传输原理考试复习题

1、有某种液体，质量为m，其在x轴向的质量力可以表达为    xm      。

2、流体的静压强方向是沿着作用面的 内法线 方向。

3、连续流体中，流场中各点的流速方向沿流线在该点的  切线 方向。

4．绝对静止流体中的等压面形状为 水平面

5．已知流体中某点的绝对压强为16米水柱，则该压强相当于    156960     Pa.

6．一段粗管和一段细管串连输水,当流量由小变大的时候， 细 管中的流体将首先转变为湍流。

7．质量浓度梯度是扩散传质的动力，A组分的质量浓度梯度可以表达为          。

8．有运动粘性系数为的空气，以的速度掠过长为的平板表面。则速度边界层内的空气在平板尾部的流动状态是 湍 流。

9、某种流体的动力粘性系数，重度，则该流体的运动粘性系数        。              

10、静止流体中，某点的压强各方向上大小 相等 。

11、 辐射 换热过程中总是伴随着能量形式的转变。

12．随 温度 的升高，液体的粘度将减小，气体的粘度将增大。

13．质量传输的动力是 浓度梯度    的存在。

14．如图1所示，水位H米的水箱下有一球形盖，直径为d米，用4个螺栓与水箱连接。设水的重度为。则每个螺栓所受到的拉力为            N.

15．内径为的管路内流过30℃的热流体，若努塞尔数为，流体的导热系数为，管内壁温度为20℃。则流体与管内壁单位时间内单位面积上的对流换热量的表达式是               ()。

15．流体中某点的压强为工程大气压，该压强值相当于  。

16．当   -1/3  时，流场，才可以连续。

17．若有一灰体表面的黑度为，当其表面温度为227℃时，辐射力的大小为          。

18.当温度不变时,流体的体积随压强的变化而变化的特性称为流体的压缩性 

20.流场中一条流线上某点的速度方向与流线在该点的 切线 重合。

21.流体流动可以分为两种流态，分别称为 层流 和 湍流 

22.三维非稳态温度场中，温度的数学表达通式为  T=f(x,y,z,t) 。

23.大多数物质的导热系数与温度的关系可认为是直线关系，其数学表达式为                       。

24.对流是指流体各部分间发生宏观相对位移时,冷热流体相互掺混所引起的热量传递现象。

25.物体单位时间内、单位表面积上辐射出去的全部波长范围的电磁波称为该物体在此温度下的  辐射力。

26.扩散传质中，质量传递的根本原因是因为   浓度差  不为零。

27.铸件时效过程中金属组织的均匀化过程属于  扩散 传质过程。

28. 粘性是流体的各部分之间具有 相对运动  时，所表现出来的一种性质。

29.质量力是作用在流体内部各质点上的力，是由  加速度  所产生的，其大小与质点的质量成正比。

30. 绝对静止流体中的等压面形状为 水平面 。

31.液体中一点的流体静压强在各个方向大小    相等        。

32.温度场中，某点的温度梯度方向与该点热流密度方向 相反 。

33.若流体的温度不变时，流体的体积随压强的变化而变化的特性称为流体的           压缩性性。

34.流体各部分间发生宏观相对位移时，冷热流体相互掺混所引起的热量传递现象称为   对流  。

35. 物体表面温度的大小会严重影响其其 辐射力 的大小。

36.毕托管是一种用于测量流体中某点 流速 的仪器。

37.随着黑体温度的升高，其所辐射出去的射线中具有最大辐射力的波长会逐渐向             短波区靠近。

38.一流体和固体壁面进行对流换热，已知壁面温度恒为℃，流体主流温度为℃，且壁面与流体间的平均对流换热系数为。则紧贴壁面处，单位时间、单位面积上层流底层的导热量     10     。

