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1、2【例【例1-2】 长长度度L=1m，直径，直径d=200mm程度放置的程度放置的圆圆柱体，柱体，置于内径置于内径D=206mm的的圆圆管中以管中以u=1m/s的速度挪的速度挪动动，知，知间间隙中油液的相隙中油液的相对对密度密度为为d=0.92，运，运动动粘度粘度=5.610-4 m2/s，求所需拉力，求所需拉力F为为多少？多少？ 【解】【解】 间间隙中油的密度隙中油的密度为为动力粘度力粘度为 kg/m3Pas3由牛顿粘性定律由牛顿粘性定律由于间隙很小，速度可以为是线性分布由于间隙很小，速度可以为是线性分布 N4习题习题1.与牛与牛顿顿粘性定律直接有关的要素是：粘性定律直接有关的要素是： A切
2、切应应力和力和压压强强； B切切应应力和剪切力和剪切变变形速度形速度C切切应应力和剪切力和剪切变变形；形； D切切应应力和流力和流速速2.为为了了进进展展绝缘处绝缘处置置,将将导线导线从充溢从充溢绝缘绝缘涂料的涂料的模具中模具中间间拉拉过过知知导线导线直径直径为为.mm,涂料涂料的粘度的粘度.Pa.s,模具的直径模具的直径为为.mm,长长度度为为mm,导线导线的的牵牵拉速度拉速度为为m/s，试试求所需的求所需的牵牵拉力。拉力。5习题一答案习题一答案1B2解：由牛顿粘性得解：由牛顿粘性得2024/7/316 【例【例2-1】如】如图图2-16所示丈量安装，活塞直径所示丈量安装，活塞直径d=35，
3、油的相，油的相对对密度密度d油油=0.92 ，水，水银银的相的相对对密密度度dHg=13.6，活塞与缸壁，活塞与缸壁无走漏和摩擦。当活塞重无走漏和摩擦。当活塞重为为15时时，h=700，试试计计算形管算形管测压计测压计的液面的液面高差高差h值值。 图2-16 2024/7/317得h：【解】重物使活塞单位面积上接受的压强为 Pa 列-面平衡方程2024/7/318 【 例例 2-2】如如图图2-17所所示示为为双双杯杯双双液液微微压压计计，杯杯内内和和形形管管内内分分别别装装有有密密度度1= l000 kg/m3和和密密度度 2 = 00kg/m3的的两两种种不不同同液液体体，大大截截面面杯杯
4、的的直直径径 100mm，形形管管的的直直径径 d=10mm，测测得得h=30mm，计计算算两两杯杯内内的的压压强强差差为为多多 少少?图2-172024/7/319=3709.6(pa)【解】列12截面上的等压面方程 而故2024/7/3110例例3.1：左图为一水箱带一收缩圆锥喷嘴，水位：左图为一水箱带一收缩圆锥喷嘴，水位高高h。请判别以下说法能否正确：。请判别以下说法能否正确： 1 h为为常数时点为为常数时点2的加速的加速 度为零，点度为零，点1有迁移加速度；有迁移加速度； 2 h随时间变化时，随时间变化时，2点只点只 有当地加速度，点有当地加速度，点1既有当既有当 地加速度又有迁移加速
5、度。地加速度又有迁移加速度。2024/7/3111 【例【例3.2】 知用拉格朗日知用拉格朗日变变量表示得速度分布量表示得速度分布为为 ux=(a+2)e-2， uy=(b+2)e-2，且，且=0时时，x=a， y=b。求。求 1 =3时质时质点分布；点分布； 2 a=2，b=2质质点点的运的运动规动规律；律； 3 质质点加速度。点加速度。【解】 根据题意可得2024/7/3112将上式积分，得 上式中c1、c2为积分常数。利用=0时，x=a，y=b得c1 =-2， c2=-22024/7/3113 1 将将=3 代入上式代入上式 得得 2 a=2，b=2时时 (3)2024/7/3114 【
