传输原理总复习-习题.docx

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1、填空题1、有某种液体，质量为如其在X轴向的质量力可以表达为。2、流体的静压强方向是沿着作用面的 方向。3、连续流体中，流场中各点的流速方向沿流线在该点的 方向。4 .绝对静止流体中的等压而形状为。5 .已知流体中某点的绝对压强为16米水柱，则该压强相当于 Pa.6 . 一段粗管和一段细管串连输水，当流量由小变大的时候，管中的流体将首 先转变为湍流。7 .质量浓度梯度是扩散传质的动力，A组分的质量浓度梯度可以表达为 。8 .有运动粘性系数为为.45 xKT6(m2/s)的空气,以60?/s的速度掠过长为0.4加的 平板表而。则速度边界层内的空气在平板尾部的流动状态是 流。9、某种流体的动力粘性系

2、数 = O.OO5Par,重度/ = 8330 N/m，则该流体的运动粘性系数v =/s o10、静止流体中，某点的压强各方向上大小 o11、换热过程中总是伴随着能量形式的转变。12.随 的升高，液体的粘度将减小，气体的粘度将增大。15.内径为4的管路内流过30c的热流体，若努塞尔数/山,“，儿讣的导热系数为4,管内壁温度为20o则流体与管内壁单位时间内单位面积上的对流换热量的表达式是 q= (W/m2)o15 .流体中某点的压强为3. 4工程大气压，该压强值相当于16 .当。=时，流场*=内飞山)，心=工3)，才可以连续。17 .若有一灰体表而的黑度为0.8,当其表面温度为227C时，辐射力

3、的大小为 W/m2O18 .当温度不变时，流体的体积随压强的变化而变化的特性称为流体的.19 .流体静压强的方向沿作用面的 方向。20 .流场中一条流线上某点的速度方向与流线在该点的 重合。21 .流体流动可以分为两种流态，分别称为 和22 .三维非稳态温度场中，温度的数学表达通式为。23 .大多数物质的导热系数与温度的关系可认为是直线关系，其数学表达式 为 o24 .是指流体各部分间发生宏观相对位移时，冷热流体相互掺混所引起的热量传递现象。25 .物体单位时间内、单位表面积上辐射出去的全部波长范围的电磁波称为该物体在此 温度下的 o26 .扩散传质中，质量传递的根本原因是因为 不为零。27

4、.铸件时效过程中金属组织的均匀化过程属于 传质过程。28 .粘性是流体的各部分之间具有 时，所表现出来的一种性质。29 .质量力是作用在流体内部各质点上的力，是由 所产生的，其大小与质点的质量成正比。30 .绝对静止流体中的等压面形状为31 .液体中一点的流体静压强在各个方向大小。32 .温度场中，某点的温度梯度方向与该点热流密度方向。33 .若流体的温度不变时，流体的体积随压强的变化而变化的特性称为流体的 性。34 .流体各部分间发生宏观相对位移时，冷热流体相互掺混所引起的热量传递现象称 为。35 .物体表而温度的大小会严重影响其其 的大小。36 .毕托管是一种用于测量流体中某点 的仪器。3

5、7 .随着黑体温度的升高，其所辐射出去的射线中具有最大辐射力的波长会逐渐向 波区靠近。38 .一流体和固体壁面进行对流换热，已知壁而温度恒为9七，流体主流温度为40 C, 且壁而与流体间的平均对流换热系数为则紧贴壁面处，单位时间、 /=单位面积上层流底层的导热量，心 亚/。39 .密度为p=/,运动粘性系数为v = 7x10-）/s ）的水在一平板上流 动（如图1）。如果处的速度分布是“则（1）在J = 点处的粘性切应力为 N /m，。（2）在x = y = 1mm点处沿y方向的粘性动量通量数值为 NIm2。（3）在x =9=1皿点处沿x方向的对流动量通量数值为 N /40 .一初始温度为C的

