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1、精选文档冶金传输原理试题每题5分，合计30分试由连续性方程说明速度散度的物理含义请说明yx的物理含义请写出标量的梯度、拉普拉斯算子运算及矢量的散度、旋度在直角坐标下的表达式，并说明运算后变量为标量还是矢量。请写出运动方程矢量式并说明各项的含义。请分别从扩散型与对流型通量的表达式说明动量传输、热量传输、质量传输的相像性。联合实例说明冶金传输原理在冶金工程中的作用钢包内表面积为A1，水口截面积为A2，钢液初始深度为H，不计阻力，计算钢包流空时间。dMu2A2dt重点：MhA1u22gh0,u22gh而：2A1dhu2A22ghA2，积分之：dtHdh(A2)t2g0h1/2A1H1/2(A/A)t
2、g/221tA12HA2g8.以下列图文特利管可测流量，如处于张口试验段，d=400mm,D=1m,h=150mm,空气和酒精美度分别为1.293,795kg/m3计算出口处的气流速度。重点：1V12P11V22P222P1P2洒gh所以：1(V22V12)h洒2gD2V1d2V2另据：V2D2d42gh酒D4=43.6m/s9不行压缩流体沿无穷大水平面做稳固流动，在只有重力作用下，赯压力与高度的关系重点：运动方程为：1Pgy积分可得：PgyC10.Re=3500,20水(=998.23kg/m31.007106m2/s)流过直径为50.8mm长1.3m的圆滑管。求：湍流、层流均匀流速比、压力
3、损失比湍流总压降层流时中心流速重点：(1)据Re(2)L2湍=0.3164/Re0.25，层=64/Re，定义式，湍/层=1p，d2p湍/p层=2.25(3)vRe/d0.0694m/s;湍0.041,p2.52N/m2(4)vcenter2v0.1388m/s11.不行压缩流体在两个同轴垂直圆筒间作切向层流流动，外筒以角速度旋转，内筒静止，设端口效应可忽视，求流体的速度分布，内筒外径kR，外筒内径R(可参照(kRr)P75例题v(r)RrkR)(k1)k12.在一半径为R的圆柱形容器内盛有液体，该容器绕其自己轴以角速度旋转，求系统定态下自由表面的形状。如液体静态下高度为H0，求定态旋转下高度
4、z0重点：(1)自由表面为：p=p0自由表面的形状为z=f(r,)(2) 静态下高度已知，则体积可求，定态下高度z0可由积分获得。(先列出运动方程，同上一题，但gz=-g,而后对重量方程积分两次，得v=1C1rC2，2r再利用界限条件得vr，而后将vr代入r方向方程中及z方向方程中得压力在双方向的偏导。再据dppdrpdz得：p(r,z)12r2gzC。再利用界限的条件：rz2r=0,z=z0时p=p0可得：pp012r2g(zz0)，最后有自由表面的形状为22)r2，第一步得求。第二步，液体体积为VR2H0R2z0Rz0)dr，将zz0(2g2r(z0zz0(2)r2代入并积分可得：z0H0
5、(2R)2g3g13.用充汞的U形管测水槽内I面的静压，得汞柱高差为0.012m，(以下列图)，求该水平面的静压差h静1(h静1=P1-P2)。已知H=0.02m，汞的密度与水的密度分别为13595、1000kg/m3。解：h静1=P1-P2据：0-0面两边静压相等，有：P1水gHP2气g(Hh)汞gh或：h静1P1P2气g(Hh)汞gh水gH式中右边第一项忽视不计，则有：h静1P1P2汞gh水gH0.012135959.8070.0210009.8071403N/m214.如题图所示，封闭容器中盛800kg/m3的油，和h1=300mm,油下边为水，h2=500mm,测压管中读数h=400m
6、m,求封闭容器中油面上的压强p的大小。解：p油gh1水gh2汞gh0pp汞gh油gh1水gh2油h1103p13.69.80.4008009.80.3010009.80.50水104(pa)p4.61hh215.何为流体连续介质模型？引入该模型有何作用和意义？该模型在何条件下合用？连续介质：流体质点是流体力学中研究的最小物质实体，流体由流体质点绵延不停地构成，质点间无缝隙。流体质点是微观上充分大，宏观上充分小的流体团。流体质点微观上充分大，此中包括了大批的流体分子，各种宏观物理量是对大批流体分子的统计均匀，拥有稳固的统计值；流体质点宏观上充分小，可看作空间一个点。所以可以为流体性质（密度，温度
7、，速度等）在空间每一点都有确立的值，可以看作空间地点和时间的函数来办理，(x,y,z,t)连续介质假说是流体力学的基本假设之一。当所研究的对象的几何尺寸和分子间的距离或分子自由程相当时连续介质模型不再合用。16. 流体静压强p=p(x,y,z)能否合用于流体运动状况？(否，应有时间的影响)17.试表达g1p0各项的物理意义。试写出他的重量式。1p0gxx1p0gyy1p0gzz18.总流伯努利方程的合用条件有哪些19.何为固体壁面上的无滑移条件(即VV固壁)什么是速度界限层,界限层的提出有何意义?21.粘性系数0.048Pas的流体流过两平行平板的缝隙，缝隙宽4mm，流体在缝隙内的速度分布为c
8、yu2(y)，此中C为待定常数，y为垂直于平板的坐标。设最大速度umax4m/s，试求最大速度在缝隙中的地点及平板壁面上的切应力。解：1）由速度分布可知y坐标原点位于下平板由ducyy0y02dy2即中心处u取最大值，在两板中央取速度最大值将y/2代入速度分布式c2U2c4U4416m/s2maxmax2）duc2ydy2y=0c0.04816192n/m24103yc192(n/m2)流体作用于上下平板的壁面切应力都是192(n/m2)，且均指向流动方向，而正负号不一样则源于应力正负向的规定。油压机的活塞在自重及摩擦力的作用匀速着落。已知活塞自重G=190N,d=152mm,D=152.02
9、mm,L=200mm.1)若采纳0.62Pas的油，试求活塞的降落速度；2）若着落速度U=39mm/s;试确立油的动力粘性系数。解:活塞与活塞套的流体运动也可看作是两平行平板间的流体运动，活塞拖动油膜运动，线形速度分U 布，于是活塞遇到的摩擦力：dL此力方向向上与重力G相均衡d22d/ULGDd1）G(Dd)190(152.02152)2UdL20.623.141522001033.2110(m/s)22）G(Dd)190(152.02152)0.51(Pas)2UdL2391033.1415220010323.设液体中密度随深度h而增添，kh0式中k为常数，0为上液面密度，试推导液体中压强随深度变化规律。解:dpgkh0gdhphdpkh0gdh00pg2kh02kg22kh002kpgkh22h0224.如题图所示，用皮托管丈量管道中轴线上气流的最大速度umax，皮托管与倾斜酒精差压计相连，已知：d200mm,sin0.2,75mm,1.66kg/m3，酒精800kg/m3,若管道均匀流速等于V0.8umax，试求经过管道的质量流量。求：m解：p0p1气umax2(1)2Pp0p酒精gsin(2)dd2V气4V0.8umax(3)P0(4)(1)(2)umax2酒gsin气(3)(4)md2气0.8umaxal4m(0.8)d2气2酒gsin4气
