《传输原理》复习提纲

冶金工程学院备注纸冶金传输原理冶金传输原理复习大纲、基本概念一、运动量的传递1、流体连续介质模型流体模型动力粘度、运动粘度、恩式粘度； 可压缩性、膨胀性2 .表面力、品质压力静压力特性压力(相对压力、绝对压力、真空度)等压面3、Lagrange法、Euler法、轨迹线、流线4、稳定流、非稳定流、急变流、缓变流、均一流、非均一流5、运动要素：流速、流量、水力要素：过流截面、湿周、水力半径、等效直径6 .动压、静压、位移压速度能头、位置能头、压力管能头、常时头动能动量修正系数7、层流、湍流自然对流、强制对流8 .沿路阻力、局部阻力沿路损失、局部损失9 .速度场速度梯度速度边界层二、热输送1 .温度场、温度梯度、温度边界层热流量、热流密度2 .热传导、对流、辐射3 .热传导率、对流热交换系数、辐射热交换系数、传热系数4、类似基准数Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑体、白体、透热体灰体吸收率、反射率、透射率、黑度6、单色辐射、全辐射、方位辐射角系数有效辐射表面网络热电阻、空间网络热电阻7 .分析法、数值分析法、有限差分法、总参数法、网络要素法三、质量传输1 .质量传输扩散传质、对传质、相间传质2、浓度、速度、传递通量浓度场、浓度梯度、浓度边界层3 .扩散系数、对流质系数4、Ar、Sc、Sh标准数、基本理论和规律一、运动量的传递1、Newton粘性定律2、N-S方程式3、连续方程、能量方程、动量方程、静力学基本方程二、热输送1，F-K方程式2、Fourier定律3、Newton冷却(加热)式4、Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、馀弦定律5、相似原理及其应用三、质量传输1、遗传微分方程、Fick第一、第二定律2 .薄膜理论、双膜理论、渗透理论、更新理论、基本理论和规律在工程中的应用一、运动量的传递1 .连通容器2、连续方程、能量方程、动量方程的应用、烟囱计算3 .流体阻力损失的计算二、热输送1 .平壁、圆筒壁的热传导计算2 .相似原理在对流换热中的应用3 .网络单元法在表面辐射热交换中的应用4、通过炉壁的综合传热、火焰炉炉膛热交换、热交换器5、不稳定温度场计算：分析法有限差分法三、质量传输1 .平壁、圆筒壁扩散计算2 .相似原理在流布质上的应用3、炭粒、油粒的燃烧过程4、相间传质(气固、气液、多孔质材料)，主要参考题型一、填空栏1 .如果系统中存在(、)的话，就会发生运动量、热和质量的传递，分子(原子、粒子)的微观运动，以及由涡流混合引起的流体微小团的宏观运动都发生。2 .连续媒体模型是指()3、温度上升、压力减少时，液体的粘度()； 气体的粘度()。4 .流体静压的特性为()5、作用于流体的力有(，)两种。6 .静止液体作用在平面面壁上的压力p是(浸水面积)和(其心形的液体压力)的积。 其方向是受压面的(内法线)方向。7 .流体动力学的研究方法主要有()、和()两种。8 .流体运动要素不随时间变化，仅随空间位置变化的流动叫做().非稳定流是().追踪是()； 流线是() .10、流量为(单位时间内通过过流截面的液体数)，有()、()、()三种。11、对于圆管中的流体，流动状态的基准是()12、层流是()； 湍流是指()13 .对于圆管中的流体，流动状态为层流时的沿面阻力系数为()14、时间平均速度是()； 时间平均压力是()15 .过流断面急剧缩小，急剧扩大的沿途阻力系数分别为(，)。16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别为、17 .热输送的三种基本方式是(、)。18、单色放射力是指()全放射力是指()。19、黑体、白体、透明体分别指()、和()。20、热辐射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分别为(、)。