传递过程原理作业题和答案.
通信原理答案

通信原理答案通信原理答案:1. 信号传输:信号传输是通信原理的基础,它是指通过媒介将信息从发送方传递到接收方。
常见的信号传输方式包括有线传输和无线传输。
有线传输包括光纤传输和电缆传输,无线传输包括无线电波传输和卫星传输。
2. 调制与解调:调制是将原始信号转换成适合传输的信号形式的过程,解调是将接收到的信号转换回原始信号的过程。
调制技术包括频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和振幅移键控(ASK)等。
3. 多路复用:多路复用是指将多个信号合并在一起通过同一媒介传输的技术。
常见的多路复用技术包括时分复用(TDM)、频分复用(FDM)和码分复用(CDM)等。
4. 调制解调器:调制解调器是一种用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号的设备。
调制解调器常用于调制解调数字信号与模拟信号之间的转换,例如将计算机产生的数字信号转换成适合电话线传输的模拟信号。
5. 编码与解码:编码是将信息转换成特定的编码形式,解码是将接收到的编码信号转换回原始信息的过程。
常见的编码与解码技术包括汉明码、差分编码和渐进式编码等。
6. 错误检测与纠正:错误检测与纠正是指在信息传输过程中检测并纠正传输中可能产生的错误。
常用的错误检测与纠正技术包括奇偶校验、循环冗余检测(CRC)和海明码等。
7. 噪声与干扰:噪声和干扰是影响通信质量的主要因素。
噪声是指在信号传输过程中由于外部环境因素引起的随机干扰,干扰是指其他信号对正在传输的信号产生的干扰。
常用的降低噪声与干扰影响的方法包括滤波、增益控制和抗干扰设计等。
8. 带宽与数据传输速率:带宽是指信号在传输过程中所占用的频率范围,数据传输速率是指单位时间内传输的信息量。
带宽与数据传输速率之间有一定的关系,通常带宽越大,数据传输速率越高。
9. 协议与协议栈:协议是指在通信过程中约定的一组规则和格式,用于确保信息传输的正确和可靠。
协议栈是指一系列层次化的协议的集合,常用的协议栈包括TCP/IP协议栈和OSI参考模型。
冶金传输原理习题答案

冶金传输原理习题答案冶金传输原理习题答案冶金传输原理是冶金学中的一个重要分支,研究金属和合金在加热、冷却和变形过程中的传输规律和机制。
在学习和研究冶金传输原理时,习题是不可或缺的一部分,通过解答习题可以加深对该学科的理解和掌握。
下面将给出一些常见的冶金传输原理习题及其答案。
1. 请简述热传导的基本原理。
热传导是指物质内部由于温度差异而传递热量的过程。
其基本原理是热量从高温区传递到低温区,传递过程中热量通过物质内部的分子或电子的碰撞和传递完成。
热传导的速率与温度差、物质的导热性质和传热距离有关。
2. 什么是对流传热?请举例说明。
对流传热是指通过流体(气体或液体)的传热方式。
当物体表面与流体接触时,流体会受热膨胀,形成对流循环,将热量从高温区传递到低温区。
例如,热水器中的水受热后上升,冷水下降,形成对流循环,使整个水体均匀受热。
3. 请解释辐射传热的特点。
辐射传热是指通过电磁波的传热方式。
辐射传热不需要介质,可以在真空中传递热量。
辐射传热的特点是传热速率与温度差的四次方成正比,与物体表面特性和距离的平方成反比。
例如,太阳辐射的热量可以通过真空传递到地球上。
4. 请简述固体变形的原理。
固体变形是指固体在外力作用下发生形状和尺寸的改变。
固体变形的原理是固体内部的晶格结构发生变化,从而使整个固体发生形变。
固体变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。
弹性变形是指在外力作用下,固体发生形变后能够恢复原状;塑性变形是指在外力作用下,固体发生形变后不能恢复原状。
5. 请解释扩散的基本原理。
扩散是指物质在非均匀温度和浓度条件下的自发性传递过程。
扩散的基本原理是物质分子或原子的热运动引起的碰撞和交换。
扩散的速率与温度、浓度差、物质的扩散系数和距离有关。
扩散在冶金过程中起着重要的作用,如金属中的杂质扩散、合金的相变等都与扩散有关。
通过以上习题的解答,我们可以更加深入地理解和掌握冶金传输原理。
在实际应用中,冶金传输原理的理论和方法可以帮助我们解决金属加工和冶炼过程中的问题,提高生产效率和产品质量。
传递过程原理作业题解(1-7章)

第二章1. 对于在r θ平面的不可压缩流体的流动,r 方向的速度分量为2cos /r u A r θ=-。
试确定速度的θ分量。
解:柱坐标系的连续性方程为11()()()0r z ru u u r r r z θρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂对于不可压缩流体在r θ平面的二维流动,ρ=常数,0,0z z u u z∂==∂,故有11()0r u ru r r r θθ∂∂+=∂∂ 即22cos cos ()()r u A A ru rr r r rθθθθ∂∂∂=-=--=-∂∂∂将上式积分,可得22cos sin ()A r A u d f r r θθθθ=-=-+⎰式中,()f r 为积分常数,在已知条件下,任意一个()f r 都能满足连续性方程。
令()0f r =,可得到u θ的最简单的表达式:2sin A u r θθ=-2.对于下述各种运动情况,试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述,并结合下述具体条件将一般化连续性方程加以简化,指出简化过程的依据。
(1)在矩形截面管道,可压缩流体作稳态一维流动; (2)在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动; (3)在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动;(4)不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动; (5)不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动。
