化工传递过程基础.doc

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1、化工传递过程基础一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）1、相对压力又分为和两种。2、流体静压力常采用两种不同的基准表示：一种是以为零作为基准计量；另一种是以作为基准计量。3、当流体流过任一截面时，不随时间变化，称为稳态流动或定常流动。4、当流体流动时，任一截面处的有关物理量中随时间变化，则称为非稳态流动或不定常流动。5、、和费克定律都是描述分子运动引起的传递现象的基本定律。6、传递过程也称传递现象，指物系内某物理量从区域自动地向区域转移的过程，是自然界和生产中普遍存在的现象。7、壁面附近速度梯度的流体层称为边界层。边界层外，速度梯度接近于

2、的区称为主流区。8、由于分子的无规则热运动使该组分由处传递至处，这种现象称为分子扩散。9、当化学反应的速率大大高于扩散速率时，扩散决定传质速率，这种过程称为；当化学反应的速率远远低于扩散速率时，化学反应决定传质速率，这种过程称为。10、由流体运动引起的物质传递称为。二、计算题（本题共20分）三、简答题（本题共60分，每题12分，共5题）1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性。2、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。 3流体在圆管中流动时“流动已充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展的层流，又在什么条件下会发生

3、充分发展的湍流？4、惯性力？粘性力？为何说爬流运动中可忽略惯性力，什么时候却不能简单的忽略粘性力的影响？ 5、当流体绕过物体运动时，什么情况下会出现逆向压力梯度？是否存在逆向压力梯度条件下一定会发生边界层分离？为什么？答案一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）1、表压力真空度2、绝对真空的状态的压力当时当地的大气压力为零3、流速、流率和其他有关的物理量4、只有一个随5、牛顿粘性定律傅里叶定律和6、高强度低强度7、较大零8、高浓度低浓度9、扩散控制过程反应控制过程。10、对流传质二、计算题（本题共20分）三、简答题（本题共60分，每题12分

4、，共5题）1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性 答：（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）在层外主流层(y>δ)，

5、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、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。 答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律 拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的运动规律。3流体

6、在圆管中流动时“流动已充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展的层流，又在什么条件下会发生充分发展的湍流？答：含义：边界层汇合以后的流动。发展成层流：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 发展成湍流：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。4、惯性力？粘性力？为何说爬流运动中可忽略惯性力，什么时候却不能简单的忽略粘性力的影响？ 答：惯性力：质量与加速度的乘积。 粘性力：流动中的气体，如果各层的流速不相等，那么相邻的两个气层之间的接触面上，形成一对阻碍两气层相对运动的等值而反向的摩擦力

7、，其情况与固体接触面间的摩擦力有些相似，叫做粘性力。 因为流体的惯性力与粘性力的比为Re，而流体的黏性较大、特征尺寸较小，或者流苏非常低的情况，Re数很小，即粘性力起主导作用，即可忽略惯性力。在流体流动的边界层内不能忽略粘性力的影响。5、当流体绕过物体运动时，什么情况下会出现逆向压力梯度？是否存在逆向压力梯度条件下一定会发生边界层分离？为什么？答：（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

8、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能消