PDF《第二章 传递过程基本方程》

(2)流体在壁面距中心半距离处的流速和剪应力;

(3)壁面处的剪应力. 2-17 一虹吸管放于水桶中,其位置如图所示.如果水桶和虹吸管的截面积分别为 A 和B,且A>>B,试计 算虹吸管的流量.水看作是不可压缩理想流体,且受重力作用,运动是定常的. (柏) 2-18 有一大桶内装有液体, 液面距底面高为 h. 问在桶侧壁什么位置处开出流小空, 流体射柱的射程最远? a a u x z h h 习题 2-15 附图 习题 2-17 附图 习题 2-18 附图 2-19 水以湍流形式流过一直径相等的 908弯管,该管垂直放置.入口处的压力为 p

1、平均流速为 u1,出口 压力为 p

2、平均流速为 u2.求水流对弯管的作用力. (动量) 2-20 水从供水管流入水箱,再经水平管流出,如图所示.流入与流出的流量相同.箱中水面保持在离水管 中心线以上距离 h 处.箱中各处流速与管中流速相比均可约而不计.水箱与水管出口之间的阻力损失 为hf. (1)求流量 V(用h、A 与hf 表示) ;

(2)如要保持水箱不动,需多大的水平推力 Fx?(柏,动量) z h x F 习题 2-19 附图 习题 2-20 附图 2-21 温度为 208C 的水稳态流过内径为 25mm 的镀锌管,流动已充分发展.试求算下述两种质量流率下的 阻力损失: (1)120kg/h;

(2)1200kg/h. (直管阻力) 2-22 一钢球(ρ=7800kg/m3 )直径为 0.254mm,在水温为 258C 的水箱中降落,达到稳定的沉降速度为 8.08cm/s.如果一个钢球在温度为 258C 的甘油中降落,速度达到 8.08cm/s(什么速度?) .假定两种 情况下球体周围的流动是动力相似的,钢球直径应为多少?(相似准则) 官方网站:圣才学习网 www.100xuexi.com 免费咨询热线:4006-123-191 圣才考研网:www.100exam.com 因为专注 所以专业 辅导效果 无人超越

3 2-23 管流中热充分发展的含义是什么?热充分发展与流动充分发展有何不同? 2-24 试由柱坐标形式的能量方程出发,导出不可压缩流体在园管内进行稳态轴对称对流传热时,流动进口 段的能量方程. (能量) 2-25 温度为 310.9K 的油以 0.0126kg/s 的质量流率流过内径 25.4mm 的铜管, 管长 6.1m. 通过在管外冷凝水 蒸汽使管内壁温度保持在 374.8K.假定在整个管长上管内流动都是充分发展的,油的物理性质可认为 不变,其值如下:Cp=2050J.kg-1 .K-1 ,ρ=881kg.m-3 ,μ=5.87X10-4 Pa.s,k=0.143W.m-1 .K-1 .试计算: (1)Re;

(2)Pr;

(3)油的出口温度. (园管内的对流传热,层流) 2-26 在长度为 5m,内径为 54mm 的管内加热苯溶液.苯的质量流速为 175kg/s.m2 .苯在定性温度下的物性 数据为:μ=0.49cP;

k=0.14W/m.K;

Cp=1.8kJ/kg.K.试求苯对管壁的给热系数. (对流传热,湍流) 2-27 一根具有圆形截面的导线,半径为 R,电阻率为ρ.通过此导线的电流密度为 I,导线表面温度为 T0. 试导出截面温度分布和最大温度. (有内热源的稳态导热) 2-28 有一半径为 R 的热圆球悬浮在大量的静止流体中,球表面温度为 T0,远离球的流体温度为 T∞.试确定 稳态时: (1)周围流体的温度分布;

(2)球表面与流体间的传热膜系数及鲁塞尔特数 Nu. (稳态导热) 2-29 有一厚度为 L 的固体大平板,其初始温度为 t0,自某时刻起,突然将其两个侧面(哪两个侧面?最好 给个图)的温度升至 ts,并维持不变.试由普遍化的能量方程简化成上述情况下的导热方程,并写出 定解条件.设导热只沿垂直于侧面的方向进行. (一维不稳态导热) 2-30 试证明由 A、 B 两组分组成的双组分系统中, 在一般情况下进行分子扩散时 (有主体流动, 且NA≠NB) , 在总浓度 C 恒定的条件下,DAB=DBA. (传质) 2-31 在一细管中,底部水在恒定温度 298K 下向干空气中蒸发.干空气压力为 0.1MPa、温度亦为 298K. 水蒸汽在管内的扩散距离(油液面至管顶部)z=20cm.在0.1MPa 和298K 时,水蒸汽在空气中的 扩散系数 DAB=2.50X10-5 m2 /s.试求稳态扩散时水蒸汽的摩尔通量、传质分系数及浓度分布. (一维稳 态扩散) 2-32 将温度为 298K、压力为 1.0atm 的He 和N2 的混合气体装在一根直径为 5mm、长度为 0.1m 的管中进 行等摩尔反向扩散.已知管子两端 He 的分压分别(保持)为0.06atm 和0.02atm,在上述条件下的扩 散系数 DHe-N2=0.687 X10-4 m2 /s,式计算: (1)He 和N2 的扩散通量;