6、例【例3.3】 在恣意在恣意时时辰，流体辰，流体质质点的位置是点的位置是x=52，其迹，其迹线为线为双曲双曲线线xy=25。质质点速度和加速度在点速度和加速度在x和和y方向的分量方向的分量为为多少？多少？ 【解】【解】 根据根据题题意可得意可得2024/7/3115得2024/7/3116 【例3.】给定速度场ux x，uyy，求 1时过1，1点的质点的迹线； 过1，1点的流线。【解】 由迹线微分方程2024/7/3117积分得当1时， 过x，y=1，1的质点有c13/e， c2e。故此质点的迹线方程为2024/7/3118 由此例可知，流线与迹线是不一致的。 当= 1时，此流线方程为故此流线
7、方程为过1，1空间点有 由流线方程积分得解：先计算炉壁的平均温度解：先计算炉壁的平均温度例：例：设某窑炉的耐火某窑炉的耐火砖壁厚壁厚0.5m，内壁面温度，内壁面温度为1000，外壁面温度，外壁面温度为0 ，耐火，耐火砖的的导热系数系数=1.16(1+0.001t) W/(m.)。试求求经过炉壁的炉壁的热流密度流密度q。然后根据平均温度算导热系数平均值：然后根据平均温度算导热系数平均值：再根据算热流密度：再根据算热流密度：【例【例题题3.1】一双】一双层层玻璃窗，玻璃窗，宽宽1.1 m，高，高1.2 m，厚，厚3 mm，导热导热系数系数为为1.05 W/(mK)；中中间间空气空气层层厚厚5 mm
8、，设设空气隙空气隙仅仅起起导热导热作作用，用，导热导热系数系数为为2.6010-2 W(mK)。室内。室内空气温度空气温度为为25。外表。外表传热传热系数系数为为20 W/(m2K)；室外空气温度；室外空气温度为为-10，外表，外表传传热热系数系数为为15 W/(m2K)。试计试计算算经过经过双双层层玻玻璃窗的散璃窗的散热热量，并与量，并与单层单层玻璃窗相比玻璃窗相比较较。假。假定在两种情况下室内、外空气温度及外表定在两种情况下室内、外空气温度及外表传传热热系数一系数一样样。 解 (1) 双层玻璃窗： (2) (2) 单层玻璃窗情形：单层玻璃窗情形：单层玻璃窗的散玻璃窗的散热量是双量是双层玻璃
9、窗的玻璃窗的2.62.6倍。倍。【例【例题题3.2】一台】一台锅锅炉的炉炉的炉墙墙由三由三层资层资料叠合料叠合组组成。最里面是耐火粘土成。最里面是耐火粘土砖砖，厚，厚115mm；中；中间间是是B级级硅藻土硅藻土砖砖，厚，厚125 mm；最外；最外层为层为石棉石棉板，厚板，厚70mm。知炉。知炉墙墙内、外外表温度分内、外外表温度分别别为为495和和60，试试求每平方米炉求每平方米炉墙墙每小每小时时的的热损热损失及耐火粘土失及耐火粘土砖砖与硅藻土与硅藻土砖砖分界面上分界面上的温度。的温度。 解解 l=115 mm，2=125 mm，3=70 mm。各。各层层的的导热导热系数可根据估系数可根据估计计
10、的平的平均温度从附均温度从附录录中中查查出。出。 k1=1.12 W/(mK) k2=0.116 W/(mK) k3=0.116 W/ mK) W/m2)W/m2)2 2 耐火粘土砖与硅藻土砖分界面的温度耐火粘土砖与硅藻土砖分界面的温度 1 1 每平方米炉墙每小时的热损失每平方米炉墙每小时的热损失 例题例题4-14-1，求以下图形中的角系数，求以下图形中的角系数解：解： 例例题题2-5 两无限大平行平面，其外表温度分两无限大平行平面，其外表温度分别别为为20 及及600，辐辐射率均射率均为为0.8。试试求求这这两两块块平行平面的平行平面的 1 本身本身辐辐射；射； 2 投射投射辐辐射；射；3
11、有效有效辐辐射。射。 【解】【解】 1 1 两物体的本身两物体的本身辐辐射射为为= 334.66( w/m2)= 334.66( w/m2)= 26370( w/m2) = 26370( w/m2) 2 2物体的有效物体的有效辐射是本身射是本身发射射辐射与反射射与反射辐射之和，即射之和，即对于两个无限大平等平板，一板的有效于两个无限大平等平板，一板的有效辐射必然全部投射到二射必然全部投射到二板上，反之亦然。即板上，反之亦然。即 同理同理 3 3有效有效辐射射( w/m2)( w/m2) ( w/m2)( w/m2) 例例题题2-6两无限两无限长长套管，内管和外管的套管，内管和外管的温度分温度分