39.密度为，运动粘性系数为）的水在一平板上流动（如图1）。如果 处的速度分布是。则

（1）在点处的粘性切应力为        。

（2）在mm 点处沿y方向的粘性动量通量数值为 +  

（3）在mm 点处沿x方向的对流动量通量数值为 

40.一初始温度为℃的凸表面固体，被置于室温恒为的大房间内。设物体的发射率为，其表面与空气的换热系数为，物体的体积为，参与换热的表面积为，比热容和密度分别为 及。则请完成以下物体温度随时间变化的微分方程及其初始条件：            。                                    

41.如图2所示的立管从水箱中接出引水，立管出口通大气。在如图所示情况下，不计能量损失，则

（1）图中B和B’两点的流速大小关系是   =    ；

（2）图中A和A’两断面处的流速关系为   >   。

（3）图中A和A’两断面形心处的压强关系为 <  

42. 有平面流场为。当 -4  时该流场连续。

43. 100W灯泡的钨丝温度为2800k，发射率为。如果96％的热量通过辐射散失，则钨丝的表面积至少为  。

44. 流体沿管路流动时，所产生的能量损失可分为两种类型类，分别称为  沿程损失、局部损失    

46.若流场中各点的流体 密度 相等，则该流体称为不可压缩流体。

47. 当流体各部分之间发生相对运动的时候，流层间就会产生摩擦力，以阻止这种相对运动，流体的这种特性称为流体的 粘 性。

48.速度梯度的方向与 动量通量 的方向相反。

49.灰体辐射力与其自身吸收率的比值，恒等于同温度下         的辐射力。

50.对流换热是指 流体 掠过固体壁面时与固体壁面间发生热量交换的现象。

51. 随 温度 的升高，液体的粘度将减小，气体的粘度将增大。

52.在方向上流体的速度差为,则在该方向上的速度梯度可表示为  du/dt 。

52.理想流体是指假想的没有 粘性的流体。

55. 辐射 换热过程中总是伴随着能量形式的转变。

56.引起粘性动量传输的根本原因是由于分子的存在。

57. 水头是指单位重量流体所具有的 能量 。

58.质量力的方向与等压面相互  垂直  。

59.  如图3所示，已知管内流体的流量为，粗管和喉管管径如图所示，两个测压管液面高度差为h。 则流体流经渐缩管的局部能量损失为                        米液柱。若局部能量损失为一定值，则随着流量Q的增加高度差h 将会  减小   

计算题

1.如图3，一个滑动轴承，轴的直径为  mm , 轴套长120 mm， 两者之间的间隙均匀，且大小为。若间隙中填满润滑油，且其动力粘性系数为μ。轴转速为每分钟150转时，求摩擦所消耗的热功率为多少

2.轴置于轴套中，如图所示。以90N的力被推动沿轴向由左向右移动，轴移动的速度v=s，轴的直径为75mm，其它尺寸见图中。求轴与轴套间流体的动力粘性系数。 

解：因轴与轴套间的径向间隙很小，故设间隙内流体的速度为线性分布

3.1.直径为5.00cm的活塞在直径为5.01cm的缸体内运动。当润滑油的温度由0℃升高到120℃时，求推动活塞所需要的力减少了百分之几（设润滑油0℃时的动力黏性系数为， 120℃时的动力黏性系数为）

4.设有一铸型，已知上箱高度，型心高度，铸件高度，其它尺寸如图所示，求铁水对上箱的作用力为多少牛顿（设铁水的重度为。忽略砂芯的重量，忽略浇注系统受力大小。）

5.如图所示的虹吸管中，已知，,管径，如不计损失，问S处的压强应多大时此管才能吸水此时管内流速和流量各为若干（注意：管B末端并未接触水面或探入水中）          

 解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程

6.一蒸汽管道直径为，管壁厚，管材导热系数，管外包有绝热层，厚为，已知绝热材料的导热系数，蒸汽温度，周围空气温度,管内蒸汽与壁面间的放热系数,管外壁与空气间的放热系数。求单位管长的热流量及绝热层外表面温度。

7.在风机吸入管1和压出管2中，安装水银压差计，如图所示。已知，求空气经过通风机之后，压强增加了多少  (设水银的密度为13600，水的密度为1000) 

