传递 过程 原理复习题（2013）
1. 何为“连续介质假定”，这一假定的要点和重要意义是什么，何种条件下流体可处理
为连续介质。
流体质点的尺寸远小于流体所处空间的尺寸，但远大于分子自由程。所以，可以将流体视为由大量质点组成的、彼此间没有空隙的连续介质
2如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性 答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度 （2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s （3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量 各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。 边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x的函数。 设流体流动方向为x方向，垂直壁面的方向为y方向。 （1）在边界层内（y <δ），受壁面影响，梯度大，不可忽略粘性力、法向热传导或法向分子扩散。 （2）在层外主流层(y>δ)，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩散。 （3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x的长度。 3. 如何从分子传递的角度理解三传之间存在的共性。
答：从分子传递的角度出发，动量、热量、质量传递可分别以牛顿粘性定律，傅立叶定律和费克定律表示， dcptqddu、、JADABA，其物理意义分别
Adydydy为（动量、能量、质量）在（速度、温度、浓度）梯度的作用下从（高速、高温、高浓）区向（低速、低温、低浓）区转移，转移量与浓度梯度成正比。在数学上其可统一采用现象方程表示为：
物理量的通量=（-扩散系数）×（物理量的浓度梯度）
4、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。
答：欧拉观点：着眼于流场中的空间点，以流场中的固定空间点（控制体）为考察对象，研究流体质点通过空间固定点时的运动参数随时间的变化规律。然后综合所有空间点的运动参数随时间的变化，得到整个流场的运动规律 拉格朗日观点：着眼于流场中的运动着的流体质点（系统），跟踪观察每一个流体质点的运动轨迹及其速度、压力等量随时间的变化。然后综合所有流体质点的运动，得到整个流场的运动规律.
5、体系的温度函数为t=f(θ,x,y,z)，写出温度函数t对时间θ的偏导数、全倒数以及随体导数，并说明其各项的含义。
答：t对时间Θ的偏导函数，全体函数及随体导数（见课本34页） 偏导数：表示温度随时间的变化，而其他量不随时间的变化.。 全体导数：表示不同时刻不同空间的温度变化，还与观察者的运动速度有关。 随体导数：流场质点上的温度随时间和空间的变化率
6、依据流动的边界层理论，简述流体进入圆管中流动时的边界层形成与发展的规律。 答：（1）速度边界层 黏性流体以u0 的流速流进管内, 在壁面附近有一薄层流体，速度梯度很大；在薄层之外，速度梯度很小，可视为零。u0 较小，在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流；u0 较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合
以后为充分发展的湍流。流体的流速沿壁面的法向达到外界流速的99%时的距离为边界层的厚度。 （2）温度边界层 当流体以 u0、t0流进管道，在进口附近形成温度边界层，其形成过程与速度边界层类似。 （3）浓度边界层 当流体流过固体壁面时，若流体与壁面处的浓度不同，则在与壁面垂直的方向上将建立起浓度梯度，该浓度梯度自壁面向流体主体逐渐减小。壁面附近具有较大浓度梯度的区域称为浓度边界层.
7、流体在圆管中流动时“流动已充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展的层流，又在什么条件下会发生充分发展的湍流？
答：含义：边界层汇合以后的流动 发展成层流：u0 较小，在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流 发展成湍流：u0 较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合以后为充分发展的湍流
8、惯性力？粘性力？为何说爬流运动中可忽略惯性力，什么时候却不能简单的忽略粘性力的影响？
答：惯性力：质量与加速度的乘积。 粘性力：流动中的气体，如果各层的流速不相等，那么相邻的两个气层之间的接触面上，形成一对阻碍两气层相对运动的等值而反向的摩擦力，其情况与固体接触面间的摩擦力有些相似，叫做粘性力。 因为流体的惯性力与粘性力的比为Re，而流体的黏性较大、特征尺寸较小，或者流苏非常低的情况，Re数很小，即粘性力起主导作用，即可忽略惯性力。 在流体流动的边界层内不能忽略粘性力的影响。
9当流体绕过物体运动时，什么情况下会出现逆向压力梯度？是否存在逆向压力梯度条件下一定会发生边界层分离？为什么？ 答：（1）、在外部势流及边界层内的流动均处于减速加压的状态下，即流动方向流速递减，压力增加的强下会出现逆压梯度。 （2）不一定，发生边界层分离的两个条件是逆压梯度和流体具有粘性，二者缺一不可。 当主流流体和边界层中的流体均处于减速加压状态下时，出现逆压力梯度。在存在逆向压力梯度条件下，只有当存在停滞点即在该点速度能消耗殆尽，速度为零，压力较上游大时，才出现边界层分离现象。 10对流换热和热对流有何根本的区别
答：对流换热是一个热交换过程，一种介质以对流形式将热量传递给另一种介质。 热对流是介质自身由于温度分布造成密度分布不均匀而形成的对流现象。对流换热既有对流也有传导，不是基本传热形式。
11. 试解释连续性方程的物理意义，如何依据特定条件对连续方程进行简化。
答：物理意义：在同一时间内通过流场中任一封闭表面的体积流量等于零，也就是说，在同一时间内流入的体积流量与流出的体积流量相等。
12. 何为流函数，何为势函数，二者间存在何种关系，理想流体的有势无旋流动的条件如何。 答：（1）满足柯西-黎曼条件
（2）流线与等势线正交 流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动
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如何依据数量级比较法从N-S方程出发推导出普兰特层流边界层方程，如何估计边界层厚度。
2. 边界层内不同区域中传递机理有何区别，总结比较三种传递现象中下列内容的异同。 ① 边界层及边界层方程。 ② 边界层的求解方法与结果。 ③ 无因次准数及其物理意义。
3. 发生湍流的原因是什么，湍流有何特点，如何进行时均化处理，如何对湍流进行描述。
4. 什么是雷诺应力，其与粘性应力有何区别，如何得到雷诺方程。
5. 何为导热问题的数学模型，边界条件分为几类，毕渥准数Bi对导热计算有何意义。
6. 若流速与温度分布均满足1/7方分布，试利用边界层动量积分方程与边界层热流方程对流动与传热进行求解，若对同样情况的传质进行求解与传热求解有何异同。
7. 相间传质模型有那些，双膜模型与溶质渗透模型的要点何在，有何异同。