12、别别是是527和和27，辐辐射率均射率均为为0.8，内管以，内管以热辐热辐射方式射方式传给传给外管的外管的热热量量是是1060W/m，内管直径是，内管直径是20mm，求：，求：外管直径外管直径为为多少？多少？【解】内管向外管的【解】内管向外管的辐射面射面积外管向内管的外管向内管的辐射面射面积内管内管辐射射给外管的外管的热量量为单位位长度内管度内管辐射射给外管的外管的热量量为 由知由知 代入上式代入上式 解得解得0.051m=51mm0.051m=51mm。 【例【例2-7】某窑炉壁内】某窑炉壁内层为层为耐火粘土耐火粘土砖砖，外，外层层为红砖为红砖，知炉壁内外表温度，知炉壁内外表温度为为1000
13、，外外，外外表温度要求不得超越表温度要求不得超越80，并要求尽量多用，并要求尽量多用红砖红砖少用耐火少用耐火砖砖。知耐火。知耐火砖砖的的导热导热系数系数kt=0.698+0.6410-3t (w/m.K)，红砖红砖的的导热导热系数系数kt=0.465+0.5110-3t (w/m.K)，红砖红砖最最高运用温度高运用温度为为600，红砖红砖看作黑体，看作黑体，环环境温境温度度为为20，炉壁外表向，炉壁外表向环环境的境的对对流流换热换热系数系数为为7.13 (w/m2.K)，求二，求二层资层资料的最小厚度。料的最小厚度。k1k2【解】平均导热系数计算耐火砖红砖 热流量为 = 890.32w/m2(
14、w/m.K)(w/m.K)计算两层资料的厚度 同理 【例【例2-8】热热水管内径水管内径d2=150mm，外径，外径d1=160mm，热热程度均温度程度均温度为为90，周，周围围空空气温度气温度为为20，管内外表的复合，管内外表的复合换热换热系数系数h2=1200W/m2.K，管外外表的复合，管外外表的复合换热换热系数系数h1=15W/m2.K，管壁，管壁导热导热系数系数k=60W/m.K，管外外表管外外表辐辐射率射率=0.90。 试试求：求：(1)热热水管每米水管每米长长散散热损热损失失q1; (2)管外外表的管外外表的辐辐射射换热换热系数系数hr1和和 对对流流换热换热系数系数hc1。【解
15、】 1单位长度管壁总传热量计算 = 519.92w/m外外表温度 对流换热系数辐射换热系数辐射热量习习 题题 七七1 两无限大的平行平面，外表温度分两无限大的平行平面，外表温度分别为别为1000和和100，黑度，黑度为为0.8，试试求：求：A 这这两两块块平行平面的平行平面的 1 本身本身辐辐射；射； 2 投投射射辐辐射；射； 3 有效有效辐辐射；射； 4 净辐净辐射射热热量。量。B 假假设设安放一安放一块块黑度黑度为为0.8的遮的遮热热板，板，试试求求这这两无限大平行平面两无限大平行平面间间的的净辐净辐射射热热量。量。 某医院供暖管内径某医院供暖管内径d2=160mm，外径，外径d1=200
16、mm，管内，管内热热程度均温度程度均温度为为96，周，周围围空气温度空气温度为为5，管内外表的复合，管内外表的复合换热换热系数系数h2=1250W/m2.K，管外外表的复合，管外外表的复合换热换热系数系数h1=20W/m2.K，管壁，管壁导热导热系数系数k=80W/m.K，管外外表管外外表辐辐射率射率=0.80。 试试求：求：(1)供暖管每米供暖管每米长长散散热损热损失失q1; (2)管外外表的管外外表的辐辐射射换热换热系数系数hr1和和 对对流流换热换热系数系数hc1。习习 题题 八八例4-1 知空气的干球温度30 ，湿球温度为25 ，大气压强p=99.32kPa,试求空气的绝对湿度、相对湿度、水蒸汽分压、湿含量、热焓、露点和干空气的分压。解:查表得30 饱和水蒸汽分压为Ps=4.243kPa, 饱和绝对湿度为:空气的绝对湿度为:空气的相对湿度查表可知为: 66%水蒸汽的分压为:空气的湿含量为:干空气空气的热焓为:干空气露点对应饱和水蒸汽分压为由表5-1可查出，对应露点为干空气的分压为：
