冶金传输原理课后答案
材料加工冶金传输原理习题答案解析
第一章 流体的主要物理性质1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和气体。
流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。
1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。
解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：)m /(88208.9900g 3N VG=*===ργ ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少? 解：等温压缩率K T 公式(2-1): TT P V VK ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。
注意：式中V 是指液体变化前的体积1.6 如图1.5所示，在相距h ＝0.06m 的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。
当薄板以匀速v ＝0.3m/s 被拖动时，每平方米受合力F=29N ，求两种油的粘度各是多少?解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为YA F 0y x νητ==平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即hh F 0162/22/h νηνηνητ=+==合代入数据得η=0.967Pa.s第二章 流体静力学（吉泽升版）2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。
质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。
而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。
材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)
第一章 流体的主要物理性质1-1谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和气体。
流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。
2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中)解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利程再选取水平基准面O ’-O ’，列过水断面2-2及3-3的贝努利程(B) 因V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管gpH gpa 220222121υγυγ++=++gppa 22222υγγ++=gp g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++ggp2102823222υυγ+=++)(28102水柱m p=-=γ)(19620981022a p p =⨯=)/(85.10)410(8.92)2(222s m ppg a =-⨯=--=γγυ)/(9.1)/(0019.085.104)015.0(3222s L s m A Q ==⨯⨯==πυ5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 =15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差∆h =20cm 。
若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。
解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式const v p=+22ρ可建立有关此截面的伯努利程： ρρ22212122p v p v +=+ 根据连续性程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关系式为2211v A v A =所以 ])(1[)(2212212A A p p v --=ρ 通过管子的流体流量为 ])(1[)(2212212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以074.0))15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22223332212'2=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=--∆=πρρρA A h g A Q (m 3/s)式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。
材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)
第一章 流体的主要物理性质1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和气体。
流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。
