安工大冶金传输原理(周俐)第五章习题及解答_第1页
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文档简介

1、5-1 飞机模型在空气中以1.5m/s速度滑翔，若将机翼视为宽为10cm，长为25cm的平板，试估算平板后缘上的边界层厚度及平板阻力。已知空气温度为10,大气的运动粘性系数为，. (答：4.866mm，9.06310-4N )解： 后缘雷诺数为： 整个平板为层流边界层 则 阻力系数 阻力为 5-2光滑平板宽1.2m，长3m，潜没在静水中以速度沿水平方向拖曳，水温为10，求：1）层流边界层的长度（）；2）平板末端的边界层厚度；3）所需水平拖拽力。 答：（0.55m，57.2mm，16.57N）5-3飞机以速度100m/s在大气中飞行，若视机翼为平板，并认为机翼前缘开始均为湍流边界层，试计算边界层

2、厚度以及平板总阻力。已知机翼长度为，宽度为，空气温度为。 （答：2.751cm，1.631kN）5-4速度为30m/s的风，平行地流过广告板。广告板长10m，高5m，空气温度为10，试求广告板所承受的摩擦力。(答137.9N)解： 空气的运动粘度，密度 由于 混合边界层 所以： 总摩擦力为： 5-5跳伞者的质量，降落时的迎流面积为，设其阻力系数，气温为，试确定降落过程中的末端速度。(为简单起见不考虑空气浮力作用。当跳伞者的重力与阻力相平衡时，此时的速度即为末端速度)(答：87.14m/s)解： 取 故 5-6压差阻力是汽车气动阻力的主要部分，有两辆迎风面积相同的汽车，其一为敞棚的老式车，其阻力

3、系数为，另一为有良好外形的新式汽车，其阻力系数为，若它们均以速度行驶。试求它们为克服气动阻力所应付出的功率，已知气温为。(答：17.54kW，7.80kW）解： 对于敞棚汽车 对于新式汽车 5-7在烧粉煤的炉膛内，混有煤粉颗粒的烟气流速，烟气的运动粘度；烟气的密度，煤粉颗粒的密度，试计算烟气中的煤粉颗粒是否沉降？悬浮的颗粒直径为多大？解：（1）根据颗粒沉降的概念知，当气流速度大于颗粒自由沉降速度时，颗粒被气流带走；两速度相等时，颗粒处于悬浮状态；当气流速度小于颗粒沉降速度时，则沉降下降。 在及下的数为： 沉降速度 由于气流速度，则颗粒为烟气带走。 （2）当时的颗粒直径 =19.210-5m 即

4、在气流中能悬浮的颗粒直径，再大的颗粒将下沉。因上式的应用条件为，则经验算在时的： 故计算结果正确。5-8某气力输送管道，为了输送一定数量的悬浮固体颗粒，要求流速为颗粒沉速的5倍。已知悬浮颗粒直径，密度，空气温度为20，求管内流速。 （答：10.5m/s）5-9铅球的比重为11.42，直径为25mm，在比重为0.93的油中以0.357m/s的速度等速沉降，求油的动力粘性系数。 （答：10.0Pas）5-10钢水密度，内含直径，的杂质，若杂质在钢水中等速上浮，求在钢水中上升200mm所需的时间。 （答：2.56s）解：颗粒在流体中等速沉降的速度是由颗粒所受重力、浮力和绕流阻力三者平衡决定的，其一般公式为：式中：颗粒密度 流体密度5-11一圆柱形烟囱，高H=20m，直径D=0.6m,水平风速u=18

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