南昌大學(xué)傳輸原理期末復(fù)習(xí)資料

南昌大學(xué)傳輸原理期末復(fù)習(xí)資料（周老師整理）名詞解釋： 傳動(dòng)流體：自然界中能夠流動(dòng)的物體。流體的粘性：在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩流體層的接觸面上，存在一對(duì)等值而反向的作用力來(lái)阻礙兩相鄰流體層作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。非牛頓流體：不符合牛頓粘性定律的流體。流線：同一瞬時(shí)流場(chǎng)中連續(xù)的不同位置質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)方向線。跡線：流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡線。流束：在流管內(nèi)取一微小曲面dA，通過(guò)dA上每個(gè)點(diǎn)作流線，這族流線叫流束。邊界層：流體在繞流過(guò)固體壁面流動(dòng)時(shí)緊靠固體壁面形成速度梯度較大的流體薄層。湍流這種運(yùn)動(dòng)稱為湍流。雷諾數(shù)：流體中慣性力和粘性力的比值。水頭損失：由于流體的粘性造成的總水頭的降低稱為水頭損失。沿程阻力：沿流動(dòng)路程上由于各流體層之間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的流動(dòng)阻力。射流：指流體經(jīng)由噴嘴流出到一個(gè)足夠大的空間，不再受固體邊界限制，進(jìn)行擴(kuò)散流動(dòng)的一種流體運(yùn)動(dòng)。傳熱熱量傳輸：物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的熱量傳遞稱為熱傳導(dǎo)，簡(jiǎn)稱導(dǎo)熱。熱導(dǎo)率：表征物體導(dǎo)熱能力的重要物性參數(shù)。熱擴(kuò)散率：表征物體內(nèi)熱量傳輸?shù)哪芰Φ葴孛妫何矬w中同意瞬時(shí)相同溫度各點(diǎn)連成的面稱為等溫面溫度梯度：溫度場(chǎng)中任一點(diǎn)沿等溫面法向的溫度增加率，稱為等溫梯度二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱:穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的溫度分布是兩個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)，稱為二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。對(duì)流換熱：流體流過(guò)與之溫度不同的固體壁面時(shí)的熱量交換溫度邊界層：流體在流過(guò)固體壁面時(shí)，在緊靠固體壁面形成溫度梯度較大的流體薄層，稱為溫度邊界層黑體：把吸收率α=1的物體叫做黑體。灰體：如果假定物體的單色吸收率與波長(zhǎng)λ無(wú)關(guān)，即 =常數(shù)，這種假定的物體被稱灰體。角系數(shù)在兩物體輻射傳熱中把表面1發(fā)射的輻射能能落到表面2上的百分?jǐn)?shù)稱為面1對(duì)表面2的角系數(shù)，記為 。熱輻射：物體因溫度的原因，通過(guò)電磁波發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱為熱輻射。傳質(zhì)自擴(kuò)散：不依賴于濃度梯度，而僅由熱振動(dòng)而產(chǎn)生的擴(kuò)散?；U(kuò)散：在置換式固溶體中，兩組元互相擴(kuò)散。空位擴(kuò)散：擴(kuò)散原子從正常位置跳動(dòng)到鄰近的空位，即通過(guò)原子與空位交換位置而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散。擴(kuò)散系數(shù)：分子擴(kuò)散系數(shù)表示物質(zhì)的擴(kuò)散能力。由菲克定律，它可理解為沿?cái)U(kuò)散方向在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積時(shí)，當(dāng)濃度梯度為 1的情況下所擴(kuò)散的某組分質(zhì)量。