传递过程原理考试

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1、中国科学院研克生院试题专用纸所属学期：2007-2008秋季学期课程名称：传递过程原理教师姓名：何险峰学生姓名：学号:培养单位：一.填空题（每空1分，共28分）1.在张量分析中，标量是阶张量；运算式r•VW的阶数为：o2.在处理非圆管道的传递过程中，通常使用当量一直径2和水力半径心，它们之间的关系是：。3.运动方程简化成纳维■斯托克斯方程的前提条件是：和为常数；纳维■斯托克斯方程简化为欧拉方程的前提假设是：o4.若设热容比厂=Cplw则理想气体绝热过程的状态方程为：o5.建立通用微分方程组时采用法，壳体平衡法是其一维形式，整体平衡法

2、是其形式，控制容积法是其在数值求解中的应用形式。通用微分方程对通量而言是阶微分方程，对温度、浓度和速度而言是阶微分方程。另外述有一个代数方程是方程。6.对固体而言，用温度厂表示的能量方程是：o7.在描述湍流的也;双方程模型中，k的表达式是：「「；£的物理意义是:o&在推导整体平衡法时，需要对流休的封闭空间进行面积积分，系统的整个封闭面积包括：流体进口和岀口面积、面积以及面积。9.（速度）边界层厚度通常人为约定來流方向的速度分量与來流速度相差的地方所在的厚度。10.某速度矢量卩在直角坐标系中的3个分量分别是：匕-=x+3z.vv=x+

3、2y+2z和匕=3x+2y+z，则V•v=；Vxv=。对不可压缩流体，若V*v=0,此表达式称为：oVxv=0的流动称为：o11.特征数（准数）可看成是系统中不同的力或效应之比，如雷诺数屉=尷整。依此粘性力分析,贝克來数Pe=；路易斯数Le=o9.在解传递方程中，将偏微分方程边值问题化为常微分方程边值问题常用的方法有:法和法，后者常与量纲分析法联用。10.下图中，已知等间距Ax的点1、2和3的因变量值O分别是◎、◎和◎，贝I」根据泰勒展开推导出的点2的一阶导数的差分式为：（詈]=；点2的二阶导数的茅分式为:123o•VA.AX方向一

4、.单选题（每题2分，共14分）1.三传的和似性包括传递方程的和似性和传递系数的和似性，根据低密度单原了气体分子运动理论，传递系数的相似性表现在：A.^i=k=Dab；B.卩=a=DECv=k=DAB:D.v=a=DAB2.在对湍流进行时均化处理时，有关平均速度万和脉动速度M的微分式，哪个是错误:A.西=西；B.应=0；。.迸翌=0;D.运L沁dxdxdxoxdxdx3.在传递过程中经常会涉及到空气，下面有关空气的说法，哪个是止确的：A.空气是理想流休；B.低速空气可看成是不可压缩流体；C.空气屈于理想气体；D.空气屈于低密度单原子气

5、体；4.关于普朗特混合长模型，下面哪个说法是错谋的：A.普朗特混合长模型是双方程模型的一•种；B.普朗特混合长模型是最早的湍流数学模型Z-；C.普朗特混合长模型认为脉动速度止比于湍流微团的移动距离和时均速度梯度；A.普朗特混合长模型的代数方程是：^）=/3/2Mo1.下面有关单位张量的等式（1,2,3分别表示坐标），哪个是正确的：A.=0;B.Q・d]=0；C.3{•3^=1；D.Qxd[=01.对二元系的菲克（Fick）定律，有各种表示方法，下面哪个表示方法是错误的:A.jA=~pDA^xA；B.JA=~（p/MA）DABVxA；

6、C.rA=-cDa^xa:D.eg=-[c/（MaMb）]DabVxa2.有关边界层理论，下面哪个说法是错误的：A.边界层最大厚度和辰成反比；B.边界层内可以用欧拉方程描述、边界层外可以用纳维■斯托克斯方程描述；C.边界层内速度沿法向的变化比沿切向的变化高一个数量级。D.在湍流情况下，可以将流场化为边界区、外部主流区和（或）过渡区。一.简答题（每题5分，共20分）1.简述流函数及其在应用在传递方程中的特性。2.单一球体处于无限大流体小，表而温度和组成恒定，流体为二元系，且传质速率不7X1/2z、1/3高，已知传质关联式为：心2=2.

7、0+6・0〔匹£]，试由低传质速率下cD^bi“丿I卩0仙丿传热和传质的和似性推算传热关联式。（D为球体直径；c为流体浓度、K”为质量传递系数。热量传递系数用心表示）。3・简述对传递方程进行数值解时，用控制单元法进行离散化应服从的四项基本法则。4.列出存在浓度差时，自然对流的运动方程，并说明系数野和如的定义。U!分析计算题（共38分）1.证明：炉=7•▽炉+炉（7・7）。（9分）2.在研究非定态湍流时，涉及的物理量是：压差妙、流体密度卩、流体粘度“、流体距固体表面距离》、特征速度依特征长度人时间变量（1）根据兀定律，能得到儿个无量

8、纲数？（2）为方便数学上的处理，若指定时间自变量/只能出现在一个无量纲数里，距离H变量5也只能出现在一个无量纲数里，试推算这些无量纲数（粘度“的SI单位为：Pa•s）□（11分）1.考察如图所示的流体在两无限宽平板间做充分发展的牛顿流