6、凸表面固体，被置于室温恒为1的大房间内。设物体的发射 率为,其表面与空气的换热系数为力，物体的体积为丫，参与换热的表而积为A, 比热容和密度分别为c及夕。则请完成以下物体温度随时间变化的微分方程及其初始条件：出 。41 .如图2所示的立管从水箱中接出引水，立管出口通大气。在如图所示情况下，不计 能量损失，则（1）图中B和B两点的流速大小关系是（2）图中A和A两断面处的流速关系为八（3）图中A和A两断面形心处的压强关系为p,1 pA.8 42 .有平面流场为* =x4siny, uv cosy 当 =时该流场连续。43 . 100W灯泡的鸨丝温度为2800k,发射率为0.30。如果96%的热量通

7、过辐射散失，则鸨丝的表面积至少为 mm1 o44 .流体沿管路流动时，所产生的能量损失可分为两种类型类，分别称 为 O45 .静止流体中某点的压强大小在各方向上大小。46 .若流场中各点的流体 相等，则该流体称为不可压缩流体。47 .当流体各部分之间发生相对运动的时候,流层间就会产生摩擦力，以阻止这种相对运动, 流体的这种特性称为流体的 性。48 .速度梯度的方向与 的方向相反。 49 .灰体辐射力与其自身吸收率的比值，恒等于同温度下 W 的辐射力。|750 .对流换热是指 掠过固体壁而时与固体壁面间发_生热量交换的现象。51 .随 的升高，液体的粘度将减小，气体的粘度将增大。52 .在y方向

8、上流体的速度差为则在该方向上的速度梯度可表示为53 .理想流体是指假想的没有 的流体。54 .流体中某点的压强为3. 4工程大气压，相当于 Pa o55 .换热过程中总是伴随着能量形式的转变。56 .引起粘性动量传输的根本原因是由于的存在。57 .水头是指单位重量流体所具有的58 .质量力的方向与等压而相互。59 .如图3所示，已知营内流体的流量为。， 粗管和喉管管径如图所示，两个测压管液而 高度差为ho则流体流经渐缩管的局部能量 损失为 米液柱。若局部能量损失为一定值，则随着流量Q的 增加高度差h将会。判断题1 .静止流体中，若在某方向上存在压强梯度，则在该方向上必有质量力。（）2 .运动流

9、体中，总机械能较小的断而必处在总机械能较大的断面下游。（）3 .两段圆管分别输送流体，若它们流动状态相似，则管路1中流体的雷诺数为1.5x106时,管路2中的雷诺数也为1.5x106 （）4 .流体和固体壁面进行对流换热，在壁而处流底层的导热量和对流换热量必然相等，且微分方程式一4四=/必丁必然成立。（）dn5 .如右图所示，从水箱中接出立管引水，立管出口通大气。在如图所示情况下，若不计能量损失，则图中B和B两点的流速大小关系是乙=2（）6 .如第4小题所述情况，图中A和A两断而处的平均流速的关系为乙v/Vo（7 .有平面流场为4 .3ax = x sinj, M = ax cosy。当a =

10、4时该流场连续。（）7 .速度八 长度2、重力加速度g的无量纲集合是生。（）g8 .粘性动量通量表示：单位时间内，沿垂直于流速方向上通过单位面积传递的动量。（）9 .削弱幅射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应大一点好（）10 . 100W灯泡的鸨丝温度为2800k,发射率为0.30。如果96%的热量通过辐射散失，则锯丝的表面积至少为91的士而.11 .流场一2, ,.=-3匕z=Z-3的流动是连续的。（）12 .某流体和固体壁面进行对流换热，已知壁面温度恒为80C,流体主流温度为20C,且紧贴壁而处，单位面积上、单位时间内层流底层的导热量=30则对流换热系数h为0.5亚/.。（）1

11、3 .输送流体的管路，弯管等附件越多，沿程能量损失越大。（）14 .多层壁而导热的时候，在两壁面的夹层间挤入导热系数大、且塑性好的金属薄板，可以 减少接触热阻。（）15 .一段粗管和一段细管串连输水，当流量由小变大的时候，细管中的流体将首先转变为湍 流。（）16 .有运动粘性系数为254510（小2/5）的空气,以60?/5的速度掠过长为0.4 的平板表而，尾部的速度边界层内流动状态是湍流。（）17 .若黑体的表面温度为127C,则其辐射力为1452. 8卬/?2。（）18 .若流体的质量为m,其在x轴向的质量力可以表达为mX。（）19 .流体中某点的绝对压强16米水柱，相当于156960 P