21、所谓角系数，接近()的平行的大平面的角系数分别是()、和()。22、所谓有效辐射，()表面辐射热阻、空间热阻分别为()、()。23 .质量传输的三种基本方式是(、)。24、在二元混合系统中，两种成分的质量分数关系是()； 莫尔分数的关系是()25、传递通量是()26、Fick的第一定律、第二定律分别是(，)； Fourier法则是()； Newton粘性定律()。27、热传导率a=()； 运动粘度=()。28、速度场、温度场、浓度场分别指()、()、()。29、Fo=()、Bi=()、Re=()、Nu=()、Pr=()、Gr=()。30、Sh=()、Sc=()、Ar=()。二、计算1、滑动轴承、轴与轴承的间隙0.1cm、轴的转速2980r/min、轴的直径D=15cm、轴承宽度b=25cm。 求出轴承消耗的电力。 润滑油的粘度为0.245Pa.s。2、涂润滑油的倾斜角沿300斜面等速向下运动的板，其底面积为5050cm，其质量为5kg，速度为1m/s，板与油斜面的距离为=1mm。 求出润滑油的动态粘度系数。3、图1是自来水系统，已知有D1、D2、L1、L2、h、1、2、1、2 . 求出出口流速，并描绘其总水头线和压力管水头线的示意图。4、图2是喷嘴，出口直径D1=10 cm，管端直径D2=40 cm，流量Q=0.4 m3/s，喷嘴和管用法兰连接，共用12根螺栓，无视水和喷嘴的重量，水流朝向垂直壁面水平，求出壁面受到的水平推力和各螺栓受到的力图1的图25、如图3所示，小管径D1=0 .2 m，大管径D2=0.4 m。 P1=70 KN/m2，p1=70kn/m 2，2-2剖面流速为1 m/s。 1、2断面高度的差为1 m。 判断水在管道中流动的方向，并求出水流通过两截面之间的水头损失。6、在箱的侧面壁上连接直径D=0.20m的管路，如图4所示，H1=2.0m、H2=3.0m，没有任何损失，求出a点的压力和流出流速。7、某冶金炉壁分别由耐火砖、硅藻土砖、保温板、金属薄板构成，厚度分别为125、125、60、4mm，热传导率分别为0.4、0.14、0.10、45w/m.。 已知炉内、外侧壁的温度分别为600、50，求出炉壁的每单位面积的热损失和炉壁的温度分布。8、某热风管道内，外径分别为200、220mm，管外缠绕厚度50mm的隔热材料，管壁和隔热材料的热传导率分别为50mm、0.2w/m.。 已知管内、外表面温度分别为250、50，求出了通过管路的每单位长度的热损失和两层接触界面的温度。图3的图49 .空气流平行于水的表面流动，水的温度为15 ，饱和蒸气压为1705 Pa，空气温度为20 ，求出了表面长度为0.1米范围内的水的蒸发速度。 已知空气中的水蒸气分压为777 Pa，总压力为9898700pa，空气粘度系数为15.510-6 m2/s，水蒸气在空气中的扩散系数为7.2510-2 m2/h。提示：10、由成分A(O2)和成分B(CO2)构成的二维一维稳态扩散系统，在cA=0.0207kmol/m3、cB=0.0622 kmol/m3、uA=0.0017m/s、uB=0.0003m/s下，试着计算其主流速度和传递流束11、某炉气温度为1627，炉气标准状态下的密度为1.3Kg/m3，炉外大气温度为30，距炉门高2.0m的地方，当炉的相对压力为12Pa时，求出炉门是冒烟还是能吸入冷风。12、烟的平均温度为1300，烟在标准状态下的密度为1.3kg/m3，烟囱底部要求的负压为100Pa，周围的大气温度为15，求出烟囱的高度(不考虑烟的流动)。13、两块平行放置的大钢板，其间隔远远小于长度和宽度。 已知钢板的温度分别为727、27，黑色度均为0.8。 把钢板看作灰体，试着计算一下其自身的辐射、有效辐射及净传热量。14、有管径为10mm、长度为10 m的小水直管，管水流速为0.131m/s，室温下水的粘度为1.3110-6 m2/s，要不要判定该管水的流动状态来求出能量损失？