2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中)解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O 1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程再选取水平基准面O ’-O ’，列过水断面2-2及3-3的贝努利方程(B) 因V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管gpH gpa 220222121υγυγ++=++gppa 22222υγγ++=gp g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++ggp2102823222υυγ+=++)(28102水柱m p=-=γ)(19620981022a p p =⨯=)/(85.10)410(8.92)2(222s m ppg a =-⨯=--=γγυ)/(9.1)/(0019.085.104)015.0(3222s L s m A Q ==⨯⨯==πυ5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 =15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差∆h =20cm 。
若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。
解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρρ22212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关系式为2211v A v A =所以 ])(1[)(2212212A A p p v --=ρ 通过管子的流体流量为 ])(1[)(2212212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以074.0))15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22223332212'2=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=--∆=πρρρA A h g A Q (m 3/s)式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。
冶金传输原理课后习题答案
冶金传输原理课后习题答案【篇一：冶金传输原理课后答案(朱光俊版,第一章)】/m3 10001?273prtprtprt1-16 , r=(1) (2)1-21 dvxdy65010.5?0.0012dvx dy=vd1-23,,o=vx=hdy0.181.3?0.001=0.1385?1000 1/sdvx dy=1.011?1030.1385?107.2 pa.s【篇二：《冶金传输原理》吴铿编质量传输习题参考答案】s=txt>1. 解：（1）?ch4?ych4mch4ych4mch4?yc2h6mc2h6?yc3h8mc3h8?yco2mco2?90.27%（2）?ych4mch4?yc2h6mc2h6?yc3h8mc3h8?yco2mco2?16.82 （3）pch4?ych4p?9.62?104pa2. 解：dab?1/3b1/3pva?v?1.56?10?5m2/s3. 解：ch4的扩散体积24.42，h2的扩散体积7.07dab?1/3b1/3pva?v?3.19?10-5m2/s4. 解：（1）v??co2vco2??o2vo2??h2ovh2o??n2vn2?3.91m/s （2）vm?yco2vco2?yo2vo2?yh2ovh2o?yn2vn2?4.07m/s （3）jco2??co2?co2?????mco2pco2rtpco2rt??co2????0.212kg/?m2?s? ?（4）jco2?cco2?co2??m?????co2??m??5.33mol/?m2?s? ?5. 解：（1）21% （2）21%pvm?15.46kg （3）m?nm?rtm（4）?o2??0.117kg/m3vm（5）?n2??0.378kg/m3vm（6）?空气??0.515kg/m3v（7）c空气??空气m?17.4mol/m3（8）29.6g/mol（9）pn2?yn2p?7.9?104pa6. 证明：?a?manamaxama??mnama?nbmbxama?xbmb得证。
冶金传输原理课后答案
1、什么是连续介质，在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？答：（1）连续介质是指质点毫无空隙的聚集在一起，完全充满所占空间的介质。
（2）引入连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动，实践表明采用流体的连续介质模型，解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。
1-9 一只某液体的密度为800kg/,求它的重度及比重。
解: 重度：γ=ρg=800*9.8=7840kg/(˙)比重：ρ/=800/1000=0.8注：比重即相对密度。
液体的相对密度指该液体的密度与一个大气压下4℃水的密度（1000 kg/）之比课本p4。
1-11 设烟气在标准状态下的密度为1.3kg/m3，试计算当压力不变温度分别为1000℃和1200℃时的密度和重度解：已知：t=0℃时，0=1.3kg/m3,且=则根据公式当t=1000℃时，烟气的密度为kg/m3=0.28kg/m3烟气的重度为kg/m3=2.274kg/m3当t=1200℃时，烟气的密度为kg/m3=0.24kg/m3烟气的重度为kg/m3=2.36kg/m31—6答：绝对压强：以绝对真空为起点计算的压力，是流体的实际，真实压力，不随大气压的变化而变化。