8.、的供热管道，其中80℃水的平均流速为 ，运动粘性系数，。求管路中的沿程压强损失为多少帕（若为湍流则取）

9.蒸汽管道的内径为，壁厚,导热系数。外侧包有厚的水泥珍珠岩保温层，其导热系数为，管内蒸汽温度，环境温度，保温层外表面对环境的复合换热系数，管内蒸汽的表面换热系数为，求每米管长的热损失和保温层外表面温度。

10.图2所示为一圆罐状铸件的浇铸情况，尺寸如图。铸件壁厚为，已知铁水的密度。若忽略浇铸系统的作用，则上型所受铁水垂直向上的作用力为               多少kg

11.  一铸型如图4所示，已知，，  ，金属液密度。不计型芯的重量。求铸型浇铸后液体直接和间接对上型垂直向上的作用力为若干

12. 由耐火砖、硅藻砖、保温板及金属护板组成的炉墙，厚度分别为，、、，导热率分别为、、、，墙壁内外侧壁温度分别为、。求炉墙单位时间、单位表面积的热量损失和金属壁内壁面的温度。

13.如图13，直径均为的上下两平行圆盘同轴分布，间隙为，其间隙中充满动力粘性系数为的液体。若下盘固定不动，使上盘以角速度旋转时，试求所需力矩的表达式。

14.共 4 页  第 3 页

一吸水装置，水池N的水位不变，已知水位h1、h2和h3的值，若不计损失，问喉部断面面积A1和喷嘴断面面积A2满足什么关系才能使水从水池M引入管流中。 

15.一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体外锥体之间的缝隙δ=1mm，其间充满μ=·s的润滑油。已知锥体上表面半径R=0.3m,锥体高度H=0.5m, 当锥体转速n =150r/min时，求所需旋转力矩M。

16.由储水池通过内径为的管道跨过距水池水面高为的小山，用水泵送水。已知AB段的管道长度为，流量为，沿程阻力系数为，试求欲使管路最高处点的压强为水柱高时，水泵所需的功率为多少（设水泵的效率为）

17.两个互相平行且相距很近的大平面 , 已知  ℃ , ℃ , 其黑度, 若两表面间按放一块黑度为 的铝箔遮热板 , 设铝箔两边温度相 同 , 试求辐射换热量为未加隔热板时的多少成  若隔热板的黑度为 , 辐射换热量又为多少 

18.如图5，有一水泵从一大水池中抽水，已知其抽水量为，吸水管直径。泵的进口处2－2断面的真空度为水柱。若吸水管能量损失为水柱，试确定此水泵的吸水高度为多少米水柱

19.1. 沿直径 的管道，输送密度、运动粘性系数的重油。若流量，管道起点标高，终点标高，管长，试求管道中从起点到终点压强降低了多少

选择题

1.    理想流体的特征是（  ）。

（）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合。

2.时空气和水的运动黏度，，这说明在运动中（  ）。

（）空气比水的黏性力大    （b）空气比水的黏性力小 

（c）空气与水的黏性力接近   （d）不能直接比较 

3.某点的真空度为65 000Pa，当地大气压为，该点的绝对压强为（ ）。

（）65 000 Pa （b）55 000 Pa （c）35 000 Pa  （d）165 000 Pa 

4.静止流体中的压强分布规律，（  ）。

（）仅适用于不可压缩流体

（b）仅适用于理想流体

（c）仅适用于粘性流体

（d）既适用于理想流体，也适用于粘性流体。    

5.稳定流是指（  ）。 

（）流动随时间按一定规律变化

（）各空间点上的运动要素不随时间变化

（）各过流断面的速度分布相同

（）迁移加速度为零

6. 速度v、密度、压强p的无量纲集合是（  ）。

（a）    （b）   （c）   （d）  

7.    判断层流或紊流的无量纲量集是（  ）。

（a）普兰克数   （b）雷诺数   

（c）努赛尔数 （d）格拉晓夫数

8.  变直径管流，小管直径，大管直径，两断面雷诺数的关系是（ ）。

（a）  （b）  （c）  (d） 

9.  对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（   ）。 

（a）   (b)   (c)    (d)

