沿壁面的法向达到外界流速的99%时的距离为边界层的厚度。（2）温度边界层当流体以uO、tO流进管道，在进口附近形成温度边界层，其形成过程与速度边界层类似。（3）浓度边界层当流体流过固体壁面时，若流体与壁面处的浓度不同，则在与壁面垂直的方向上将建立起浓度梯度，该浓度梯度自壁面向流体主体逐渐减小。壁面附近具有较大浓度梯度的区域称为浓度边界层.7、流体在圆管中流动时“流动已充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展的层流，又在什么条件下会发生充分发展的湍流？答：含义：边界层汇合以后的流动发展成层流：iiO较小，

6、在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流发展成湍流：uO较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合以后为充分发展的湍流8、惯性力？粘性力？为何说爬流运动中可忽略惯性力，什么时候却不能简单的忽略粘性力的影响？答：惯性力：质量与加速度的乘枳。粘性力：流动中的气体，如果各层的流速不相等，那么相邻的两个气层之间的接触面上，形成一对阻碍两气层相对运动的等值而反向的摩擦力，其情况与固体接触面间的摩擦力有些相似，叫做粘性力。因为流体的惯性力与粘性力的比为Re，而流体的黏性较大、特征尺寸较小，或者流苏非常低的情况，Re数很小，即粘性力起主导作用，即可忽略惯性力。在流体流动的边界层内不能忽略

7、粘性力的影响。9当流体绕过物体运动时，什么情况下会出现逆向压力梯度？是否存在逆向压力梯度条件下一定会发生边界层分离？为什么？答：（1）、在外部势流及边界层内的流动均处于减速加压的状态下，即流动方向流速递减，压力增加的强下会出现逆压梯度。（2）不一定，发生边界层分离的两个条件是逆压梯度和流体具有粘性，二者缺一不可。当主流流体和边界层中的流体均处于减速加压状态下时，出现逆压力梯度。在存在逆向压力梯度条件下，只有当存在停滯点即在该点速度能消耗殆尽，速