冶金傳輸原理作業(yè)(c).注意希臘符號(hào)的書寫;(d)注意單位的檢查;(e).用同一種顏色的筆書寫.名詞解釋流體的粘度與運(yùn)動(dòng)粘度理想流體與實(shí)際流體牛頓流體與非牛頓流體質(zhì)量力和表面力流線與跡線2.簡(jiǎn)答題什么是流體連續(xù)介質(zhì)模型說(shuō)明研究流體力學(xué)引入連續(xù)介質(zhì)概念的必要性和可能性簡(jiǎn)單表述流體粘性產(chǎn)生的機(jī)理。溫度對(duì)液體和氣體的粘性的影響有何不同。為什么會(huì)有這種不同研究流休運(yùn)動(dòng)的Lagrange法和Euler法有什么區(qū)別和聯(lián)系系沿江河設(shè)置的水文觀測(cè)站和陸地設(shè)置的氣象觀測(cè)站，前者觀剛洪水的傳播，后者收集天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，問(wèn)它們屬于拉格朗日法還走歐拉法怎樣理解層流和紊流剪應(yīng)力的產(chǎn)生和變化規(guī)律不同，而均勻流動(dòng)方程式紊流的瞬時(shí)流速、時(shí)均流速、脈動(dòng)流速、斷面平均流速有何聯(lián)系和區(qū)別紊流不同阻力區(qū)(光滑區(qū)、過(guò)渡區(qū)、粗糙區(qū))沿程摩阻系數(shù)的影響因素有何不同什么是當(dāng)量粗糙,當(dāng)量粗糙高度是怎樣得到的試比較圓管層流和紊流水力特點(diǎn)(剪應(yīng)力、流速分布、沿程水頭損失、沿程摩阻系數(shù))的差異1．怎樣判別粘性流體的兩種流態(tài)——層流和湍流2．為何不能直接用臨界流速作為判別流態(tài)(層流和湍流)的標(biāo)準(zhǔn)3．常溫下，水和空氣在相同直徑的管道中以相同的速度流動(dòng)，哪種流體易為湍流為什么Euler運(yùn)動(dòng)微分方程各項(xiàng)的單位是什么歸納伯努利方程，a)適用的范圍；b).各項(xiàng)比能的單位。(1)造成局部壓力損失的主要原因是什么(2)什么是邊界層提出邊界層概念對(duì)流體力學(xué)研究有何意義計(jì)算題1.設(shè)有溫度為0℃的空氣，以4m/s，的速度在直徑為100mm的管中流動(dòng),試確定其流動(dòng)形態(tài).若管中的流體先后換成水和油，它們的流速均為0.5m/h水的運(yùn)動(dòng)粘度，油的運(yùn)動(dòng)粘度，試問(wèn)水和油在管中各何種流動(dòng)形態(tài)2如圖所示，試說(shuō)明流體以流率q沿長(zhǎng)L的圓錐形漸變管流動(dòng)時(shí)雷諾數(shù)Re的變化規(guī)律。題2圖3通過(guò)流率的輸水管道中，接入一漸縮圓錐管，其長(zhǎng)度L＝40cm，d1＝8cm，d2＝2cm，已知水的運(yùn)動(dòng)粘度(a)試判別在該錐管段中能否發(fā)生流態(tài)的轉(zhuǎn)變.(b)試求發(fā)生臨界雷諾斷面的位置。4.如圖所示，U形水銀壓差計(jì)連接于直角彎管，巳知d＝300mm，d2：＝100mm。當(dāng)管中流量Q＝100L／s時(shí)，試問(wèn)壓差計(jì)讀數(shù)△h等于多少(不計(jì)摩擦損失)5.有一壓力噴水裝置（如圖所示)，已知活塞簡(jiǎn)立徑為D＝20cm，噴水管直徑d＝5cm，活塞筒中心至噴水管出口的高差H=5m.，當(dāng)噴水高度h＝20m時(shí)，求作用于活塞上的力(不計(jì)摩擦損失)6.水流經(jīng)噴嘴流入大氣，巳知管道直徑為150mm，噴嘴出口直徑為75mm，U型管水銀差壓汁的讀數(shù)△h＝1.27m，如圖所示。試求在管道上壓力表的讀數(shù)。7.試推導(dǎo)流體在兩垂直平行板間流動(dòng)的公式。平板間距離為2δ：假定是完全發(fā)展的流動(dòng)，求出、(d)速度分布方程；(b)體積流率。8.