热工习题解答指导

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1、习题解答指导流体力学基础部分[1.1]流体的粘度与哪些因素冇关？它们随温度如何变化？为什么？答：流体的粘度与流体的种类、流体的温度和外界压力有关；液体的黏度随温度的升高而降低，气体的黏度随温度的升高而增大；因为温度升高，液体分子之间的间距增大，分子间的作用力降低，使液体的黏度降低；对于气体，当温度升高时，分子间的热运动加剧，使其黏度增加。[1.2]按连续介质的概念，流体质点的含义是什么？答：流体质点是指含冇大量分子的流体微团，其尺寸大小比实际流体流动过程中的设备尺寸小的多。故可假设流体是由大量质点所组成、彼此间没有空隙、充满它所占据的整个空间的一种连续介质。答：理想流体的特征是其黏度等丁零。

2、[1.4]为什么水通常被视为不可压缩流体？答：囚为水在5个大气压时的体积压缩率仅为5.41X10-101/Pa，其压缩性较小，所以水通常被视为不可压缩流体。[1.5]静止流体受到哪儿种力的作用？答：静止流体受到的作川力有：流体的静压力，流体的重力和液面的压力。[1.6]什么是流体静压力？它有哪些特征？答：流体静压力是指在相对静止的流体内部以及流体与固体壁面之间的垂直接触面的作用力。其特征有：（1）在静II：流体屮，任一点的静压强在各个方向上大小相等；（2）流体静压强的方向沿着作用面的内法线方向。解：绝对压强卩=0.1X106一65000=35000（Pa）[1.8]什么是等压面？等压面的条件

3、是什么？答：等压面是压强相等的点所组成的平面。等压面的条件有：（1）静止流体；（2）同种流体；（3）连续流体。[1.9]相对平衡的流体的等压面是否为水平面？为什么？什么条件下的水平面是等压面？答：相对平衡的流体的等压面一定为水平面，根据静力学的基本方程式，同种流体只有在其深度相等时，其压强才能相等，故相对平衡流体的等压面一定为水平面。当水平面满足（1）静止流体；（2）同种流体；（3）连续流体三个条件时，其水平面是等压面。[1.10]压力表和测压计上测得的压强是绝对压强还是相对压强？答：压力表和测压计上测得的压强是相对压强。答：雷诺数是判断流体流动的一组无因次数群。当雷诺数Re<2300时，流

4、体作层流流动；当雷诺数Re>4000时,流体作紊流流动；当雷诺数2300

5、意一点的流体物理参数均随时间而变化的流动过程，如水从非恒定水位水箱中的流出;答:平均流速是指流体流过单位管道截面积的体积流量。引入平均流速的意义在于简化计算过程。[1.15]气体在管道中作变温流动时，其平均流速应如何计算？答：气体在管道中作变温流动时，其流速要随温度而变化，温度升高时，作加速流动；温度降高时，作减速流动；其计52.算公式为：32=o2關[1.16]非圆形管道的当量直径应如何确定?能否用它来计算流量或流速？答：非圆形管道的当量直径等于4倍的水力半径，其计算式为:de=4X不能用当量直径来计算流量或流速，否则耍造成较大的技术误差。答：层流底层是指靠近管壁附近，作层流流动的一薄层流

6、体。层流底层厚度将增加传质和传热过程的阻力，加人传质和传热过程难度。[1.18]流体的压头和压力的意义有什么不同？答:流体的压头和压力是两个不同的概念,流体的压头是指单位流体体积所具有的能量,而流体的压力是指作用在流体表面的流体静压力。[1.19]为什么研究热气体的流动时，常将基准面取在管道上方？答：因为热气体流动时，热气体受到的浮力比空气的重力大，几何压头为负，为了使伯努利方程保持一致性，因此将基准面取在管道上方，使伯努利方程式中的几何压头保持正值。[1.20]某窑炉干烟气的组成如下(%)：C0217.6；022.6；N279.8；求(1)烟气的标况密度;(2)烟气在等压下，温度为400°

7、C时的密度。解：(1)烟气的标况密度的计算:查表得：Pco2=1.977(kg/Bm3),Po2=1.429(kg/Bm3),pN2=1.251(kg/Bm3)；则烟气的标况密度为：1.977X17.6+=100(Pco2x1+po21=Too1.977X17.6+1.429X2.6+1.251X79.8)=1.383(kg/Bm3)(2)烟气在等压下，温度为400°C时的密度:1互据气体的密度随温度和压力的