《传输原理》复习提纲(DOC)

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1、 冶金工程学院 备课纸 冶金传输原理 冶金传输原理复习提纲、基本概念一、 动量传输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；压缩性、膨胀性2、 表面力、质量力；静压力特性；压强（相对压强、绝对压强、真空度）；等压面3、 Lagrange 法、Euler法，迹线、流线4、 稳定流、非稳定流 ，急变流、缓变流，均匀流、非均匀流5、 运动要素：流速、流量，水力要素：过流断面、湿周、水力半径、当量直径6、 动压、静压、位压；速度能头、位置能头、测压管能头、总能头；动能、动量修正系数7、 层流、湍流；自然对流、强制对流8、 沿程阻力、局部阻力；沿程损失、局部损失9、 速度场；速度

2、梯度；速度边界层二、 热量传输1、温度场、温度梯度、温度边界层；热流量、热流密度 2、导热、对流、辐射3、导热系数、对流换热系数、辐射换热系数、热量传输系数4、相似准数Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑体、白体、透热体；灰体；吸收率、反射率、透过率、黑度6、单色辐射力、全辐射力、方位辐射力；角系数；有效辐射；表面网络热阻、空间网络热阻7、解析法、数值分析法、有限差分法、集总参数法、网络元法三、 质量传输1、 质量传输；扩散传质、对流传质、相间传质2、 浓度、速度、传质通量；浓度场、浓度梯度、浓度边界层3、 扩散系数、对流传质系数4、 Ar、Sc、Sh准数、基本理论与定律一、 动量传输1、

3、 Newton粘性定律2、 N-S方程3、 连续方程、能量方程、动量方程、静力学基本方程二、 热量传输1、 F-K方程2、 Fourier定律3、 Newton冷却（加热）公式4、 Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、余弦定律5、 相似原理及其应用三、 质量传输1、 传质微分方程、Fick第一、二定律2、 薄膜理论、双膜理论、渗透理论、更新理论、基本理论与定律在工程中的应用一、 动量传输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、流体阻力损失计算二、 热量传输1、 平壁、圆筒壁导热计算2、 相似原理在对流

4、换热中的应用3、 网络单元法在表面辐射换热中的应用4、 通过炉墙的综合传热、火焰炉炉膛热交换、换热器5、 不稳态温度场计算：解析法；有限差分法三、 质量传输1、平壁、圆筒壁扩散计算2、相似原理在对流传质中的应用3、炭粒、油粒的燃烧过程4、相间传质（气固、气液、多孔材料）、主要参考题型一、 填空1、当体系中存在着（ 、 、 ）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。2、连续介质模型是指（ ）。3、温度升高、压强减少，则液体的粘度（ ）；气体的粘度（ ）。4、流体静压强的特性为（ ）。5、作用在流体上的力有（ 、 ）二种

5、。6、静止液体作用于平面壁上的压力P为（浸水面积）与（其形心的液体压强）的乘积。它的方向为受压面的（内法线）方向。7、流体动力学的研究方法主要有（ ）、（ ）二种。8、流体运动要素不随时间而变化，只随空间位置不同而变化的流动称为( ).非稳定流是指（ ）。9、迹线是( )；流线为（ ）。.10、流量是（单位时间内通过过流断面的液体数量），有（ ）、（ ）、（ ）三种。11、对于圆管中的流体，流动状态的判据依据是（ ）。12、层流是（ ）；湍流是指（ ）。13、对于圆管中的流体，其流动状态为层流时的沿程阻力系数为（ ）。14、时均速度是（ ）；时均压强是（ ）。15、过流断面突然缩小、突然扩大的

6、沿程阻力系数分别为（ 、 ）。16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别是指（ 、 、 ）。17、热量传输的三种基本方式为（ 、 、 ）。18、单色辐射力是指（ ），全辐射力又是（ ）。19、黑体、白体、透明体分别是指（ ）、（ ）、（ ）。20、热辐射中的Planck定律、Wien定律、Stefan-Boltzman定律、Kirchhoff定律分别为（ 、 、 、 ）。21、角系数是指（ ），两相距很近的平行大平面的角系数分别为（ ）、（ ）。22、有效辐射是指（ ），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为（ 、 、 ）。24、二元混合体系中，两组分的质量分数

7、关系为（ ）；摩尔分数关系为（ ）。25、传质通量是（ ）。26、Fick第一、二定律分别为（ 、 ）；Fourier定律为（ ）；Newton粘性定律（ ）。27、导温系数a=( )；动力粘度=（ ）。28、速度场、温度场、浓度场分别是指（ ）、（ ）、（ ）。29、Fo=( ) ,Bi=( ),Re=( ), Nu=( ), Pr=( ),Gr=( )。30、Sh=( ), Sc =( ), Ar=( )。二、 计算1、 一滑动轴承，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。求轴承所消耗的功率。润滑油的粘度为0.245Pa.s。2、一

8、沿着涂有润滑油的倾角为300的斜面等速向下运动的木板，其底面积为5050cm，其质量为5千克，速度为1m/s，平板与油斜面的距离为=1mm。求润滑油的动力粘度系数。3、如图1为水管路系统，已知D1，D2，L1，L2，H，1，2，1，2。求出口流速，并绘出其总水头线和测压管水头线示意图。4、如图2为一喷嘴，出口直径D1=10 cm，管端直径D2=40 cm，流量Q=0.4 m3/s，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，水流水平射向一垂直壁面，试求壁面所承受的水平推力及每个螺栓受力。 图1 图25、如图3 小管直径D1=0 .2 m，大管直径D2=0.4 m。P1=70 KN

