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1、冶金传输原理S习习题一、当一平板在一岡定板对面以0.61ni/s的速度移动时(如下图),计算稳定状态下的动景通量(N/m2)。板间距离为2mm,板间流体的粘度为2Xl(T3Pa.s。动量通量的传递方14如何?切应力的方向呢?二、温度为38aC的水在一〒板上流动(如下图)(1)、如果再x=Xl处的速度分布为Vx=3y--y3,求该点壻面切应力。38"C水的特性参数是⑵、在y=lmm和x=x1处,沿y方而传输的动通量是多少?(3)、在y=lmm和x=x,处沿x方向冇动S传输吗?卷冇,仑是多少(垂直于流动方而的单位曲积上的动量通量)?三、己知空气流动速度场为Vx=6(x+
2、y2),Vy=2y+z3,Vz=x+y+4z,诚分析这种流动状况是否连续?四、在金属铸造及冶金中,如连续铸造、铸锭等,通常用浇包盛裝金属液进行浇注,如图所示。设mi是浇包内金诚液的初始质量,是需要浇注的铸件质量。为简化计算,假设包的内径D是不变的、因浇口的直径d比浇包的直径小很多,自由液⑴的下降速度与浇U处⑵金属液的流出速度相比可以忽略不计,求金属液的浇注吋间。五、毕托管是用来测量流场中一点流速的仪器。其原理如图所示,在管道里沿流线装设迎着流动方向开U的细管,可以用來测量管道中流体的总压,试求毕托管的测速公式?六、如图所示为测景风机流景常用的集流管实验装置示意图。已
3、知艽内抒D=o.3m空气重度ya=12.6N/m3,由装在管壁下边的U形测压管(内装水)测得△h=0.25m。问此风机的风量Q为若干?七、从换热器两条管道输送空气至炉子的燃烧器,管道横断面尺寸均为400oiX600min,没在温度为400°C时通向燃烧器的空气M为8000kg/h,试求管道中空气的平均流速。在标准状态下空气的密度为1.293kg/m八、某条供水管路AB自髙位水池引出如图所示。已知:流量Q=0.034m7s;管径D=15cm;压力表读数PB=4.9N/cnA高度H=20m。问水流在管路AB中损失了荇干水尖?九、在如图所示的虹吸管中,已知Hl=2m;H
4、2=6m;管径d=15mm。如不计损失,问S处的压强应为多大吋,此管XI•能吸水?此吋管内流速v2及流SQ各为多少?(注意:管B端并未接触水側或深入水中)十、沿直径d=305nun的管道,输送密度P=980kg/in运动粘性系数v=4cm7s的董油。其流景Q=60L/s,管道起点标高Zl=85m,终点标高Z2=105m,管长l=1800m。试求管道屮重油的压力降及损失功率各为若干?十一、长度l=1000m,内径d=200醐的普通镀锌钢管,用来输送运动粘性系数v=0.355cm2/s的重汕,己测得M:流景Q=38L/s。MM:沿程损失为若干?(杏手册△=0.39,重
5、汕密度为880kg/m3)十二、无介质磨矿送风管道(钢管,A=0.2mm),长]=30m,直径d=750mm,在温度t=20°C的情况下,送风量Q=30000m7h。问:(1)、此风管中的沿程损失为若T?⑵、使用一段时间后,Jt•绝对粗糙增加到2min,K沿程损失乂为其「•?(t=20°C时,空气的v=0.157cm2/s)I•二、沿空气从宽为40cm的平板表
6、hi流过,空气的流动速度Vfl=2.6m/s;今:气在当时温度下的运动粘度v=1.47X10V/so试求流入深度x=30cm处的边界足序度,距板面髙y=4.Omni处的空气流速及板jftl.h的总阻力?十四、
7、常压下溫度为30°C的令气以10m/s的流速流过一光滑平板表面,设临界雷诸数Rerr3.2X105,试判断距离平板前缘0.4m及0.8m两处的边界层是层流边界U还是湍流边界层?求出层流边界层相应点处的边界层厚度。十五、假设在两小吋内,通过152醐X152醐X13醐(厚度)试验板传导的热量为837J试验板两个平面的温度分别为19'C和26'C,求试验板的热导率。卜六、一窑炉的耐火硅砖炉墙为停:度s=250mm的硅砖。己知内壁而温度ti=1500C,外吩面温度12=400°C,试求每平方米炉捣的热损失’1•七、24"C的空气以60m/s的速度为外掠一块平板,平板保持21
8、6"C的板而温度,板长0.4m,试求平均表ifti传热系数(不计辐射换热)十八、空气正面横掠外径d=20mm的圆管。空气流速为lm/s。已知令气温度tf=2(TC,钤壁温度U=80'C,试求T•均表面传热系数。十九、有一02(A)与C02(B)的混合物,温度为294K,压力为1.59X105Pa,已知Xa=0.40,VA=0.88m/s,VB=0.02m/s,试计算下列各值⑴、混合物、组分A和组分B物质的量浓度C、C,、和CB(mol/m3)(2)、混合物、组分A和组分B的质量浓度p、pjUpB(kg/m3)(3)、VA-V,Vb-V(m/s)⑷、VA-Va,V