化学工程A卷.doc

试 题 2007 年 2008 年第 2 学期课程名称： 传递过程基础 专业年级： 化学工程2005级 考生学号： 考生姓名： 试卷类型： A卷 R B卷 考试方式: 开卷 R 闭卷 一、单选题（每题2分，共20分）1、运动粘度的国际标准单位是：A、Pas； B、cP; C、m2/s； D、m/s22、流体在平板壁面上层流流动时的局部对流传质系数是平均对流传质系数的_倍。A、0.5； B、1; C、1.5； D、23、动车组的机车头做成流线型是为了：A、推迟边界层分离，以减小行驶过程中产生的摩擦阻力；B、推迟边界层分离，以减小行驶过程中产生的形体阻力；C、消除边界层的分离；D、美观；4、当流体在粗糙管中的流动处于过渡区时，随着流速的增大，流动阻力_，阻力系数_。A、增大，增大； B、减小、减小； C、增大、减小； D、减小、增大。5、舍伍德数的物理意义为：A、对流扩散与分子扩散阻力之比； B、分子扩散与对流扩散阻力之比；C、对流扩散与分子扩散速率之比； D、分子扩散与对流扩散速率之比；6、当小球在流体中作爬流运动时，小球受到的形体阻力占总流动阻力的：A、1/2； B、1/3； C、2/3； D、1/4；7、流体在圆管内作层流流动时，若管壁热通量维持恒定，则对流传热努赛尔数为_。A、4.364； B、3.658； C、3.364； D、4.658；8、有内热源的一维圆柱体内的温度分布满足_关系。A、线性； B、对数； C、抛物线； D、指数。9、对流传质时，壁面附近浓度梯度越大，则传质阻力_。A、越大； B、越小； C、不变； D、不能确定。10、当溶质从壁面溶出时，壁面的喷出速度为；A、正值； B、负值； C、零； D、不能确定。二、填空题（每题2分，共20分）1、传递现象研究的是_传递、_传递和质量传递过程中的规律。2、运动方程的理论依据是_守恒定律。3、按照传递的方式进行分类，传递现象可以分为_传递和_传递。4、流体做爬流运动时，_力可以忽略不计。5、速度边界层的厚度是指_。6、当_热阻可以忽略时，就可以考虑采用集总热容法。7、流体作层流流动时，若速度边界层已经充分发展，则温度边界层的厚度T和速度边界层的厚度之间的关系满足_。8、流体在圆管内作层流流动时，若管壁浓度梯度维持恒定，则对流传质舍伍德数为_。9、在粗糙管的阻力平方区内，流体流动的阻力系数只跟_有关。10、根据传热机理的不同，热量传递的三种方式为_、导热和_。三、简答题（10分）1、简述描述流体流动的拉各朗日观点和欧拉观点的区别？（4分）2、简述湍流的基本特征？（6分）四、计算题（每题10分，共50分）1、某密度为1200kg/m3，粘度为1.5Pas的液体在高度相距为0.1m，宽度可视为无限大的两平板间流过，平均流速为2m/s，求：（1）两板间的最大流速及距板面0.02m处的局部流速；（2）流动阻力（以单位板长的压力降来表示）；（3）壁面受到的剪应力。2、常压下30的空气，以10m/s的流速流过一平板表面。已知在此条件下，空气的密度为1.165 kg/m3，粘度为1.8610-5Pas。试用精确解法求距平板前缘10cm处的边界层厚度及距壁面为边界层厚度一半距离处的流速（和）、速度梯度、壁面局部阻力系数和平均阻力系数的值。设临界雷诺数。3、标准大气压下，20的空气以15m/s的流速流经内径为0.05m的光滑管，空气的密度为1.205kg/m3，运动粘度为1.50610-5m2/s。对于充分发展了的流动，试估算层流内层、过渡层及湍流中心层的厚度？4、常压下30的空气以20m/s的流速流过一宽度为1m、长度为2m的平面表面，板面温度维持90。已知在平均温度下空气的密度为1.060 kg/m3，粘度为2.0110-5Pas，热导率 = 2.89610-2 W/(mK)，Pr = 0.696，设。试分别采用精确解法和近似解法计算整个板面与空气之间的热交换速率，对二者加以比较并说明原因。5、温度为30的水，以0.1m/s的流速流过长度为1m的固体苯甲酸平板，已知30下水的运动粘度为0.080510-5m2/s，苯甲酸在水中的扩散系数为1.2410-9m2/s，在水中的饱和溶解度为0.028kmol/m3。试采用精确解法计算距平板前缘0.5m处的浓度边界层厚度，局部传质系数及整块平板的平均传质系数和传质通量。设临界雷诺数。A卷参考答案及评分标准2007 年 2008 年第 2 学期课程名称： 传递过程基础 专业年级： 化学工程2005级 一、单选题15: C A B C B 610: B A C A A二、填空题1动量、热量； 2动量； 3分子、涡流（湍流）； 4惯性力； 5速度由零变化至来流速度0.99倍的流体层厚度()； 6物体内部； 7； 84.36； 9相对粗糙度（/d）； 10对流、辐射。三、简答题1答：拉格朗日观点是以运动流体中每一个流体质点作为研究对象，着眼于每个流体质点的运动过程，探求每个流体质点的运动和状态参数随时间和空间位置的变化规律。这种分析方法着眼于确定的流体质点，而不是空间的固定场点。（2分）欧拉观点并不研究每个流体质点的运动规律，而是把着眼点放在流场中流体所通过的各个固定的空间点上，研究和探求流体质点在经过固定的空间点时，运动量和状态参数随时间的变化规律。（2分）2、答：湍流流动是一种大雷诺数、非线性、三维非稳态流动。它具有随机性、扩散性、耗散性、有旋性、记忆特性和间歇现象等特点，其运动极不规则，极不稳定，每一点的速度随时间和空间都是随机变化的，因而其结构十分复杂。（6分）四、计算题1解：已知板间距为2b=0.1m；y=b-0.02=0.03m；当量直径de=4b=0.2m。 所以，流动为层流 （2分） （2分） （2分） （2分） （2分）2、解： 所以流动为层流 （2分） （1分） 在处， （1分） 查表得，当时， （1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分）3、解： 所以流动为湍流 （2分） （2分） （1分） （2分） （2分） （1分）4、解： ，所以流动为湍流 （2分）精确解 （2分） （1分）近似解 （2分） （1分）由此可见，采用近似解法得到的结果偏大，偏大的主要原因是近似解法忽略了平板前缘至临界距离内一段的边界层为层流边界层。 （2分）5、解： 所以流动为层流 （2