9、/ m2，P2=40 KN/m2 ，2-2断面流速为1 m/s。1、2断面高度差为1 m。试判断水在管中的流动方向，并求水流经两断面间的水头损失。6、水箱侧面壁接出一直径D=0.20m的管路，如图4所示，已知H1=2.0m，H2=3.0m，不计任何损失，求A点的压强及出流流速。7、某冶金炉墙分别由耐火砖、硅藻土砖、保温板、金属薄板组成，厚度分别为125, 125， 60， 4 mm，导热系数分别为0.4, 0.14, 0.10, 45 W/m.。已知炉内、外侧壁温分别为600，50，求炉墙单位面积上的热损失及炉墙的温度分布。8、某热风管道的内、外径分别为200、220mm，管外包扎厚度为50m

10、m的隔热材料，管壁与隔热材料的导热系数分别为50.6 , 0.2 W/m.。已知管内、外表面温度分别为250，50，求通过管道的单位长度上的热损失及两层接触界面的温度。 图3 图49、空气流以3.1 m/s的速度平行于水的表面流动，水的温度为15 ，其饱和蒸气压为1705 Pa，空气温度为20 ，求表面长为0.1米范围内水的蒸发速率。已知空气中的水汽分压为777 Pa，总压为98070 Pa，空气粘度系数为15.510-6 m2/s，水汽在空气中的扩散系数为7.2510-2 m2/h。提示：10、由组分A（O2）和组分B（CO2）组成的二元一维稳态扩散体系，cA=0.0207kmol/m3,c

11、B=0.0622 kmol/m3,uA=0.0017m/s,uB=0.0003m/s,试计算其主流速度和传质通量。11、某炉气温度为1627，炉气在标准状态下的密度为1.3Kg/m3,炉外大气温度为30，试求 当距炉门坎高2.0m处，炉膛相对压强为12Pa时，炉门坎处是冒烟还是吸冷风？12、烟气平均温度为1300，烟气在标态下的密度为1.3kg/m3,烟囱底部要求的负压为100Pa，周围大气温度15，试求烟囱高度（不考虑烟气的流动）。13、两块平行放置的大钢板，其间距远小于长和宽。已知钢板的温度分别为727、27，黑度均为0.8。若视钢板为灰体，试计算其自身辐射、有效辐射及净传热量。14、有一

12、管径为10 mm，长为10m的小水平直管，管中水流速为0.131m/s，室温下水的粘度为1.3110-6 m2/s，试判定其管中水的流态并求其能量损失？15、已知空气流动速度场vx=6(x+y2),vy=2y+z3,vz=x+y+4z,试分析此流动状态是否连续？三、 问答与分析1、 试述三种传输现象的普遍规律。2、 简述流线的特点.3、 试说明串联、并联管路的特点，并分析减少流体阻力损失的途径4、 试分析影响对流换热、对流传质的主要因素。5、 试分析某平壁炉墙的综合传热情况。6、 简述对流传质中的薄膜理论。7、 试比较相似原理在对流换热、对流传质中的应用。8、 试简单说明速度边界层、温度边界层

13、和浓度边界层。9、 简单分析自然排烟烟囱的工作原理。10、 利用传质有关理论，分析炭粒、油粒的燃烧过程。、部分参考题答案一、填空题1、当体系中存在着（速度梯度、温度梯度、浓度梯度）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。2、连续介质模型是指（不考虑分子之间的间隙，把流体视为无数连续分布的流体质点组成的连续介质）。3、温度升高、压强减少，则液体的粘度（减少）；气体的粘度（增加）。4、流体静压强的特性为（方向与作用面垂直并指向作用面；任一点上的压力在各个方向上是相同的）。5、作用在流体上的力有（表面力、质量力）二种。6、

14、对流传质薄膜理论、渗透理论、更新理论的结论分别是（）、（）、（）。7、流体动力学的研究方法主要有（拉格朗日法）、（欧拉法）二种。8、流体运动要素不随时间而变化，只随空间位置不同而变化的流动称为(稳定流).非稳定流是指（流体运动要素随时间而变化，且随空间位置不同而变化的流动）。9、迹线是(流体质点的运动轨迹线)；流线为（同一瞬间各流体质点运动方向的总和（速度向量所构成的连线）。.10、流量是（单位时间内通过过流断面的液体数量），有（体积流量）、（质量流量）、（重量流量）三种。11、对于圆管中的流体，流动状态的判据依据是（Rec=2300）。12、层流是（所有流体质点只作沿同一方向的直线运动）；湍流是指（流体质点作复杂的无规则运动）。13、对于圆管中的流体，其流动状态为层流时的沿程阻力系数为（）。14、时均速度是（瞬时速度在一段时间内的平均值）；时均压强是（瞬时压强在一段时间内的平均值）。15、过流断面突然缩小、突然扩大的局部阻力系数分别为（、 ）。16、温度梯度、速度梯度、浓度梯度分别是指（温度场中，法线方向上的温度变化率、速度场中，法线方向上的速度变化率、浓度场中，法线方向上的浓度变化率）。17、