解: ()0ρρθ∂+∇=∂u(1) 在矩形截面管道,可压缩流体作稳态一维流动0x z x y z u u u u u u x y z x y z ρρρρρθ∂∂∂∂∂∂∂++++++=∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎪⎝⎭y 稳态:0ρθ∂=∂,一维流动:0x u =, 0y u = ∴ z 0z u u z z ρρ∂∂+=∂∂, 即 ()0z u zρ∂=∂ (2)在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动()()()0y x z u u u xyzρρρρθ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂稳态:0ρθ∂=∂,二维流动:0z u = ∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂, 又cons t ρ=,从而0yx u u x y∂∂+=∂∂ (3)在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动 在此情况下,(2)中cons t ρ≠∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂(4)不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动()()()110r z r u u u r r r zθρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态:0ρθ∂='∂,轴向流动:0r u =,轴对称:0θ∂=∂ ∴()0z u z ρ∂=∂, 0z uz∂=∂ (不可压缩cons t ρ=) (5)不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动22()(sin )()1110sin sin r r u u u r r r r θφρρθρρθθθθφ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态0ρθ∂='∂,沿球心对称0θ∂=∂,0φ∂=∂,不可压缩ρ=const ∴221()0r r u r r ∂=∂ ,即 2()0r d r u dr= 3.某粘性流体的速度场为22538=x y xyz xz +-u i j k已知流体的动力粘度0.144Pa s μ=⋅,在点(2,4,-6)处的法向应力2100N /m yy τ=-,试求该点处的压力和其它法向应力和剪应力。
通信原理第三章答案

通信原理第三章答案在通信原理的学习中,第三章是非常重要的一部分,它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。
在这一章节中,我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。
下面,我将对第三章的一些重要问题进行解答,希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。
1. 什么是信号传输?它的作用是什么?信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。
在通信系统中,信号传输是非常重要的,它可以帮助我们实现信息的传递和交流。
通过信号传输,我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方,实现远程通信。
2. 什么是调制解调?它的作用是什么?调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号,以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。
调制是为了适应信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输;解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号,以便我们能够正确地接收和理解信息。
3. 数字通信和模拟通信有什么区别?数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。
在模拟通信中,信号是连续变化的,它可以表示成无限个可能的数值;而在数字通信中,信号是离散的,它只能表示成有限个可能的数值。
数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点,而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。
4. 为什么要进行信号调制?信号调制是为了适应不同信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输。
不同的信道具有不同的传输特性,通过调制可以使信号更好地适应这些特性,提高信号的传输质量和可靠性。
5. 什么是码元和波特?码元是数字通信中的基本单位,它是表示数字信号的最小时间间隔。
波特是衡量数据传输速率的单位,它表示每秒传输的码元数。
在数字通信中,码元和波特是非常重要的概念,它们直接影响着数据传输的速率和效率。
通过以上问题的解答,我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。
希望大家能够通过学习,掌握这些重要的知识点,为以后的通信技术应用打下坚实的基础。
同时,也希望大家能够在学习过程中多加思考,多进行实践,进一步提高自己的理论水平和实践能力。
《传递过程原理》课后习题参考答案

《传递过程原理》课程第一次作业参考答案(P56)1. 不可压缩流体绕一圆柱体作二维流动,其流场可用下式表示θθθsin ;cos 22⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=D r C u D r C u r其中C ,D 为常数,说明此时是否满足连续方程。