設(shè)流體在決兩平板間流動(dòng)，該兩平行板與重力方向的夾角為β。試求：(e)速度分布方程，(b)體積流率。9.水管直徑d＝10cm，管中流速v＝1m／s，水溫為100C10.通風(fēng)管道直徑為250mm，輸送的空氣溫度為200C若輸送空氣的質(zhì)量流量為200kg／h，其流態(tài)是層流還是湍流11.有一矩形斷面的小排水溝，水深15cm，底寬20cm，流速0.15m／s，水溫10℃12.粘度=的粘性流體沿壁面流動(dòng)，距離壁面y處的流速為試求壁面的切應(yīng)力。解:由牛頓內(nèi)摩擦定律,壁面的切應(yīng)力為:13.在相距1mm的兩平行平板之間充有某種粘性液體，當(dāng)其中一板以1.2m/s的速度相對(duì)于另一板作等速移動(dòng)時(shí)，作用于板上的切應(yīng)力為3500Pa。試求該液體的粘度。解:由可得,14.設(shè)流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為 其中C1，C2，C3為常數(shù)，試求：

(1)t=0時(shí)位于處的流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程；（2）任意流體質(zhì)點(diǎn)的速度；（3）用Euler法表示上面流動(dòng)的速度場(chǎng)；（4）用Euler法直接求加速度場(chǎng)和用Lagrange法求得質(zhì)點(diǎn)的加速度后，再換算成Euler法的加速度場(chǎng)，兩者結(jié)果是否相同解:以代入軌跡方程,得,故得,當(dāng)時(shí),位于流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為,(a)(2)求任意質(zhì)點(diǎn)的速度(b)若用Euler法表示該速度場(chǎng)，則由(a)式解出a,b,c，即：(c)將(a)式對(duì)t求導(dǎo),并將(c)代入得,(d)用Euler法求加速度場(chǎng)：由(a)式，用Lagrange法求加速度場(chǎng)，得(e)將(c)代入(e)，得 可見(jiàn)兩種結(jié)果完全相同.15.已知流場(chǎng)中的速度分布為試問(wèn)此流動(dòng)是否恒定求流體質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)場(chǎng)中（1，1，1）點(diǎn)時(shí)的加速度。解:(1)由于速度場(chǎng)與時(shí)間t有關(guān),該流動(dòng)為非恒定流動(dòng).(2) 將代入上式,得16.一流動(dòng)的速度場(chǎng)為 試確定在t=1時(shí)，通過(guò)（2，1）點(diǎn)的跡線方程和流線方程解:跡線的微分方程為即:將以上兩式積分,得,將兩式相減,得即:將代入,得C=1故過(guò)(2,1)點(diǎn)的軌跡方程為:流線的微分方程為:即消去t,兩邊積分,得 或 以x=2,y=1代入,得到積分常數(shù),C=1故在t=1時(shí),通過(guò)(2,1)點(diǎn)的流線方程為 17.如圖1所示，設(shè)一個(gè)虹吸管a=2m,h=6m,d=15cm。試求：1)管內(nèi)的流量；2)管內(nèi)最高點(diǎn)S的壓強(qiáng)；3)如果h不變（即a增大，而上端管口始終浸入水中內(nèi)），問(wèn)使虹吸管內(nèi)的水不能連續(xù)流動(dòng)的a值為多大。(注：常溫下，水的汽化壓強(qiáng)為1697Pa（絕對(duì)壓強(qiáng)）)。計(jì)算題1圖計(jì)算題[1]粘度=的粘性流體沿壁面流動(dòng)，距離壁面y處的流速為試求壁面的切應(yīng)力。[2]在相距1mm的兩平行平板之間充有某種粘性液體，當(dāng)其中一板以1.2m/s的速度相對(duì)于另一板作等速移動(dòng)時(shí)，作用于板上的切應(yīng)力為3500Pa。