1如何从分子传质和边界层理论这两个角度理解三传之间存在的共性

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1、1如何从分子传质和边界层理论这两个角度理解三传之间存在的共性？分子传质：（1）通量=－扩散系数×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负号。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<δ），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

2、层(y>δ)，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。2．以雷诺类似律为例说明三种传递现象之间的类似设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。设单位时间单位面积上，流体与壁面间所交换的质量为M。单位时间单位面积上交换的动量为；；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由:所以单位时间单位面积上交换的组分A的质量为由联立得；3、简述流体流动的两种观点欧拉和拉格朗日方法欧拉观点：以相对于

3、坐标固定的流场内的任一点为研究对象，研究流体流经每一空间点的力学性质。如果每一点的流动性质都知道，则整个流场的运动规律也就知道了。方法：在流体运动的空间中取一位置、体积均固定的流体微元，对此流体微元依据守恒定律做相应的衡算，可以得到相应的微分方程。为获得整个流场的运动规律，可以对微分方程积分。拉格朗日观点：着眼于流体运动的质点或微团，研究每个流体质点自始至终的运动过程。如果知道了每一个流体质点的运动规律，则整个流场的运动状况也就清楚了。方法：在运动流体中选取任一质量固定的流体微元，将守恒定律用于该流体微元，进行相应的微分衡

4、算，从而得出描述物理量变化的微分方程。所取的流体微元质量固定，而位置和体积是随时间变化的。4、体系的温度函数为：t=(Θ、x、y、z),写出温度t对时间Θ的偏导函数，全体函数及随体导数（见课本34页），并说明各项的含义。t对时间Θ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。5依据边界层理论，简述流体进入圆管中流动时边界层形成与发展的规律。（1）速度边界

5、层黏性流体以u0的流速流进管内,在壁面附近有一薄层流体，速度梯度很大；在薄层之外，速度梯度很小，可视为零。u0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；u0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u0、t0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

6、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6、流体在圆管中流动时，“充分已发展”的含义是？什么条件下会发生充分发展的层流，又什么条件下会发生充分发展的湍流？当流体以均匀一致的流速在圆管中流动时，在管内壁周围形成边界层，且逐渐加厚，在离进口某一距离（Le）处，四周的边界层在管中心汇合，此后便占有管的全部截面，而边界层的厚度也维持不变，这时的流动称为充分发展了的流动。若边界层汇合时，流体的流动为层流，则管内的流动为充分发展了的层流；若边界层汇合时的流体已是湍流，则管内流动为充分发展了的湍流。7、惯性力？粘性力？

7、为何爬流运动中可以忽略惯性力？什么时候却不能简单忽略粘性力的影响？（1）惯性力：为了在非惯性参照系中使用牛顿运动第二定律而假想的附加力。粘性力：剪应力,牛顿粘性定律（2）爬流的是非常低速的运动，由运动方程可以推出雷诺数Re很小，雷诺数为流体流动时的惯性力和粘性力(内摩擦力)之比，及粘性力起主导作用，i因此可以忽略惯性力的作用.。对于大Re的流动问题，虽然粘性力的作用远小于惯性力，但不能忽略粘性力的作用。8、当流体绕过物体运动时。什么情况下会出现“逆向压力梯度”？是否在存在逆向压力梯度的条件下一定会发生边界层分离?为什么？（

8、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，只有当存在停滞点即在该点速度