2. 判断以下流动是否可能是不可压缩流动(1) ⎪⎩⎪⎨⎧-+=--=++=zx t u z y t u yx t u z y x 222 (2) ()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-==-=22221211t tz u xy u x y u z y x ρρρρ3.对于下述各种运动情况,试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述,并结合下述具体条件将一般化连续性方程加以简化,指出简化过程的依据。
(1)在矩形截面流道内,可压缩流体作定态一维流动;(2)在平板壁面上不可压缩流体作定态二维流动;(3)在平板壁面上可压缩流体作定态二维流动;(4)不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向定态流动;(5)不可压缩流体作圆心对称的径向定态流动。
《化工传递过程导论》课程作业第三次作业参考P-573-1流体在两块无限大平板间作定态一维层流,求截面上等于主体速度u b的点距离壁面的距离。
又如流体在圆管内作定态一维层流,该点距离壁面的距离为若干?距离壁面的距离02(12d r =-3-2温度为20℃的甘油以10kg/s 的质量流率流过长度为1m ,宽度为0.1m 矩形截面管道,流动已充分发展。
已知20℃时甘油的密度ρ=1261kg/m 3,黏度μ=1.499Pa·s 。
试求算(1)甘油在流道中心处的流速以及距离中心25mm 处的流速; (2)通过单位管长的压强降;2max 012P u y xμ∂=-∂流动方向上的压力梯度Px∂∂的表达式为:max 22u Px y μ∂=-∂ 所考察的流道为直流管道,故上式可直接用于计算单位管长流动阻力:fP L∆,故: -1max 22022 1.4990.119142.7Pa m 0.1()2f P u P P L x L y μ∆∂∆⨯⨯=-=-===⋅∂ (3) 管壁处剪应力为:2max max 002[(1())]xy y y yu u yu yy y y μτμτμ==∂∂=-⇒=--=∂∂ max 2022 1.4990.119N 7.135m 0.12u y μτ⨯⨯⇒===故得到管壁处的剪应力为2N7.135m《化工传递过程导论》课程第四次作业解题参考(P122)2. 常压下,20℃的空气以5m/s 的速度流过一光滑的平面,试判断距离平板前缘0.1m 和0.2m 处的边界层是层流还是湍流。
传递过程原理作业题和答案

《化工传递过程原理(H)》作业题1. 粘性流体在圆管内作一维稳态流动。
设 r 表示径向距离,y 表示自管壁算起 的垂直距离,试分别写出沿r 方向和y 方向的、用(动量通量)=-(动量扩 散系数)X(动量浓度梯度)表示的现象方程。
1. (1-1) 解:d (讪 T — V/du (y / , u . /,> 0) dydyd(Pu)/du (rv , U 八dr< 0)T = -V ———-dr2.试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。
2. (1-3) 解:从式(1-3)、(1-4)、(1-6)可看出:2.扩散系数D AB 具有相同的因次,单位为 m 2/s ; 3•传递方向与该量的梯度方向相反3. 试写出温度t 对时间,的全导数和随体导数,并说明温度对时间的偏导数、 全导数和随体导数的物理意义。
3. (3-1)解:全导数:dt _ : t : t dx t dy :: t dz 小 v x 卍 :yd : z d随体导数:Dt:t:t:t:tu u uD Vvux::x 叽y物理意义:表示空间某固定点处温度随时间的变化率;j A --DAB.dyd (讪 dyq/ Ad( ’C p t) dy1.它们可以共同表示为:通量 (1-3)(1-4)(1-6)=—(扩散系数)x(浓度梯度);. ――?•u(x, y, z,8)=xyzi +yj _3z8k = xyz + yj —3z& k试求点(2,1, 2,1 )的加速度向量。
Du Du ~ Du y - Du ~(3-6)解: D u ^1 ^j >k-■■■4: 44 H H---- = ----- + u ---- 十 u ----- + u ---- D : ' u x :: x u ^ y % z=0 xyz( yz) y(xz) _ 3z 丁 (xy)二xyz yz1 _3 )DU y1 = y ° - y 二 y °(1一可)D屠一表示测量流体温度时'测量点以任意速度屠、变、吏运动所测得的温度随时间的变化率Dt—表示测量点随流体一起运动且速度u-d|4. 测得的温度随时间的变化率。
化工原理传热习题及答案

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=3.81(kw.m.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=0.023(λ/d)Re Prα=5.26(kw.m.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。
化工原理传热习题及答案

