冶金传输原理作业汇总.doc

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1、冶金传输原理作业(c).注意希腊符号的书写;(d)注意单位的检查;(e).用同一种颜色的笔书写.1.名词解释[1]流体的粘度与运动粘度[2]理想流体与实际流体[3]牛顿流体与非牛顿流体[4]质量力和表面力[5]流线与迹线2.简答题[1]什么是流体连续介质模型？说明研究流体力学引入连续介质概念的必要性和可能性[2]简单表述流体粘性产生的机理。温度对液体和气体的粘性的影响有何不同。为什么会有这种不同?[3]研究流休运动的Lagrange法和Euler法有什么区别和联系系？沿江河设置的水文观测站和陆地设置的气象观测站，前者观刚洪水的传播，后者收集天气预报数

2、据，问它们属于拉格朗日法还走欧拉法？1.怎样理解层流和紊流剪应力的产生和变化规律不同，而均匀流动方程式?2.紊流的瞬时流速、时均流速、脉动流速、断面平均流速有何联系和区别?3.紊流不同阻力区(光滑区、过渡区、粗糙区)沿程摩阻系数的影响因素有何不同?4.什么是当量粗糙,当量粗糙高度是怎样得到的?5.试比较圆管层流和紊流水力特点(剪应力、流速分布、沿程水头损失、沿程摩阻系数)的差异?1．怎样判别粘性流体的两种流态——层流和湍流2．为何不能直接用临界流速作为判别流态(层流和湍流)的标准?3．常温下，水和空气在相同直径的管道中以相同的速度流动，哪种流体易为湍

3、流?为什么？1.Euler运动微分方程各项的单位是什么？2.归纳伯努利方程，a)适用的范围；b).各项比能的单位。(1)造成局部压力损失的主要原因是什么?(2)什么是边界层?提出边界层概念对流体力学研究有何意义?计算题1.设有温度为0℃的空气，以4m/s，的速度在直径为100mm的管中流动,试确定其流动形态.若管中的流体先后换成水和油，它们的流速均为0.5m/h水的运动粘度，油的运动粘度，试问水和油在管中各何种流动形态?2如图所示，试说明流体以流率q沿长L的圆锥形渐变管流动时雷诺数Re的变化规律。题2图3通过流率的输水管道中，接入一渐缩圆锥管，其长度

4、L＝40cm，d1＝8cm，d2＝2cm，已知水的运动粘度(a)试判别在该锥管段中能否发生流态的转变.(b)试求发生临界雷诺断面的位置。4.如图所示，U形水银压差计连接于直角弯管，巳知d1＝300mm，d2：＝100mm。当管中流量Q＝100L／s时，试问压差计读数△h等于多少?(不计摩擦损失)5.有一压力喷水装置（如图所示)，已知活塞简立径为D＝20cm，喷水管直径d＝5cm，活塞筒中心至喷水管出口的高差H=5m.，当喷水高度h＝20m时，求作用于活塞上的力(不计摩擦损失)6.水流经喷嘴流入大气，巳知管道直径为150mm，喷嘴出口直径为75mm，U

5、型管水银差压汁的读数△h＝1.27m，如图所示。试求在管道上压力表的读数。7.试推导流体在两垂直平行板间流动的公式。平板间距离为2δ：假定是完全发展的流动，求出、(d)速度分布方程；(b)体积流率。8.设流体在决两平板间流动，该两平行板与重力方向的夹角为β。试求：(e)速度分布方程，(b)体积流率。9.水管直径d＝10cm，管中流速v＝1m／s，水温为100C，试判别流态。又流速等于多少时．流态将发生变化?10.通风管道直径为250mm，输送的空气温度为200C试求保持层流的最大流量；若输送空气的质量流量为200kg／h，其流态是层流还是湍流?11.

6、有一矩形断面的小排水沟，水深15cm，底宽20cm，流速0.15m／s，水温10℃，试判别流态12.粘度=3.92Pa.S的粘性流体沿壁面流动，距离壁面y处的流速为试求壁面的切应力。解:由牛顿内摩擦定律,壁面的切应力为:13.在相距1mm的两平行平板之间充有某种粘性液体，当其中一板以1.2m/s的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为3500Pa。试求该液体的粘度。解:由可得,14.设流体质点的轨迹方程为其中C1，C2，C3为常数，试求：(1)t=0时位于处的流体质点的轨迹方程；（2）任意流体质点的速度；（3）用Euler法表示上面流动的

7、速度场；（4）用Euler法直接求加速度场和用Lagrange法求得质点的加速度后，再换算成Euler法的加速度场，两者结果是否相同？解:以代入轨迹方程,得,故得,当时,位于流体质点的轨迹方程为,(a)(2)求任意质点的速度(b)若用Euler法表示该速度场，则由(a)式解出a,b,c，即：　(c)将(a)式对t求导,并将(c)代入得,(d)用Euler法求加速度场：由(a)式，用Lagrange法求加速度场，得(e)将(c)代入(e)，得可见两种结果完全相同.15.已知流场中的速度分布为试问此流动是否恒定？求流体质点在通过场中（1，1，1）点时的加

8、速度。解:(1)由于速度场与时间t有关,该流动为非恒定流动.(2)将代入上式,得16.一流动的速度场为试确定