12、a。（）计算题1 .如图3, 一个滑动轴承，轴的直径为80.4 nun ,轴套长120 mm,两者之间的间隙均 匀，且大小为0.2mm。若间隙中填满润滑油， 且其动力粘性系数为口。轴转速为每分钟 150转时，求摩擦所消耗的热功率为多少？2 .轴置于轴套中，如图所示。以90N的力 被推动沿轴向由左向右移动，轴移动的 速度v=0. 122m/s,轴的直径为75mm,其 它尺寸见图中。求轴与轴套间流体的动 力粘性系数。3 . 1.直径为5. 00cm的活塞在直径为5.01cm的缸体内运动。当润滑油的温度由0升高到120时，求推动活塞所需要的力减少了百分之几？（设润滑油0 时的动力黏性系数为 =12P

13、S ,120 c时的动力黏性系数为 =0.002P。 s)4 .设有一铸型，已知上箱高度九=130，型心. h = 200 mm ，士 “ = 230 mm 甘 高度 23，铸件高度，其它尺寸如图所示，求铁水对上箱的作用力为多少 牛顿？（设铁水的重度为21=6992.欧g/加二忽 略砂芯的重量，忽略浇注系统受力大小。）5 .如图所示的虹吸管中，已知= 2小， “2 =6” ,管径0 = 15?，如不计损失,问 S处的压强应多大时此管才能吸水？此时管 内流速和流量各为若干？（注意：管B末端 并未接触水而或探入水中）6 . 一蒸汽管道直径为2，管壁厚&?，管材导热系数4 =45W/（mC）,管外包

14、有绝热层，厚为。12;，已知绝热材料的导热系数4 =lW/（”）,蒸汽温度的 =300 C,周围空气温度2=25C管内蒸汽与壁面间的放热系数4 =120W/SJ）,管外壁与空气间的放热系数生=10W/（/）,求单位管长的热流量及绝热层外表而温度.7 .在风机吸入管1和压出管2中，安装水银压差计，如图所示。已知h = 20mm,求空 气经过通风机之后，压强增加了多少 阳2?（设水银的密度为136004/,，水的密度为1000心/）8, L = 200/、” = 15刖的供热管道，其中80水的平均流速为u = L8s , 运动粘性系数d = 0367x10，2/s, p = 970kg/m求管路中

15、的沿程压强损失为多少帕？（若为湍流则取丸=033）9.蒸汽管道的内径为80，壁厚3“，导热系数445卬/?。外侧包有厚40的水泥珍珠岩保温层，其导热系数为22=0,1W/，,C,管内蒸汽温度孙=150,环境温度，2= 20,保温层外表而对环境的复合换热系数 % =7.6W/(J-K),管内蒸汽的表面换热系 数为九=116W/(帆2 K),求每米管长的热损 失和保温层外表面温度。10 .图2所示为一圆罐状铸件的浇铸情况，尺寸如图。 铸件壁厚为2，已知铁水的密度 夕= 7000必/若忽略浇铸系统的作用，则上型所受铁水垂直向上的作用力为 多少kg?11 . 一铸型如图4所示，已知 I = 800,

16、h = 250/n/n ,Dx = 240,D2 =300 ,金属液密度 p = 7000kg/0不计型芯 的重量。求铸型浇铸后液体直 接和间接对上型垂直向上的作用力P：为若干N?12 .由耐火砖、硅藻砖、保温板及金属护板组成的炉墙，厚度分别为6=135，& = 125m2=30、2=4,un，导热率分别为 4 = 04W 4加 C)、4 =0.14W/(?)、A3=0.10W/(W.-C) 4=45W/(1),墙壁内外侧壁 温度分别为4=550C、T2 = 64*C求炉墙单位时间、单位表面积的热量损失夕和 金属壁内壁面的温度13 .设有直径为5. 00cm的活塞在直径为5.01cm的缸体内运