表压力：当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，用压力表进行测量。
压力表上的读数（指示值）反映被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
既：表压力=绝对压力-大气压力真空度：当被测流体的绝对压力小于外界大气压力时，采用真空表测量。
真空表上的读数反映被测流体的绝对压力低于大气压力的差值，称为真空度。
既：真空度=︱绝对压力-大气压力︱=大气压力-绝对压力1-81 物理大气压（atm）= 760 mmHg = 10332 mm H2O1 物理大气压（atm） = 1.033 kgf/cm2 = 101325 Pa1mmH20 = 9.81 Pa1-21 已知某气体管道内的绝对压力为117kPa，若表压为70kPa，那么该处的绝对压力是多少（已经当地大气压为98kPa），若绝对压力为68.5kPa 时其真空度又为多少？解：P 绝=P 表+P 大气=70kPa+98kPa=168kPaP 真=-(P 绝-P 大气)=-(68.5kPa-98kPa)=29.5kPa1、气体在什么条件下可作为不可压缩流体？答：对于气体，在压力变化不太大（压力变化小于10千帕）或流速不太高（V<70米/秒）条件下（如流速较低的通风道），气体压缩程度很小，可忽略气体密度变化而作为不可压缩流体来处理。
材料加工冶金传输原理习题答案
材料加⼯冶⾦传输原理习题答案第⼀章流体的主要物理性质1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和⽓体。
流体的主要物理性质有：密度、重度、⽐体积压缩性和膨胀性。
1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。
解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：)m /(88208.9900g 3N VG=*===ργ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少? 解：等温压缩率K T 公式(2-1): TT P V VK-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa将V=1000cm 3代⼊即可得到K T =5*10-9Pa -1。
注意：式中V 是指液体变化前的体积1.6 如图1.5所⽰，在相距h ＝0.06m 的两个固定平⾏乎板中间放置另⼀块薄板，在薄板的上下分别放有不同粘度的油，并且⼀种油的粘度是另⼀种油的粘度的2倍。
当薄板以匀速v ＝0.3m/s 被拖动时，每平⽅⽶受合⼒F=29N ，求两种油的粘度各是多少?解：流体匀速稳定流动时流体对板⾯产⽣的粘性阻⼒⼒为YA F 0y x νητ==平板受到上下油⾯的阻⼒之和与施加的⼒平衡，即hh F 0162/22/h νηνηνητ=+==合代⼊数据得η=0.967Pa.s第⼆章流体静⼒学（吉泽升版）2-1作⽤在流体上的⼒有哪两类，各有什么特点? 解:作⽤在流体上的⼒分为质量⼒和表⾯⼒两种。
质量⼒是作⽤在流体内部任何质点上的⼒，⼤⼩与质量成正⽐，由加速度产⽣，与质点外的流体⽆关。
⽽表⾯⼒是指作⽤在流体表⾯上的⼒，⼤⼩与⾯积成正⽐，由与流体接触的相邻流体或固体的作⽤⽽产⽣。
冶金传输原理习题答案
第一章 流体的主要物理性质（吉泽升版）1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和气体。
流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。
1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。
解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：)m /(88208.9900g 3N VG=*===ργ ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少? 解：等温压缩率K T 公式(2-1): TT P V V K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。
注意：式中V 是指液体变化前的体积1.6 如图1.5所示，在相距h ＝0.06m 的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。
当薄板以匀速v ＝0.3m/s 被拖动时，每平方米受合力F=29N ，求两种油的粘度各是多少?解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为YA F 0yx νητ==平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即hh F 0162/22/h νηνηνητ=+==合代入数据得η=0.967Pa.s第二章 流体静力学（吉泽升版）2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。
质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。
而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。
冶金传输原理课后题答案 沈巧珍版
v0
vt t 1 273
25 5.818m / s 273 900 273
1-14 解：
P
R
RT
P 101325 287.05m 2 / s 2 K T 1.293 273 0.082atm L / mol K 8.31J / mol K 29.27m / K
vA