化工原理习题及答案第五章传热姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题:1.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1140w2.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=此时单位面积的热损失为_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 1000w3.(6分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案*** 91mm4.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s时,此时传热系数α=_____________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)5.(6分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数α= .K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s时,此时传热系数α=________________.***答案*** α=(λ/d)Re Prα=.K)6.(3分)牛顿冷却定律的表达式为_________,给热系数(或对流传热系数)α的单位是_______。
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《化工传递过程原理(Ⅱ)》作业题1. 粘性流体在圆管内作一维稳态流动。
设r 表示径向距离,y 表示自管壁算起的垂直距离,试分别写出沿r 方向和y 方向的、用(动量通量)=-(动量扩散系数)×(动量浓度梯度)表示的现象方程。
1.(1-1) 解:()d u dyρτν= (y ,u ,dudy > 0)()d u dr ρτν=- (r ,u , dudr< 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。
2. (1-3) 解:从式(1-3)、(1-4)、(1-6)可看出:A A AB d j D dyρ=- (1-3)()d u dyρτν=- (1-4) ()/p d c t q A dyρα=- (1-6)1. 它们可以共同表示为:通量 = -(扩散系数)×(浓度梯度);2. 扩散系数 ν、α、AB D 具有相同的因次,单位为 2/m s ;3. 传递方向与该量的梯度方向相反。
3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数,并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。
3.(3-1) 解:全导数:d t t t d x t d y t d zd x d y d z d θθθθθ∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ 随体导数:x y z Dt t t t t u u u D x y zθθ∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ 物理意义:tθ∂∂——表示空间某固定点处温度随时间的变化率;dt d θ——表示测量流体温度时,测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ运动所测得的温度随时间的变化率Dt θ——表示测量点随流体一起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dzd θ=时,测得的温度随时间的变化率。
4. 有下列三种流场的速度向量表达式,试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。
(1)j xy i x z y x u )2()2(),,(2θθ--+= (2)y x z x x z y x )22()(2),,(++++-= (3)xz yz xy y x 222),(++=4.(3-3) 解:不可压缩流体流动的连续性方程为:0u ∇=(判据) 1. 220u x x ∇=-=,不可压缩流体流动;2. 2002u ∇=-++=-,不是不可压缩流体流动;3. 002222()u y z x x y z =⎧⎨≠⎩∇=++=++=,不可压缩,不是不可压缩5. 某流场可由下述速度向量式表达:k z j y i xyz z y xyz z y xθθθ33),,,(-+=-+= 试求点(2,1,2,1)的加速度向量。
5. (3-6) 解:y xz i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ=++x x xx x x y zu u u D u u u u u D x y zθθ=+++∂∂∂∂∂∂∂∂ 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)x y z y z θ=+-yy Du D θ=23(3)(3)3(31)zz z z Du D θθθθ=-+--=-∴2(13)3(31)Duxyz yz i yj z k D θθθ=+-++-(2,1,2,1)12j k Du D θ=+6. 流体在两块无限大平板间作一维稳态层流。
试求算截面上等于主体流速u b的点距板壁面的距离。
又如流体在圆管内作一维稳态层流时,该点与管壁的距离为多少?6. (4-2)解:(1)两块无限大平板间的一维稳态层流的速度分布为:22max 0031()[1()]2b y yu u u y y ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦取b u u =, 则 231[1()]2y y =-03y y ⇒=则与主体流速b u 速度相等的点距板壁面的距离为:00(13L y y y =-=-(2)对于圆管的一维稳态层流,有22max 1()2[1()]b i i r ru u u r r ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦取b u u =,解之得:i r r =(1)i L r ⇒= 7. 某流体运动时的流速向量用下式表示:x y y x 22),(+=试导出一般形式的流线方程及通过点(2,1)的流线方程。
7.(4-7)解:2,2x y u y u x ==由 22y x y x u dx dy dy x xu u dx u y y =⇒===分离变量积分,可得: 22y x c =+此式即为流线方程的一般形式:将点(2,1)代入,得:221433c c y x =+⇒=-⇒=-8. 已知某不可压缩流体作平面流动时的速度分量x u x 3=,3y u y =-,试求出此情况下的流函数。
