傳遞過程原理作業(yè)題和答案

1、《化工傳遞過程原理（化工傳遞過程原理（Ⅱ）》作業(yè)題作業(yè)題1.粘性流體在圓管內(nèi)作一維穩(wěn)態(tài)流動。設(shè)粘性流體在圓管內(nèi)作一維穩(wěn)態(tài)流動。設(shè)r表示徑向距離，表示徑向距離，y表示自管壁算起表示自管壁算起的垂直距離，試分別寫出沿的垂直距離，試分別寫出沿r方向和方向和y方向的、用（動量通量）＝方向的、用（動量通量）＝（動量（動量擴散系數(shù)）擴散系數(shù)）（動量濃度梯度）表示的現(xiàn)象方程。（動量濃度梯度）表示的現(xiàn)象方程。1(11)解：(，，0)()dudy????

2、y:u:dudy(，0)()dudr?????r:u:dudr2.試討論層流下動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞三者之間的類似性。試討論層流下動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞三者之間的類似性。2.(13)解：從式（13）、（14）、（16）可看出：（13）AAABdjDdy???（14）()dudy?????（16）()pdctqAdy????1.它們可以共同表示為：通量=－（擴散系數(shù)）（濃度梯度）；2.擴散系數(shù)、、具有相同的因次，單位為；??A

3、BD2ms3.傳遞方向與該量的梯度方向相反。3.試寫出溫度試寫出溫度t對時間對時間的全導(dǎo)數(shù)和隨體導(dǎo)數(shù)，并說明溫度對時間的偏導(dǎo)數(shù)、的全導(dǎo)數(shù)和隨體導(dǎo)數(shù)，并說明溫度對時間的偏導(dǎo)數(shù)、?全導(dǎo)數(shù)和隨體導(dǎo)數(shù)的物理意義。全導(dǎo)數(shù)和隨體導(dǎo)數(shù)的物理意義。3.（31）解：全導(dǎo)數(shù)：dtttdxtdytdzdxdydzd?????????????????隨體導(dǎo)數(shù)：xyzDtttttuuuDxyz??????????????物理意義：——表示空間某固定點處溫度隨時間

4、的變化率；t???∴2(13)3(31)DuxyzyziyjzkD?????????????(2121)12jkDuD??????6.流體在兩塊無限大平板間作一維穩(wěn)態(tài)層流。試求算截面上等于主體流速流體在兩塊無限大平板間作一維穩(wěn)態(tài)層流。試求算截面上等于主體流速ub的點距板壁面的距離。又如流體在圓管內(nèi)作一維穩(wěn)態(tài)層流時，該點與管壁的的點距板壁面的距離。又如流體在圓管內(nèi)作一維穩(wěn)態(tài)層流時，該點與管壁的距離為多少？距離為多少？6.（42）解：（1）

5、兩塊無限大平板間的一維穩(wěn)態(tài)層流的速度分布為：22max0031()[1()]2byyuuuyy??????????取，buu?則2031[1()]2yy??033yy??則與主體流速速度相等的點距板壁面的距離為：bu003(1)3Lyyy????（2）對于圓管的一維穩(wěn)態(tài)層流，有22max1()2[1()]biirruuurr??????????取，解之得：buu?22irr?2(1)2iLr???7.某流體運動時的流速向量用下式表示：某