4q v 4 0.2 6.37m / s; 2 d A 3.14 0.2 2
zA 0
PB 39.02kPa;
vB
4q v 4 0.2 1.59m / s; 2 d A 3.14 0.4 2
zB 1
2 2 v A v B h失 P gz p gz A A B B 2 2 2 1000 6.37 1000 1.592 68600 1000 9 . 8 0 39020 1000 9.8 1 2 2 88888 50084 38804Pa
1-22 解： 根据已知边界条件
y0 y 60mm
由此得抛物线方程
vx 0 v max 1.08m / s
v x 300y 2 36 y
v x 1.08 3000.06 y
2
dvx 6000.06 y dy
dvx 0.05 6000.06 y 30 0.06 y dy
l v 2 d 2
P 1 P 2 ； l1 l 2 ； 1 2 ； v
4q v d 2
1
l1 16qv1 l 16qv 2 2 2 2 4 4 d1 2 d1 d2 2 2d2
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1、什么是连续介质，在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？答：（1）连续介质是指质点毫无空隙的聚集在一起，完全充满所占空间的介质。
（2）引入连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动，实践表明采用流体的连续介质模型，解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。
1-9 一只某液体的密度为800kg/,求它的重度及比重。
解: 重度：γ=ρg=800*9.8=7840kg/(˙)比重：ρ/=800/1000=0.8注：比重即相对密度。
液体的相对密度指该液体的密度与一个大气压下4℃水的密度（1000kg/）之比---------------------------------------------课本p4。
1-11 设烟气在标准状态下的密度为1.3kg/m3，试计算当压力不变温度分别为1000℃和1200℃时的密度和重度解：已知：t=0℃时，0=1.3kg/m3,且=则根据公式当t=1000℃时，烟气的密度为kg/m3=0.28kg/m3烟气的重度为kg/m3=2.274kg/m3当t=1200℃时，烟气的密度为kg/m3=0.24kg/m3烟气的重度为kg/m3=2.36kg/m31—6答：绝对压强：以绝对真空为起点计算的压力，是流体的实际，真实压力，不随大气压的变化而变化。
表压力：当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，用压力表进行测量。
压力表上的读数（指示值）反映被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
既：表压力=绝对压力-大气压力真空度：当被测流体的绝对压力小于外界大气压力时，采用真空表测量。
真空表上的读数反映被测流体的绝对压力低于大气压力的差值，称为真空度。
既：真空度=︱绝对压力-大气压力︱=大气压力-绝对压力1-81 物理大气压（atm）= 760 mmHg = 10332 mm H2O1 物理大气压（atm） = 1.033 kgf/cm2 = 101325 Pa1mmH20 = 9.81 Pa1-21 已知某气体管道内的绝对压力为117kPa，若表压为70kPa，那么该处的绝对压力是多少（已经当地大气压为98kPa），若绝对压力为68.5kPa 时其真空度又为多少？解：P 绝=P 表+P 大气=70kPa+98kPa=168kPaP 真=-(P 绝-P 大气)=-(68.5kPa-98kPa)=29.5kPa1、气体在什么条件下可作为不可压缩流体？答：对于气体，在压力变化不太大（压力变化小于10千帕）或流速不太高（V<70米/秒）条件下（如流速较低的通风道），气体压缩程度很小，可忽略气体密度变化而作为不可压缩流体来处理。
牛顿粘性定律的物理意义：F/A=-µdv/dy物理意义：流体的内摩擦力大小与流体的性质有关，与流体速度梯度和流体面积成正比。
dv/dy 是在与流动方向垂直的方向上单位速度的变化率 A 是流体层间接触面积 µ是动力粘度系数1-4 什么是动力粘性系数和运动粘性系数，两者的关系如何？ 答：动力粘性系数μ，表征了流体抵抗变形的能力，即流体粘性的大小，单位pa.s运动粘性系数v ，粘度μ与密度p 的比值，它是个基本参数，是动量扩散系数的一种度量，单位：㎡/s 两者的关系：v=μ/p 什么是粘性动量通量？答：粘性动量通量：有牛顿内摩擦定律，粘性切应力的单位是m N 2/，变形：/2skgm=m2s skgm m 2/ 即单位时间通过单位体积的通量，称为动量通量。
故粘性切应力可理解为粘性动量通量。
dyd dyd A F u u x x )()(/ρνμτ-=-==，dyd u x )( 为单位体积流体的动量在y 方向上的动量梯度。
粘性动量通量与在y 方向的动量浓度梯度成正比。
负号表示动量通量方向和动量浓度梯度方向相反，即动量从高速到低速的方向传输，这和热量从高温向低温传输一样。
P37,2-5.从换热器两条管道输送空气至炉子的燃烧器，管道横断面尺寸均为400mm ×600mm ，设在温度为400℃时通向燃烧器的空气量为8000kg/h ，试求管道中空气的平均流速。
在标准状态下空气的密度为 1.293kg/。
解: 管道中空气的平均流速为. 标准状态下空气的密度 1.293kg/.在400℃时，空气的密度.由得：==0.373 kg/.由Qm=有:8000kg/h =0.373 kg/×3600m/h ×400×600×得=24.824 m/h.0804905019 郑新宇 2-6 有一文氏管，已知=15cm ，=10cm ，水银压差计液面高差=20cm 。