17、动。当润滑油的温度由0C升 高到120C时，求推动活塞所需要的力减少了百分之几？(设润滑油0C时的动力黏性 系数为4 =20 s, 120时的动力黏性系数为 二0020” 7)14 .如图，直径均为的上下两平行圆盘同轴分布，间隙为6,其间隙中充满动力粘性系数为的液体。若下盘固定不动，使上盘以角速度。旋转时,试求所需力矩的表达式？。15. 一吸水装置，水池N的水位不变，已知水位hl、h2和 h3的值，若不计损失，问喉部断面而积A1和喷嘴断 而面积A2满足什么关系才能使水从水池M引入管流 中。16. 一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体外锥 体之间的缝隙6 nmm，其间充满u =0. IPa

18、s的润滑 油。已知锥体上表而半径R=0.3叫锥体高度H=0.5m, 当锥体转速n =150r/min时，求所需旋转力矩儿50m17. 由储水池通过内径为40cm的管道跨过距水 池水面高为505的小山，用水泵户送水。已 知AB段的管道长度为2500r，流量为 沿程阻力系数为4 = 0.028,试 求欲使管路最高处8点的压强为水柱 高时，水泵所需的功率为多少？（设水泵的效 率为0.75）18.两个互相平行且相距很近的大平面,已知（=527 , %=27c ,其黑度邑=啊=0.8.若两表面间按放一块黑度为可，=0.05的铝箔遮热板，设铝箔两边温度相同，试求辐射换热量为未加隔热板时的多少成？若隔热板的

19、黑度为08辐射换热量又为多少？19 .如图5,有一水泵从一大水池中抽水，已知其 抽水量为0 = 0 03,7,3 /S ,吸水管直径 d = 150nuno泵的进口处22断面的真空度 为6.8?水柱。若吸水管能量损失为1/W水柱， 试确定此水泵的吸水高度”，为多少米水柱？（图5）20 . 1,沿直径4 = 205的管道，输送密度Q = 980Ag/J、运动粘性系数y = 4c/s 的重油。若流量 = 6s,管道起点标高21=85？，终点标高Zz=105m,管长 =1806，试求管道中从起点到终点压强降低了多少尸“？选择题1 .理想流体的特征是（）。（。）黏度是常数；（6）不可压缩：（C）无黏性

20、；（d）符合py = RT.2 . 15 c时空气和水的运动黏度气=15.2*10、11-人水=1.146xl0Ym-/s ,这说明 在运动中（）。（）空气比水的黏性力大（6）空气比水的黏性力小（。）空气与水的黏性力接近（d）不能直接比较3 .某点的真空度为65 OOOPa,当地大气压为0. IMPa,该点的绝对压强为（）。（）65 000 Pa （ b） 55 000 Pa （ c） 35 000 Pa （ d） 165 000 Pa4 .静止流体中的压强分布规律p = p0+W，（ ）o（。）仅适用于不可压缩流体（6）仅适用于理想流体 （c）仅适用于粘性流体（d）既适用于理想流体，也适用于

21、粘性流体。5 .稳定流是指（）o（a）流动随时间按一定规律变化（）各空间点上的运动要素不随时间变化（。）各过流断面的速度分布相同（d）迁移加速度为零6 .速度外 密度夕、压强P的无量纲集合是（）。3 丝”）生（,）叱（d） A羽pP俨,7 .判断层流或紊流的无量纲量集是（）。（a）普兰克数匕 （6）雷诺数及（c）努赛尔数N“ （d）格拉晓夫数G,8 . 变直径管流，小管直径由，大管直径2 =%i，两断而雷诺数的关系是（）。（a） &，】=。53（8）Re、= Re? （）Rel=.5Re2 ,） RG=2R/9 .对流换热系数为100 W/（m2.K）、温度为20 C的空气流经50 C的壁而，

