化工传递过程 试题-题 二
一．选择填空，将正确答案的标号填入括号内。 （ 每空2分 ） 例： Re 数小于2000的流动是（ a ）。
a 层流
b 湍流
c 过渡流
1．粘性是指流体受到剪切作用时抵抗变形的能力，其原因是（ ）。
a 组成流体的质点实质是离散的
b 流体分子间存在吸引力
c 流体质点存在漩涡与脉动 2． 连续方程矢量式中哈密顿算符“k z
j y i x ??+??+??=?”的物理意义可以理解为计算质量通量的（ ）。
a 梯度
b 旋度
c 散度 3．描述流体运功的随体导数中局部导数项
θ
??
表示出了流场的（ ）性。 a 不可压缩 b 不确定 c 不均匀
4．分析流体微元运动时，在直角坐标x-y 平面中，微元围绕z 轴的旋转角速度
z ω正比于特征量（ ）。
a
y
u x
u x
y ??-
?? b
y
u x
u x y ??+
?? c
x
u y
u x y ??-
??
5．流体爬流流过球形固体时，流动阻力中形体阻力与表面阻力之比应为（ ）。
a 1:1
b 1:2
c 2:1
6．推导雷诺方程时，i 方向的法向湍流附加应力应表示为（ ）。
a i r ii u '-=ρτ
b 2ιρτu r ii '-=
c j i r
ii u u ''-=ρτ
7．固体内发生非稳态导时，若固体内部存在明显温度梯度，则可断定传热毕渥准数Bi 的数值（ ）0.1。
a 大于等于
b 等于
c 小于等于
8．依据普兰特混合长理论，湍流传热时，涡流热扩散系数h α可表示为（ ）。
a dy du l h =α
b 2
???
? ??=dy du l h α c dy
du l h 2=α
9．流体流入溶解扩散管后形成稳定的湍流边界层，溶质溶解扩散进入流体，则沿管长方向对流传质系数的变化规律应是（ ）。
a 始终不变
b 先下降，后上升，最终趋于稳定
c 先上升，后下降，最终趋于稳定
10．利用雷诺类似求解湍流传质问题的前提是假定（ ）。
a 1S >c
b 1 c c 1=Sc 二．判断，在每题后括号内以“正”“误”标记。 （每空2分） 例： Re 数小于2000的管内流动是层流（ ） 1．若将流体处理为连续介质，从时间尺度上应该是微观充分小，宏观充分大。（ ） 2．n-s 方程不仅适用于牛顿型流体，也适用于非牛顿型流体的流动。（ ） 3．流体流动中若满足势函数条件，涡旋运动分量必定为零。（ ） 4．若流动满足欧拉方程，则质点所受表面粘滞力的作用可以不计。（ ） 5．依据普兰特混合长理论，越是趋向靠近固体壁面的区域，混合长的数值越大。（ ） 7．采用数值法求解一维非稳态导热问题时，若取 c k ρα=，22=??θαx 而得到某边界 节点温度方程为 1' -=n n t t ，则该边界必为绝热边界。（ ） 8．利用边界层热流方程求解层流传热问题时，壁面上满足 常数=??=0 22y y t 。（ ） 9．若定义彼克列(Peclet)准数描述流动对扩散的影响：AB D L u Pe 0= ，则彼克列准 数的物理意义可理解为分子扩散与对流扩散之比。（ ） 10．依据溶质渗透模型，传质系数c k 应与分子扩散系数的1/2方成正比。（ ） 三．简述（ 每小题15分 ） 1. 如何从分子传递的角度理解三传之间存在的共性。 2． 简述气液相间传质双膜模型，该模型在使用中的缺陷何在？ 四．计算（每小题25分） 1．已知柱坐标下的N-S 方程、连续方程分别为： N-S 方程： r 分量 z u u r u u r u r u u u r z r r r 'r ??+-??+??+??2 θθθθ ()? ?? ?? ???+??-??+??????????+??-=22 22 22211z u u r u r ru r r r r p r r r r θθυρX θ θ分量 z u u r u u u r u r u u u z r r '??+-??+??+??θ θθθθθ θθ ()? ???????+??-??+??????????+??-=2222222111z u u r u r ru r r r p r r θθθθθθυθρX z 分量 z u u u r u r u u u z z z z r ' z ??+??+??+??θθθ ????????+??+???? ??????+??-=22222111z u u r r u r r r z p z z z z θ υρX 连续方程： ()()()011=??+??+?? + ??z r u z u r ru r r 'ρρθρθρθ 式中θ'表示时间。 试对图示水平圆形套管环隙内不可压缩 流体稳态层流进行求解，给出环隙内速度分 布方程以及最大速度所对应半径r max 的表达式。 2．在摄氏℃20 时纯水以0.1m/s 的流速流过沿流动方向长度为1m 的可溶性固体有机平板，若有机物在水中的分子扩散系数为s m 1025126-?.，试计算(1)距离平板前缘0.3m 处的浓度边界层厚度c δ；（2）若此时有机板的平衡溶解度为 34m kmol 103-?,不计平板宽度方向边际效应,计算有机板溶掉0.1mm 厚度所需要 的时间。 已知平板进口段临界雷诺数可取为5105?，边界层的求解结果为： ℃ 20时水的密度、粘度分别为：3kg/m 1000=ρ、s Pa 10013??=-.μ； 有机板的密度：3kg/m 1200=ρ；摩尔质量：kg/kmol 128=M 。