化工传递过程 试题-题 二

1 一 选择填空 将正确答案的标号填入括号内 一 选择填空 将正确答案的标号填入括号内 每空每空 2 分分 例 Re 数小于 2000 的流动是 a a 层流 b 湍流 c 过渡流 1 粘性是指流体受到剪切作用时抵抗变形的能力 其原因是 a 组成流体的质点实质是离散的 b 流体分子间存在吸引力 c 流体质点存在漩涡与脉动 2 连续方程矢量式中哈密顿算符 的物理意义可以理解为k z j y i x 计算质量通量的 a 梯度 b 旋度 c 散度 3 描述流体运功的随体导数中局部导数项 表示出了流场的 性 a 不可压缩 b 不确定 c 不均匀 4 分析流体微元运动时 在直角坐标 x y 平面中 微元围绕 z 轴的旋转角速 度正比于特征量 z a b c y u x u x y y u x u x y x u y u x y 5 流体爬流流过球形固体时 流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为 a b c 1 11 22 1 6 推导雷诺方程时 i 方向的法向湍流附加应力应表示为 a b c i r ii u 2 u r ii ji r ii uu 7 固体内发生非稳态导时 若固体内部存在明显温度梯度 则可断定传热毕 渥准数 Bi 的数值 0 1 a 大于等于 b 等于 c 小于等于 2 8 依据普兰特混合长理论 湍流传热时 涡流热扩散系数可表示为 h a b c dy du l h 2 dy du l h dy du l h 2 9 流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层 溶质溶解扩散进入流体 则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是 a 始终不变 b 先下降 后上升 最终趋于稳定 c 先上升 后下降 最终趋于稳定 10 利用雷诺类似求解湍流传质问题的前提是假定 a b c 1S c1 Sc1 Sc 二 判断 在每题后括号内以二 判断 在每题后括号内以 正正 误误 标记 标记 每空 每空 2 分 分 例 Re 数小于 2000 的管内流动是层流 1 若将流体处理为连续介质 从时间尺度上应该是微观充分小 宏观充分大 2 n s 方程不仅适用于牛顿型流体 也适用于非牛顿型流体的流动 3 流体流动中若满足势函数条件 涡旋运动分量必定为零 4 若流动满足欧拉方程 则质点所受表面粘滞力的作用可以不计 5 依据普兰特混合长理论 越是趋向靠近固体壁面的区域 混合长的数值越 大 7 采用数值法求解一维非稳态导热问题时 若取 而得到某边 c k 2 2 x 界节点温度方程为 则该边界必为绝热边界 1 nn tt 8 利用边界层热流方程求解层流传热问题时 壁面上满足 常 常常 常 0 2 2 y y t 3 9 若定义彼克列 Peclet 准数描述流动对扩散的影响 则彼克列准 AB D Lu Pe 0 数的物理意义可理解为分子扩散与对流扩散之比 10 依据溶质渗透模型 传质系数应与分子扩散系数的 1 2 方成正比 c k 三 简述 三 简述 每小题每小题 15 分分 1 1 如何从分子传递的角度理解三传之间存在的共性 如何从分子传递的角度理解三传之间存在的共性 2 2 简述气液相间传质双膜模型 该模型在使用中的缺陷何在 简述气液相间传质双膜模型 该模型在使用中的缺陷何在 四 计算 每小题四 计算 每小题 25 分 分 1 已知柱坐标下的 N S 方程 连续方程分别为 N S 方程 r分量 z u u r uu r u r u u u r z rr r r 2 2 2 22 2 2211 z uu r u r ru rrrr p rr rr 分量 z u u r uuu r u r u u u z r r 2 2 22 2 2 2111 z uu r u r ru rrr p r r z分量 z u u u r u r u u u z z zz r z 2 2 2 2 2 111 z uu rr u r rrz p zzz z 4 连续方程 0 11 zr u z u r ru rr 式中表示时间 试对图示水平圆形套管环隙内不可压缩 流体稳态层流进行求解 给出环隙内速度分 布方程以及最大速度所对应半径rmax的表达 式 2 在摄氏时纯水以 0 1m s 的流速流过沿流动方向长度为 1m 的可溶性固体 20 有机平板 若有机物在水中的分子扩散系数为 试计算 1 距离平sm10251 26 板前缘 0 3m 处的浓度边界层厚度 2 若此时有机板的平衡溶解度为 c 不计平板宽度方向边际效应 计算有机板溶掉 0 1mm 厚度所需要 34 mkmol103 的时间 已知平板进口段临界雷诺数可取为 边界层的求解结果为 5 105 层流 湍流 x 2 1 644 x Re 5 1 3760 x Re m Sh 3 1 2 1 6460ScRe L 5 4 03650 Lm Re Sh c 2 1