15、已知空气流动速度场vx=6(x y2 )、vy=2y z3、vz=x y 4z，我们来分析一下这种流动状态是否连续吧三、问答和分析1 .尝试三种传递现象的普遍规律。2 .简述流线的特征说明串联、并联管路的特征，分析减少流体阻力损失的途径4 .试析影响对流换热、流布质的因素。5、分析某平壁炉壁的综合传热情况。6 .简述流布质中的薄膜理论。7、比较类似原理在对流换热、流布质中的应用。8 .试着简单地说明速度边界层、温度边界层和浓度边界层。9 .简要分析自然排烟烟囱的工作原理。10、利用遗传关系理论，分析炭粒、油粒的燃烧过程。v、部分参考问题的答案一、填补问题1 .系统中存在(速度梯度、温度梯度、浓度梯度)时，会发生运动量、热量和质量的传递，无论是分子(原子、粒子)的微观运动，还是涡流混合引起的流体微小团的宏观运动都会发生。2、所谓连续介质模型(不考虑分子间的间隙，把流体看作是由无数连续分布的流体的质点构成的连续介质)。3 .当温度上升、压力减少时，液体的粘度(减少)减少，气体的粘度(增加)。4 .流体静压的特性(方向与作用面垂直，指向作用面的任何一点上压力都是相同的。5、作用于流体的力有(表面力、质量力)两种。6、流布质薄膜理论、渗透理论、更新理论的结论分别为()、()。7 .流体动力学的研究方法主要有(拉格朗日法)、(欧拉法)两种。8 .流体运动要素不随时间变化，仅随空间位置变化的流称为“稳定流”，非稳定流是指(流体运动要素随时间变化，随空间位置变化的流)。9，轨迹线为(流体质点的运动轨迹线)流线为(同一瞬间中各流体质点的运动方向的总和(由速度矢量构成的线)。10、流量是(单位时间内通过过流截面的液体的数量)，有(体积流量)、(质量流量)、(重量流量)三种。11、对于圆管中的流体，流动状态的基准是(Rec=2300 )。12、层流是(所有流体的质点只向同一方向直线运动)的湍流是指(流体的质点做复杂的不规则运动)。13 .对于圆管中的流体，流动状态为层流时的沿面阻力系数为()14、时平均速度为(瞬时速度的时间内的平均值)时平均压力为(瞬时压力的时间内的平均值)。15 .过流截面急剧缩小，急剧扩大的局部电阻系数分别为(，)。16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别为(温度场中为法线方向的温度变化率，速度场中为法线方向的速度变化率，浓度场中为法线方向的浓度变化率)。17、热输送的三个基本方式是(传导热、对流热交换、辐射热交换)。18 .单色辐射力(在具有辐射能力的波长处，仅指在波长间隔d范围内发射的能量)指的是全辐射力(指每单位表面积辐射物体在单位时间内发射到半球空间的全波长的能量)。19、黑体、白体、透明体分别指(吸收率为1、反射率、透射率都为0的理想物体)、(反射率为1、吸收率、透射率都为0的理想物体)、(透射率为1、反射率、吸收率都为0的理想物体)。20、热辐射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分别为(，max T=2897. 6，)。21、角系数是指(由任意两面构成的系统，一面放射的放射能占另一面放射的能量总能量的百分比，称为从第一面到第二面的放射角度系数)两个距离近的平行大平面的角系数各自。22、有效辐射是指(每单位时间的单位面积的辐射能量)，表面辐射热电阻、空间热电阻分别为()。23 .质量传递的三种基本方式是(分子扩散、对流质、相互传递质)。24、在二元混合系统中，两种成分的质量分数关系是()； 摩尔分数的关系是()25、标准状态下气体、液体、固体的扩散系数的阶段分别为(10-5-10-4 m2/s )、(10-10-9 m2/s )、(10-14-10-10 m2/s )。26、Fick的第一法则、第二法则分别为(，)； Fourier法则是()； Newton粘性定律()。27、热传导率a=(/(c) )； 运动粘度=(