22、K对流换 热的热流密度为（）。（a） 1 1 O4 W / ma（b） 2104W/ma（C）2105W/ma（d） 3105W/ma10 .削弱幅射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）o（a ）大一点好 （b ）小一点好（c ）大、小都一样（d ）无法判断11 .下列哪种物质中不可能产生热对流？（）（a ）空气 （b）水 （c）油 （d）钢板12 .已知某流场速度分布为人=X 2, v=-3y, ：=z 3,则过点（3, 1, 4）的流线为（）.13 .与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是（）。（“）切应力和压强（b）切应力和与速度相互垂直的速度梯度（C）切应力和剪切变形（d）切应

23、力和流速14 .从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体（）。（）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（b）不能承受拉力，平衡时能承受切应力：（c）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。15 .相对压强的测算基准是（）0（。）绝对真空（b） 1个标准大气压（c）当地大气压（d）液而压强16 .淹没在液体中的潜体所受浮力的大小（）。（“）与潜体的密度成正比（b）与液体的密度成正比（c）与潜体的淹没深度成正比 （d）与液体表面的压强成反比17 .在（）流动中，流线和迹线重合。（）无旋（沙）有旋 （）稳定 （d）非稳定18 . 一维流动中，“截面积大处速度小

24、，截而积小处速度大”成立的必要条件是（）。（“） 理想流体（b ）粘性流体（c）可压缩流体 （d ）不可压缩流体19 .速度v、长度1、重力加速度g的无量纲集合是（2_L E（a） g （b） gl （c）8丫 （d） gl20 .雷诺数的物理意义表示（工（a）粘性力与重力之比 （b）重力与惯性力之比（c）惯性力与粘性力之比（d）压力与粘性力之比21 .圆管层流中，同一有效断而上的速度分布函数式为=至&：-，2）,则断面上4/J切应力分布为（）o（a）在有效断面上是常数（6）管轴处是零，且与半径成正比（c ）管壁处是零，向管轴线性增大 （d）按抛物线分布22 .单位面积的导热热阻单位为（）。（

25、a） m1 K （b） m2 K/W（c） VV/m2 （d） W/m K23 .（）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。（a ）灰体 （b ） 磨光玻璃（c ）涂料 （d ）黑体24 .在其他条件相同的情况下，下列导热能力最差的物质是（）。（a ）空气 （b ）水 （c ）氢气 （d ）油25 .热传递的三种基本方式为（）。（a ）导热、热对流和传热过热（b ）导热、热对流和辐射换热（c ）导热、热对流和热辐射（d ）导热、辐射换热和对流换热26.一固体壁面和流体间的平均温差为AT，其对流换热系数为“，若流体导热率为；I，则管壁处流体的温度梯度可表示为（）o(b)7T(d )=弘AT dn

26、简答题1 .如图4所示，当两小船近距离并排前行的时候，有否 碰船的可能？为什么？2 .黑体1和黑体2的形状相同、表面积大小同样。若将 它们分别放置在同样的环境中，测得两黑体最大单色 辐射力所对应的波长关系为411ah 以皿、2。试分析1、2两黑体表而温度、T2之间的关系，并说明为什么？3 .如图所示，一乒乓球在空气中旋转前行，问球的行进轨迹 偏离正常轨道上弧还是下弧？为什么？4 .温度升高液体和气体的粘性将如何变化？为什么？（图3）5 .简述遮热板在辐射换热中的作用。并回答在其他条件相同 的情况下，遮热板黑度的大小与其遮热作用有何关系。6 .简述粘性流体在运动过程中所受到的力有哪一些。7 .引

27、起粘性动量传输的根本原因是什么？8 .简述对流换热的机制。9 .简述圆管中流体湍流运动时，有效断面上的速度分布结构。10 .你能否分析出，传热过程中，热阻最大的换热在哪一侧？证明题1 .设某理想气体的原始热力学温度为了，试证明在其压力不变时，体枳随温度变化的体积膨胀系数为4= (KT)。2 .对流换热现象均遵守换热微分方程h = -a已知有两个对流换热现象相似，试 AT dn证明两现象中的努塞尔准数相等。3 .两表面在透热介质中进行辐射换热。简述为减小辐射换热量，可采取哪些有效措 施？(假定温度和表面积不可改变)4 .两根直径不同的圆管串联输水，试证明当流量由小变大大的时候，细管中的流体流态首先变为湍流。