传递思考题答案.doc

第一章 分子传递现象1、平衡过程和速率过程各探讨什么内容?---------考察给定条件下过程能否自动进行,进行到什么程度,条件变化对过程有什么影响等。     速率过程:化学动力学研究化学变化速率和浓度、温度、催化剂以及外场(光、电、磁)等因素对化学反应速率的影响,传递动力学研究物理变化的速率及有关影响因素,当然还会涉及化学反应和传递的关系。2、工程中平均速度按什么原则确定?工程上为了简化计算,通常假定流体沿截面做均匀流动,并按照体积流率相等的原则,定义通过流动截面的平均速度为。3、运动流体中受力有哪些?---------压力,摩擦力,重力,离心力,惯性力,还有体积力。4、按不同的特征对传递过程进行分类,传递过程大致可分为几类?----------动量传递,能量传递,质量传递。5、描述流动的两种数学方法各有什么特点?--------拉格朗日法着眼于各个质点的运动,通过考察空间各个流体的质点的位置、速度等间的变化了解整个流体质点运动的情况,这种跟踪流体质点的方法对分析流体运动比较复杂,在本书中很少采用。   欧拉法不跟踪个别流体质点,而是注视空间点,考察速度以及其他物理量如密度、压力等在流体运动的全部空间范围(流场)内的分布,以及这种分布随时间的变化。对各类传递现象的表述主要采用欧拉法。6、牛顿粘性定律、傅立叶定律、费克定律的表达式及意义?各式中比例系数的物意?----------牛顿粘性定律:  其中为牛顿粘性系数,反映了流体粘度的大小;傅里叶定律:,其中k为热导率,反映了流体的导热能力;    费克定律:,其中为组分A在组分B中的扩散系数,是表征物质分子扩散能力的物性常数。7、流动系统中的速度分布是如何形成的?----------流体在管道或设备中流动时,同一流动截面上各点的流速通常不相等,速度按一定规律随空间位置及时间变化,这就是速度分布。8、水和空气的粘度、导热系数、扩散系数随温度、压力的变化趋势?----------水的粘度随温度的升高减小,压力对水粘度的影响忽略不计;空气的粘度随温度的升高增大,在压力低于1000kpa时也基本不随压力变化,在更高的压力下则随压力的升高而增大。水的导热系数随温度的增加而减小,基本不随压力变化;空气的导热系数随温度的升高而增加,除真空或高压等特殊情况外,压力对其影响不大。水和空气的扩散系数均随温度的升高而增大,随压力的增加而减小。9、分子传递现象中,“三传”有那些类似现象?都是基于分子的热运动,有着一致的数学关系式10、单层、多层平壁和圆筒壁导热时,温度分布和导热速率的推导及应用。略11、导热时各层温差与各层热阻间关系?临界半径与什么因素有关?△t1:△t2:△t3 =R1:R2:R3      R cr=k2/h(k2为热导率,h为对流系数)12、管道保温中临界半径是如何得到的,其含义是什么?上式对R3求导,并令dQ/dR3=0则R3=Rcr=λ2/α含义:1、当R3α/λ2<1时,R3↑,Q损/L↑,不利于保温。2、当R3α/λ2>1时,R3↑,Q损/L。↓13、流体中的分子扩散机理?对两组分物系,某物质的扩散速率(通量)的一般表达式是什么?机理:总体流动。(我不确定):      NA =JA +x A (N A +NB)    14、等分子反向、单向扩散速率的推导(以x、y或p表达)?略15、固相中的分子扩散有几类?与孔道结构有关的扩散有几种?每种的大致机理?有两类:①与固体结构无关的分子扩散,可用费克定律作定量计算。②与固体结构有关的多孔介质内的扩散,这类扩散因孔的结构大小及形状不同又分为分子扩散、纽特逊扩散和表面扩散。第三章动量传递1、流体流动中存在那两种流动形态,各有什么特点?1)层流:流体质点分层流动,质点无径向运动,各层间流体互不掺混;层与层之间动量传递靠分子传递进行。湍流:质点在各个方向发生高频脉动,各层流体互相掺混;流体中的动量传递主要由质点运动完成。2、流动形态的判据是什么?表达式是什么?物理意义是什么?2)流体形态判据:雷诺数Re;Re=Luρ/μ=duρ/μ(圆管);物意:雷诺数是运动过程中惯性力与粘性力的比值。3、对气体和液体,温度、压力、管径变化对Re的影响趋势是什么?答案略4、采用半经验半理论的方法解决工程问题的步骤各是什么内容?4)简化物理模型、微元衡算5、推导:层流时圆管内的剪应力、压力、速度分布及体积流量、平均速度和最大速度,层流时圆管中的阻力损失和摩擦系数。5)圆管内剪应力分布式:τ=r(P0-PL)/(2L);参考课件6、描述湍流运动的三个速度是什么?各有什么含义?6)瞬时速度的大小和方向表示了流体质点任意时间的实际运动速度;时均速度的大小和方向表示了流体主流运动的特点;脉动速度的大小和方向反映了瞬时速度对时均速度的偏离。7、湍流时的附加应力