材料成型传输原理复习（新） - 图文

2Pv12P2v2pv21C.z? =常数 D. gz1????gz2??

?g2g?g2?g22. 纳维尔-斯托克斯方程表达式正确的为 。(D)

2dux?2ux?uy?2uz?PA. ???X???(2?2?2)

d??x?x?y?zdux?2ux?2ux?2ux?P??X???(2?2?2) B. ?d??x?x?y?zC ?dux?P ??X?d??x?ux?ux?ux?ux?2ux?2ux?2ux?P?ux?uy?uz)??X???(2?2?2) D ?(???x?y?z?x?x?y?z简答与计算题：

1、流体静力方程。

1?p?0??x1?pgy??0

??y1?pgz??0??zgx?各参数物理意义？

2、维尔-斯托克斯方程和欧拉方程的应用条件各是什么？ 答：N-S方程：不可压缩、物性守常、粘性流体

欧拉方程：无粘流体

5、如果给定某一连续流体速度场（即给出ux、uy、uz表达式）,如何判断该流体是否为不可压缩流体？ 6、P.43习题2、习题3。

7总流伯努利方程的适用条件有哪些？P.37

以下几题考一题，主要考伯努力方程的应用

6.用充汞的U形管测水槽内I面的静压，得汞柱高差为0.012 m，(如图所示)，求该水平面的静压差h

静1

(h静1=P1-P2)。已知H=0.02m，汞的密度与水的密

度分别为13595、1000kg/m3。 解：h静1=P1-P2

据：0---0面两边静压相等，有：P1??水gH?P2??气g(H??h)??汞g?h 或：h静1?P1?P2??气g(H??h)??汞g?h??水gH

式中右侧第一项忽略不计，则有：h静1?P1?P2??汞g?h??水gH

?0.012?13595?9.807?0.02?1000?9.807?1403N/m2

7.如图所示文特利管可测流量，如处于开口试验段，d=400mm,D=1m,h=150mm,空气和酒精密度分别为1.293,795 kg/m3 计算出口处的气流速度。 要点：?V12?P?V22?P2 1?P1?P2??洒gh

1212所以：

?1(V22?V12)?h洒 2g?D2V1?d2V2得到：V2?D2D4?d4 =43.6m/s?2gh酒 ? 9、P.38例题：皮托管测流速原理 10、P.39例题：3-5 11、P．44习题9

第4章 层流流动及湍流流动 一、名词解释

1. 速度边界层

指在靠近边壁处速度存在明显差异的一层流体，即从速度为零到0.99倍的地方称为速度边界层。 3、雷诺准数及其物理意义

雷诺准数Re?v?D?,表征惯性力与粘性力之比的无因次量，是流态的判断标

准。 4．层流

流体质点在流动方向上分层流动，各层互不干扰和掺混，这种流线呈平等状态的流动称为层流。 5. 湍流

当流体运动极不规则，各部分流体相互剧烈掺混，流体质点的迹线杂乱无章，流场极不稳定时。此种流动形态称为“湍流”。

6、层流边界层

近壁处，由速度为零的壁面到速度分布较均匀的99%的地方，这一流层称为层流边界层。

二、填空题

1、雷诺数Re的表达式为：Re?v?D?，其物理含义为表征 惯性力 与 粘性

力之比。

2、层流中平均流速与管轴线上最大流速的关系是 。若用皮托管测得管道中轴层流最大流速为Vmax，则管道流量为 。湍流平均流速与管轴线上最大流速的关系是 。 三、选择题

1．流体在边界层内流动的流态为 ( )

A．层流 B.紊流 C．既有层流又紊流 D.上述三种情况都有可能 2．粘度很大的流体在内径很小的管内作低速流动时，易产生( ) A．紊流 B.层流 C.定常流动 D.非定常流动

1、 层流和湍流的流动各有何特点？常用的判据是什么？ （如何求沿层阻力降？）

2、 温度为338K热水的密度ρ = 980kg/m3，粘度 μ = 0.4355×10 - 3 Pa·S，

在直径为φ89×4的钢管中流动，如热水的体积流量为40m3/hr,试判断热水在管道中流动的型态。

解：要判断热水在管中的流动型态，需要求出该流动情况下的雷诺数。 d = 89 - 2×4 = 81mm = 0.081m

热水的流速u = V/A = (40/3600)/{(π/4)×0.0812} = 2.16m/s 338K热水的密度ρ = 980kg/m3 ,粘度 μ = 0.4355×10 - 3 Pa·S 故 Re=dup/μ=(0.081×2.16×980)/(0.4355×10-3) = 3.93×105 可见 Re > 2300,所以热水在管中的流动形态为湍流

3、 20℃时甘油的粘度为1499厘泊，比重为1.26，1\管的规格为

φ33.5×3.25mm ,以0.2m/s流速流动，求流过每米管长时的摩擦阻力。 解：20℃时甘油的粘度为1499厘泊，比重为1.26，1\管的规格为φ33.5×3.25 ，d=0.027m。当流速为0.2m/s时，求得：

Re=duρ/μ=(0.027×0.2×1260)/(1499×10-3)=4.54<2300

流动型态为层流，流过每米管长时的阻力损失为：据式（2-26）有：

4.判断下列流动状态是层流还是湍流？ （a）很长的水管，直径（b）很长的油管，直径

。

答案：(a)层流 (b)湍流

5、Re=3500, 20℃水(?=998.23kg/m3??1.007?10?6m2/s)流过直径为50.8mm，长1.3m的光滑管。求：

(1) 湍流、层流平均流速比、压力损失比 (2) 湍流总压降

(3) 层流时中心流速 要点： (1)据Re定义式，v湍/v层=1

Lv2(2)?p???，?湍=0.3164/Re0.25，?层=64/Re，?p湍/?p层=2.25

d2，流速

，流速

，运动粘性系数。

，运动粘性系数

(3)v?Re??/d?0.0694m/s;?湍?0.041,