08级标准答案.doc

标准答案一：简答题1：（1）动量、热量和质量传输通量，均等于各自量的扩散系数与各自量的浓度梯度乘积的负值，故三种分子传递过程可用一个普通的表达式来表达： 通量=-(扩散系数)X(浓度梯度)；（2）动量、热量和质量扩散系数遇有相同的因次，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，各量的传输方向均与该量的浓度梯度方向相反，故通量表达式中有“负”号。2：（1）不依靠物质接触，可以在真空中传播。 （2）伴随有能量形式转换。（3）物体间存在温差时，高温物体把能量传给低温物体。3：理想流体贝努力方程： Z1+=Z2+ 能量角度：Z1, Z2：单位重量流体所具有的比位能； ，：单位重量流体所具有的比压能；，：单位重量流体所具有的比动能；Z1+，Z2+：单位重量流体所具有的比势能；Z1+，Z2+表示单位重量流体的总能量。理想流体单位重量流体在在整个流动过程中总能量不变。4：雷诺数 Re=表示惯性力与粘性力的相对大小。努赛尔数表示热阻与对流热阻之比。施密特数 Sc=表示速度边界层厚度与浓度边界层厚度c之比。5：（1）流体核心在界面上的全部浓度变化都集中在这一薄膜内，薄膜以外的流体中浓度分布均匀；（2）薄膜内的流体不发生紊乱流、混合，属层流。所以界膜内的传质属于分子扩散。（3）薄膜内的浓度分布是稳定的。二：计算题1. 解：=4.410-4m2S-1 u=0.01mS-1 d=5010-3m(1) Re=0.015010-3/4.410-4=1.142300 流动型态为层流。(2) Re=50.015010-34.410-4=5.682300流动型态为层流,未发生变化。 2. 解：u=43810-3(3.140.22)=1.21m/sRe=1.210.2(0.35510-4)=6817400026.98=26.98(2000.39)8/7=322431054000Re105 =0.316468170.25=0.0348=0.0348(10000.2) 1.212(29.8)=12.78m油柱P=hfg=1.1045105Pa3.解：Q=21（T1-T3）/ln（d2/d1）/1+ ln（d3/d2）/2 =21（240-40）/ln（85/80）/582+ ln（165/85）/0.116 =211.98wm-14.解：定性温度Tm=tw+tf2=30 查表得=2.67310-2w m-1-1 =16.0010-6 m2s-1Pr=0.01 C=0.59，n=0.25, =1/303, t=40Gr=1.3108 GrPr=9.11107 在（104109）Nu=C(GrPr)n=57.64 =Nu/h=5.1357 w m-2-1Q=At=12.326w 所以其对流传热量为12.326w5.解: 空气定性温度Tm=40 查表得=2.75410-2w m-1K-1 =16.9610-6 m2s-1Pr=0.696 Re=17688104 属湍流Nu=0.023Re0.8Pr0.4=49.76 =Nu/d=114.2t=16050需修正 修=47.12 由流体得到热等于流体与管壁间对流换热，即 m cT1=T2 ur2 C(60-20)=47.12d L(200-20)L=0.40m6.解：KG =0.023()0.83()0.44 D:101.3kPa下25时，水在空气中扩散系数2.610-5m2s-1 D=DO() ()1.5 =2.610-5()1.5 =1.4910-5m2s-1 =2.15kgm-3=1.9510-5 Pas Re=33077 =0.65 50