試求該液體的粘度。[3]設(shè)流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為 其中C1，C2，C3為常數(shù)，試求：(1)t=0時(shí)位于處的流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程；（2）任意流體質(zhì)點(diǎn)的速度；（3）用Euler法表示上面流動(dòng)的速度場(chǎng)；（4）用Euler法直接求加速度場(chǎng)和用Lagrange法求得質(zhì)點(diǎn)的加速度后，再換算成Euler法的加速度場(chǎng)，兩者結(jié)果是否相同[4]已知流場(chǎng)中的速度分布為 試問(wèn)此流動(dòng)是否恒定求流體質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)場(chǎng)中（1，1，1）點(diǎn)時(shí)的加速度。[5]一流動(dòng)的速度場(chǎng)為 試確定在t=1時(shí)，通過(guò)（2，1）點(diǎn)的跡線方程和流線方程計(jì)算題(1)一平板順流放置于均流中。今若將平板的長(zhǎng)度增加一倍，試問(wèn)：平板所受的摩擦阻力將增加幾倍(設(shè)平板邊界層內(nèi)的流動(dòng)為層流)(2)油液流過(guò)一順流放置的2.5m長(zhǎng)的薄板流速為4m／s，油液的運(yùn)動(dòng)粘度為，密度，試確定：離板前緣分別為0.5m，1m，1.5m和2m處附面層厚度和壁面切應(yīng)力(3)設(shè)平板層流附面層內(nèi)的速度分布為試求附面層厚度,摩擦阻力系數(shù)和的關(guān)系.例1-5關(guān)于能頭轉(zhuǎn)化如圖1-25所示，一高位槽中液面高度為H，高位槽下接一管路。在管路上2、3、4處各接兩個(gè)垂直細(xì)管，一個(gè)是直的，用來(lái)測(cè)靜壓；一個(gè)有彎頭，用來(lái)測(cè)動(dòng)壓頭與靜壓頭之和，因?yàn)榱黧w流到彎頭前時(shí)，速度變?yōu)榱?，?dòng)能全部轉(zhuǎn)化為靜壓能，使得靜壓頭增大為（p/rg+u2/2g）。假設(shè)流體是理想的，高位槽液面高度一直保持不變，2點(diǎn)處直的細(xì)管內(nèi)液柱高度如圖所示；2、3處為等徑管。試定性畫出其余各細(xì)管內(nèi)的液柱高度。解如圖1-25所示，選取控制面1-1面、2-2面、3-3面和4-4面。對(duì)1-1面和2-2面間的控制體而言，根據(jù)理想流體的柏努利方程得：可見(jiàn)，3點(diǎn)處有彎頭的細(xì)管中的液柱高度也與槽中液面等高，又因?yàn)?、3處等徑，故u2=u3，而z3>z2=0，故由式1、式2對(duì)比可知，p3/rg<p2/rg，靜壓頭高度見(jiàn)圖1-26。在1-1面和4-4面間列柏努利方程有：解取河面為1-1面，噴嘴上方管截面為2-2面，洗滌塔底部水面為3-3面，廢水池水面為4-4截面。河水經(jīng)整個(gè)輸送系統(tǒng)流至廢水池的過(guò)程中并不是都連續(xù)的，在2-2面和3-3面之間是間斷的，因此，機(jī)械能衡算方程只能在1-2、3-4之間成立。在1-1面和2-2面間列機(jī)械能衡算方程：例1-7如圖1-34所示，將敞口高位槽中密度870kg/m3、粘度′10-3Pa×s的溶液送入某一設(shè)備B中。設(shè)B中壓力為10kPa（表壓），輸送管道為f38′無(wú)縫鋼管，其直管段部分總長(zhǎng)為10m，管路上有一個(gè)90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭、一個(gè)球心閥（全開(kāi)）。為使溶液能以4m3/h的流量流入設(shè)備中，問(wèn)高