8. (4-9) 解:3;3y x u y u x x yψψ∂∂=-=-==∂∂ 333()d d x d y y d xx d y y d x x d yx yψψψ∂∂=+=+=+∂∂ 3()d x y =3x y c ψ⇒=+9. 常压下温度为20℃的水,以每秒5米的均匀流速流过一光滑平面表面,试求出层流边界层转变为湍流边界层时临界距离x c 值的范围。
常压下20℃水的物性:3/2.998m kg =ρ,s Pa ∙⨯=-5105.100μ9. (5-1)解:0Re cxc x u μρ⋅=∵56210310c x Re =⨯⨯∴0.040.60c x m =10. 常压下,温度为30℃的空气以10m/s 的流速流过一光滑平板表面,设临界雷诺数为3.2×105,试判断距离平板前缘0.4m 及0.8m 两处的边界层是层流边界层还是湍流边界层?求出层流边界层相应点处的边界层厚度。
此题条件下空气的物性:3/165.1m Kg =ρ,s Pa ∙⨯=-51086.1μ 10. (5-3)解:(1)10.4x m = 151050.410 1.165Re 2.50510Re 1.8610c x x x u ρμ-⨯⨯===⨯<⨯ ∴ 为层流边界层 111152214.64Re 4.640.4(2.50510)x x x δ--⇒==⨯⨯⨯33.710()m -=⨯ (2)20.8x m =2155Re 2Re 510Re 3.210c x x x ==⨯>=⨯ ∴为湍流边界层11. 温度为20℃的水,以1m/s 的流速流过宽度为1m 的光滑平板表面,试求算:(1) 距离平板前缘x=0.15m 及x=0.3m 两点处的边界层厚度; (2) x=0~0.3m 一段平板表面上的总曳力设5105Re ⨯=c x ;物性见第9 题11.(5-4) 解:(1)10.15x m = 151050.151998.2Re 1.4910Re 100.510c x x x u ρμ-⨯⨯===⨯<⨯ ∴ 为层流边界层 1113214.64Re 1.8010()x x x m δ--⇒==⨯113215R e 1.9410()x x m --==⨯ (2)10.3x m =215Re 2Re 2.9810Re c x x x ==⨯< ∴ 为层流边界层 2213224.64Re 2.5510()x x x m δ--⇒==⨯132125Re 2.7510()x x m --==⨯(3) 1321.292Re2.3710D Lc --==⨯223998.212.371010.322d D u F c b L ρ-⨯=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯ 0.354(0.364d F N ⇒= 12. 流体在圆管中作湍流流动,若速度分布方程可表示为:7/1max)(ir yu u = ,式中r i 表示圆管的半径,y 表示速度为u 的点距管壁的距离。
试证明截面上主体流速为u b 与管中心流速u max 的关系为:u b =0.817u max12.(6-5) 证:i 1720172011()(2())1()2()r iib max i i i A r max i iiyu udA u dy r y A r r yu dy r y r r ππππ==-⋅-=⋅-⎰⎰⎰⎰17202()()i r m a x i i i y u r y dy r r =-⎰ 16817777202()i r max i i i u y r y r dyr -=⋅-⋅⎰ 86151777702277[]815max i i i r iu y r y r r -=⋅-⋅222277[]815max i i i u r r r =⋅-⋅ 772()815max u =-0.817b m a xu u ⇒=13. 在平板壁面上的湍流边界层中,流体的速度分布方程可表示为:7/10)(δyu u x =。
试证明该式在壁面附近(即y→0处)不能成立。
13.(6-9) 证:壁面附近为层流内层,故满足:xdu dyτμ=,则 17000[()]xs y y dud y u dydy τμμδ==== 16770017y u y μδ--===+∞∴ s τ不存在∴ 该式在壁面附近(0y →)不能成立.14. 常压和303K 的空气,以0.1m 3/s 的体积流率流过内径为100mm 的圆管,对于充分发展的流动,试估算层流底层、缓冲层以及湍流主体的厚度。
此题条件下空气的物性:3/165.1m Kg =ρ,s Pa ∙⨯=-51086.1μ14.(6-8) 解: 2/0.1/(0.1)12.74(/)4b u Q A m s π==⨯=50.112.74 1.165R e 79790120001.8610b Du ρμ-⨯⨯===>⨯ ∴ 该流动为湍流 ∵ 35510Re 210⨯<<⨯ ∴113550.046Re0.046(79790)4.8110f ---==⨯=⨯*12.70.625/b u u m s == 层流内层:*5b u u y δν++⋅=== 54555 1.86101.2810m u *u * 1.1650.625νμδρ--⨯⨯⇒====⨯⨯层流内层()缓冲层:305u*u*y ννδδ=-=-缓缓层流内层∴ 45 6.3910m δδ-⇒==⨯缓层流内层()湍流中心:D60.04922δδ=-=湍层流内层(m) 15. 温度为20℃的水流过内径为50mm 的圆管,测得每米管长流体的压降为1500N/m 2,试证明此情况下的流体流动为湍流,并求算: (1) 层流底层外缘处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度; (2) 过渡区与湍流中心交界处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度; (3) r=r i /2 (r i 为圆管半径)处水的流速、涡流粘度和混合长的值。