自擴(kuò)散系數(shù)：指物體中某一點(diǎn)的溫度的擾動(dòng)傳遞到另一點(diǎn)的速率的量度。用符號(hào)自擴(kuò)散系數(shù)：指物體中某一點(diǎn)的溫度的擾動(dòng)傳遞到另一點(diǎn)的速率的量度。用符號(hào)DT表示，表達(dá)式為DT=kTD?；U(kuò)散系數(shù)：在互擴(kuò)散當(dāng)中，用來(lái)代替兩種原子的方向相反的擴(kuò)散系數(shù)。質(zhì)量濃度單位體積混合物中所含某組分 i的質(zhì)量稱為該組分的質(zhì)量濃度，以符號(hào)表示，單位為kg/m3，即式中：mi—混合物中組分 i的質(zhì)量；V—混合物的體積若混合物由N個(gè)組分組成，則混合物的總質(zhì)量濃度ρ為物質(zhì)的量濃度：?jiǎn)挝惑w積混合物中所含某組分i 的物質(zhì)的量稱為該組分的物質(zhì)的量度，以符號(hào)表示，單位為kmol/m3，即 式中—混合物中組分 i的物質(zhì)的量。若混合物由N個(gè)組分組成，則混合物的總物質(zhì)的量濃度C為分子傳質(zhì):又稱分子擴(kuò)散。當(dāng)某組分在一相內(nèi)存在濃度梯度時(shí)，由分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起的該組分質(zhì)量傳遞稱之為分子傳質(zhì)。對(duì)流傳質(zhì)：指在運(yùn)動(dòng)流體與固體壁面之間，或不互溶的兩種運(yùn)動(dòng)流體之間發(fā)生的質(zhì)量傳遞過(guò)程。簡(jiǎn)答題： 傳動(dòng)流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的弗勞德數(shù)及其物理意義？答：Fr= 叫做弗勞德數(shù)是流體在流動(dòng)過(guò)程中重力位能與動(dòng)能的比值，也示了流體在流動(dòng)過(guò)程中重力與慣性力的比值。簡(jiǎn)述模型相似條件答：幾何相似，物理相似，定解條件相似。寫出流體靜力學(xué)基本方程式并說(shuō)明其能量意義和幾何意義？答： ；位置勢(shì)能與壓力能的總和不變；位置水頭與壓力水頭之和不變?yōu)槭裁赐牧鳁l件下可以利用牛頓粘性定律計(jì)算管道壁對(duì)流體的剪切力？答：雖然為湍流，但在緊靠固體壁面的地方仍為層流底層，牛頓粘性定律是在層流條件下應(yīng)用的簡(jiǎn)述伯努利方程的應(yīng)用條件）流體運(yùn)動(dòng)必須是穩(wěn)定流（）所取的有效斷面必須符合緩變流條件（）流體運(yùn)動(dòng)沿程流量不變（4）什么是流線？流線有哪些特征？答：在同一瞬時(shí)流場(chǎng)中連續(xù)的不同位置質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)方向線時(shí)間改變的。流線上質(zhì)點(diǎn)的跡線與流線重合。簡(jiǎn)述伯努利方程的幾何意義與物理意義答：幾何意義是理想流體中總水頭沿流程保持不變，物理意義是理想流體中經(jīng)過(guò)過(guò)流斷面上流體具有的機(jī)械能沿流程保持不變。邊界層是如何形成的？它有哪些特點(diǎn)？答：流體在繞流過(guò)固體壁面流動(dòng)時(shí)緊靠固體壁面形成速度梯度較大的流體薄層稱為邊界層。特點(diǎn)：層流區(qū)；過(guò)渡區(qū)；湍流區(qū)。什么是非牛頓流體？常見的非牛頓流體有哪幾類？答：不符合牛頓粘性定律的流體；具體分為賓海姆塑流型流體、偽塑流型流體、屈服-偽塑流型流體。顆粒沉降速度發(fā)生變化的主要原因有哪些？））沉降具有阻滯作用，使沉降速度減小。（）= 或粘性（實(shí)際）流體運(yùn)動(dòng)的伯努利方程：

