四川大學《化工原理》習題

1、《化工原理》習題集第一章流體與流體中的傳遞現象11從力學角度來看，固體和流體、液體和氣體的主要區(qū)別是什么？12設稀薄氣體的分子自由程是幾米的數量級，問下列兩種情況連續(xù)介質假設是否成立？（1）人造衛(wèi)星在飛離大氣層進入稀薄氣體層時；（2）假想地球在這樣的稀薄氣體中運動。13指出下列作用在流體上的力中，哪些是體積力，哪些是面力？電磁力，重力，慣性力，靜壓力，固體邊界作用于流體的力，粘性力。14粘性流體的流動型態(tài)有幾種？如何判別？15從時間和空

2、間來判別下列運動屬什么類型。（1）ux=cy，uy=uz=0；（2）ux=cx，uy=cy，uz=cxy；（3）ux=yzt，uy=zxt，uz=0；（4）ur=2k(t)cos?r3，u?=k(t)sin?r3，u?=0。16流體在園管中流動時，“進口段”與“流動已充分發(fā)展”的含義是什么？在什么情況下充分發(fā)展后的流動為層流，又在什么情況下充分發(fā)展后的流動為湍流？17比較三種擴散現象的類似性。18擴散定律前面的負號的物理意義是什么？19

3、粘性流體在靜止時有沒有剪應力？理想流體在運動時有沒有剪應力？若流體靜止時沒有剪應力，那么它們是不是都沒有粘性？110試分析理想流體與靜止流體內部應力的特點。111流線和跡線有什么區(qū)別？流體作定常流動，流線與跡線是否重合？流體作非定常流動，流線與跡線是否重合？為什么？112隕星下墜時在天空劃過的白線是什么線？煙囪里冒出的煙是什么線？113設u≠0，說明DuDt=0，?u?t=0，(u??)u=0的物理意義。第二章傳遞過程基本方程21一攪拌

4、槽中原盛有濃度為60%（質量%，下同）的鹽水2000kg。今以2kgs的質量流率向槽中加入0.25%的鹽水，同時以1.2kgs的質量流率由槽中排出混合后的溶液。設槽中溶液充分混合。求槽中溶液濃度降至1%時所需要的時間。（總質量衡算，分別按無化學反應和有化學反應考慮）22在下述情況下簡化連續(xù)性方程，并指出簡化過程的依據。（連續(xù)）（1）不可壓縮流體在重力作用下沿傾斜平板壁面作二維穩(wěn)態(tài)流動；面處的剪切力。（運動）213不可壓縮流體在兩根同心的

5、套管環(huán)隙間作軸對稱的穩(wěn)態(tài)層流，試導出其速度分布，截面上的平均流速，體積流量，壁面處的剪切力。（運動）214不可壓縮粘性流體在重力作用下，沿內徑為R的圓筒內壁面向下流動。設流動是定常的平行直線運動，流體厚度為?。求流體速度分布、流量、平均流速、最大流速及作用在圓筒內壁面上的摩擦力（忽略端效應）。（運動）215具有等深度a的兩層不相混合的不可壓縮流體，在兩個固定的水平板間作穩(wěn)態(tài)層流，如圖所示。上層流體的粘度和密度為?1和?1，下層流體的粘度

6、和密度為?2和?2。壓強梯度為?p?x且與x和z無關。求平板間的速度分布u=f(z)。（注意在交界面上速度的大小是單值的，而且切應力?zx也是單值的）。（運動）216溫度為20?C的水，以2kgh的質量流率流過內徑為10mm的水平園管，試求算流動充分發(fā)展以后：（1）流體在管截面中心處的流速和剪應力；（2）流體在壁面距中心半距離處的流速和剪應力；（3）壁面處的剪應力。217一虹吸管放于水桶中，其位置如圖所示。如果水桶和虹吸管的截面積分別為

7、A和B，且AB，試計算虹吸管的流量。水看作是不可壓縮理想流體，且受重力作用，運動是定常的。（柏）218有一大桶內裝有液體，液面距底面高為h。問在桶側壁什么位置處開出流小空，流體射柱的射程最遠？aauxzhh習題215附圖習題217附圖習題218附圖219水以湍流形式流過一直徑相等的90?彎管，該管垂直放置。入口處的壓力為p1、平均流速為u1，出口壓力為p2、平均流速為u2。求水流對彎管的作用力。（動量）220水從供水管流入水箱，再經水平