若不计阻力损失，求通过文氏管的流量。
解：由伯努利方程+ρg +ρ/2=+ρg +ρ/2= ， 得=2(-)/ρ+=2/ρ+又/=/=/=1/2.25代入上式得=2*0,.2*13600/1000+求得=1.16m/s 流量q==1.16*π*/4=0.02/s冶金2班 0804905020 陈昭云 解：根据题意得：由s m Asm Ad q qVdq q V BvvBA VVA /59.12/37.6222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππ假设水是从A 管道流向B 管道的； 则根据实际流体的伯努利方程：()()ph h 101010h h a323323322222121k 0.8380.18.9259.1/100002.39237.6/kg 1000.668222221=+⨯⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+∆++=++++=++失失失失算得：m m V P Pz V pz V P kg h g Vg g BBAAρρρρρρρ假设水是从B 管道流向A 管道的; 则()()P m m V P V P kg kg h g AA BB a||233233|220.648-0.18.91000237.6/10006.68259.1/100002.3922h h 1010h =+⨯⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+∆++=+失失失计算得：ρρρ因为在水管中流动时一定有内摩擦阻力损失（内粘性力阻力损失），且能量是从高能量向低能量传输的，所以h 失一定大于0. 即判断水是从A 管道流向B 管道的1 连续性方程、动量方程、能量方程分别由哪个定律推出？ 答: 质量守恒定律→连续性方程 动量守恒定律→动量方程 能量守恒定律→能量方程 什么是稳定流动？什么是非稳定流动？答：稳定流动：流场中运动参数不随时间发生变化，仅与位置有关的流动；非稳定流动：流场中运动参数不仅随时间发生改变，又与位置改变而发生改变的流动。
什么是迹线？什么是流线？答：迹线就是在流场中同一运动质点在不同时刻的运动轨迹线；流线就是不同质点在同一时刻的运动方向线。
P62 3-2 沿程阻力和局部阻力的物理本质是什么?答：沿程阻力：流体流过一定的直管时，由于流体的内摩擦而产生的阻力损失，用h 摩表示。
沿程阻力损失计算公式：h摩=λLρv2/2d(流体力学中的达西公式)h摩：单位体积流体的沿程阻力损失；λ：沿程阻力损失系数，对于管内层流，λ=64/Re;L,d:管的长度，内径，m.局部阻力：流体流过管件，阀门及管截面突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力损失，用h局表示；局部阻力损失的计算公式：h局=ξ局ρv2／2h局:单位体积流体的局部阻力损失，pa;ξ局:局部阻力损失系数。
3-5 温度t=5℃的水在直径d=100mm圆管中流动，体积流量Qv=15L/s，问管中水流处于什么流动状态？解：由已知可得：v=Qv/A=15/（3.14*0.052）=1.9m/s查表并计算水在t=5℃时的粘度η1.366×10-6 一1.789×10-6/（10-0）=η-1.789×10-6/（5-0）得η=1.578×10-6得雷诺数Re=v×d/η=1.9×0.10/1.578×10-6=120405.5>2300所以管中流态为湍流。
3-7.横断面积为2.5m×2.5m的井矿巷道中（已知：井下温度t=20℃，空气η=0.15c㎡／s），当空气流速v=1m／s时，气体处于什么流动状态？解：∵ t=20℃;v=1m／s; η=0.15c㎡／s=1.5×10-5㎡／s Re=vds／η其中，ds=4A／SA=2.5×2.5=6.25m;S=2.5×4=10m∴ ds=4×6.25／10=2.5则：Re=vds／η=1×2.5／1.5×10-5㎡／s=167000>2300∴管中流态为湍流3-10. 设金属光滑水管，直径D=50mm，流过水的温度t=20℃时的运动黏度η=0.013*10-4m2/s，流过直线段长度L=20m。
试计算水流量q v1=0.3m3/h和q v2=1.2m3/h时的摩擦阻损？解：（1）水流速和Re数U1=q v1/π(D2/4)=0.3/[(3.14*0.052)/4]*3600=0.04m/sRe1=U1D/η=0.04*0.05/0.013*10-4=1538<2300，层流U2=q v2/π(D2/4)=1.2/[(3.14*0.052)/4]*3600=0.16m/sRe2=U2D/η=0.16*0.05/0.013*10-4=6153>4000，湍流（2）管道摩擦阻力损失（设ρ=1000kg/m3）层流：h1摩=λ*L/D*ρU12/2=64/Re1*20/0.05*1000/2*（0.04）2=13.3N/m2湍流：h2摩=λ*L/D*ρU22/2=0.3164/Re20.25*20/0.05*1000/2*（0.16）2=182.84N/m23-12、计算下面两管道的当量直径:(1)横截面边长为a的正六边形管道;(2)内、外直径分别为d1和d2的同心圆环套管.解:(1)由当量直径的公式de=4A/sA-导管或设备的流通截面积,S-被流体所浸润的导管或设备的周长因为正六边形的横截面是由6个正三角形组成,S六边形=6*S三角形=6* a*a*1/2=3* *正六边形横截面管道周长S=6a，de=（4*3* *）/6a= a.(2)S同心圆==(-)/4同心圆周长=同心圆环管道的当量直径de=(-)/4]/=+第四章边界层理论1、什么叫边界层厚度？答：流速相当于主流区速度的0.99处到固定体壁面间的距离叫边界层厚度1.简述拉瓦尔喷管的原理。
答：拉瓦尔喷管的前半部是一段由大变小向中间收缩的管道。