或 表示單位質(zhì)量粘性流體自點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)2的過(guò)程中內(nèi)摩擦力所做的功的增量，其值總是隨著流動(dòng)路程的增加而增加的（各個(gè)單位的意義參考（例題參考p37-40）有能量輸入輸出的伯努利公式： =（2）沿程損失的計(jì)： 或 Re=， 的確定：1、層流區(qū)：Re<2320, 2、過(guò)渡區(qū)：2300<Re<4000,由水利光滑管處理或者通用公式計(jì)算3、水利光滑管區(qū)：4000<Re<59.8 ,<4、水利光滑管轉(zhuǎn)粗糙管過(guò)渡區(qū),5、Re> , 6、經(jīng)驗(yàn)公式：傳熱影響對(duì)流換熱的主要因素有哪些？流體的動(dòng)力；被流體沖刷的換熱面的幾何形狀和布置；流體流動(dòng)的狀態(tài)及流體的物理性質(zhì)，即黏度η、比熱容c、密度ρ即熱導(dǎo)率λ等。輻射與導(dǎo)熱及對(duì)流相比較有哪些特點(diǎn)？1解釋角系數(shù)有哪些性質(zhì)？角系數(shù)與溫度有關(guān)嗎互換性： ;完整性：有界性：X<=1角系數(shù)只取決與換熱物體的形狀、尺寸、相對(duì)位置，與物體的性質(zhì)和溫度等無(wú)關(guān)Nu數(shù)與Bi數(shù)都可以寫成,試問(wèn)他們有何區(qū)別？形式上相同，物理意義不同，Nu數(shù)中3個(gè)參數(shù)分別為流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α、特征尺寸l、和流體的熱導(dǎo)率λ；而Bi數(shù)中3個(gè)參數(shù)為固體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α、固體尺寸l和固體的熱傳導(dǎo)率λ。解釋人造黑體的原理？取工程材料（它的吸收率必然小于黑體）制造一個(gè)空腔，使空腔壁面保持均勻溫度，并在空腔上開一個(gè)小孔，空前內(nèi)壁要經(jīng)歷多次吸收和反射，而每次經(jīng)歷一次吸收，輻射能就按照內(nèi)壁的吸收率大小被減弱一次，最終能離開小孔的能量是微乎其微，可以認(rèn)為投入的輻射完全在空腔內(nèi)壁被吸收。當(dāng)鑄件在砂型中冷卻凝固時(shí)，由于鑄件收縮導(dǎo)致鑄件表面與砂型間產(chǎn)生氣隙，氣隙中的空氣是停滯的，試問(wèn)通過(guò)氣隙有哪幾種基本的熱量傳遞方式？導(dǎo)熱、輻射（無(wú)對(duì)流）假設(shè)兩小時(shí)內(nèi)通過(guò)厚度實(shí)驗(yàn)板傳導(dǎo)的熱量為1926℃，求實(shí)驗(yàn)板熱導(dǎo)率？λ ⅹ ℃解得：λ= （ ℃）氣體輻射有哪些特點(diǎn)？1、氣體輻射對(duì)波長(zhǎng)有選擇性；2、氣體輻射和吸收在整個(gè)容積內(nèi)進(jìn)行；3、氣體的反射率為零。此部分需要記憶的公式多層平板導(dǎo)熱單層平板基本公式熱流密度 熱阻 其中λ為熱導(dǎo)率為平厚度ΔT為溫度差,A為面積為時(shí)間為一段時(shí)間某面積上的導(dǎo)熱量多層平板熱流密度 分子為多層平板的總熱阻，應(yīng)用參考書P110例9-3對(duì)流換熱…外掠平板基本公式努塞爾數(shù)Nu

v為特征速度；l為特征尺寸；ν為運(yùn)動(dòng)粘度當(dāng) ,層流區(qū)當(dāng) 湍流區(qū)定性溫度取邊界平均溫度Tm表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 單位 ℃ 步驟先確定定性溫度特征尺寸求出Re，判斷流體的類型，選用公式，計(jì)算出Nu,進(jìn)一步計(jì)算出α，見書P139，例10-1傳質(zhì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)算擴(kuò)散激活能？答：在不同溫度下用同種材料測(cè)試。一般固體物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)哪些因素影響？答：1.溫度。溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越大2固溶體類型3晶體結(jié)構(gòu)4第三元素或雜質(zhì)氣體擴(kuò)散系數(shù)受壓力影響嗎？為什么？答：氣相擴(kuò)散系數(shù)取決于擴(kuò)散介質(zhì)和擴(kuò)散物質(zhì)的溫度、壓強(qiáng)；壓力越大，分子活動(dòng)速率加大，導(dǎo)致溫度升高，而又由于

,可知溫度為其主要影響因素，溫度越高擴(kuò)散系數(shù)越大有哪些因素影響擴(kuò)散系數(shù)？(1T（）