10.  削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（ ）。 

（ a ） 大一点好    ( b ) 小一点好   ( c ) 大、小都一样   ( d ) 无法判断 

11.  下列哪种物质中不可能产生热对流  （   ）

（ a ）空气   ( b ) 水    ( c )  油    ( d ) 钢板

12.  已知某流场速度分布为，，，则过点（3，1，4）的流线为 （   ）。

13.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是（  ）。

（）切应力和压强    （b）切应力和与速度相互垂直的速度梯度

（c）切应力和剪切变形（d）切应力和流速

14.从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体（  ）。

（）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；

（b）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；

（c）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；

（d）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

15.相对压强的测算基准是（  ）。

（）绝对真空    （b）1个标准大气压

（c）当地大气压   （d）液面压强

16.淹没在液体中的潜体所受浮力的大小（  ）。

（）与潜体的密度成正比     （b）与液体的密度成正比

（c）与潜体的淹没深度成正比  （d）与液体表面的压强成反比

17.  在（   ）流动中，流线和迹线重合。

（）无旋  （）有旋  （）稳定  （）非稳定

18.  一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是（ ）。

（）理想流体 （）粘性流体 （）可压缩流体  （）不可压缩流体

19.  速度v、长度l、重力加速度g的无量纲集合是（  ）。

（a）   （b）   （c）   （d） 

20.  雷诺数的物理意义表示（  ）。

（a）粘性力与重力之比    （b）重力与惯性力之比

（c）惯性力与粘性力之比  （d）压力与粘性力之比

21.圆管层流中，同一有效断面上的速度分布函数式为，则断面上切应力分布为（  ）。

（a）在有效断面上是常数           （b）管轴处是零，且与半径成正比

( c )管壁处是零，向管轴线性增大    (d) 按抛物线分布  

22.单位面积的导热热阻单位为 (    )。 

（a）    （b）   (c)   (d) 

23. （   ）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。 

（ a ） 灰体   ( b )   磨光玻璃 ( c ) 涂料    ( d ) 黑体 

24.  在其他条件相同的情况下 , 下列导热能力最差的物质是（   ）。 

（ a ）空气     ( b ) 水     ( c ) 氢气    ( d ) 油 

25.  热传递的三种基本方式为 (    )。

( a ) 导热、热对流和传热过热   ( b ) 导热、热对流和辐射换热 

( c ) 导热、热对流和热辐射   ( d ) 导热、辐射换热和对流换热 

26.   一固体壁面和流体间的平均温差为，其对流换热系数为，若流体导热率为，则管壁处流体的温度梯度可表示为（  ）。

     （a ）    (b )    

(c )     (d ) 

简答题

1.如图4所示，当两小船近距离并排前行的时候，有否碰船的可能为什么

有，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，流速大的地方压强小内测压强小鱼外侧压强

2.黑体1和黑体2的形状相同、表面积大小同样。若将它们分别放置在同样的环境中，测得两黑体最大单色辐射力所对应的波长关系为。试分析1、2两黑体表面温度之间的关系，并说明为什么

     维恩定律，

3.如图所示，一乒乓球在空气中旋转前行，问球的行进轨迹偏离正常轨道上弧还是下弧为什么 

旋转时带动固围气流大部分从下部略过，此时下面气流速度高于上面，下面气压小于上面，使球偏离轨道，下弧

4.温度升高液体和气体的粘性将如何变化为什么

温度升高时，液体膨胀，分子间距离增大，分子引力减小，粘性降低；气体粘性

主要来源于流层分子的动量交换，T上升，分子运动加剧，粘性增大。

5.简述遮热板在辐射换热中的作用。并回答在其他条件相同的情况下，遮热板黑度的大小与其遮热作用有何关系。

作用：热流途中增加热阻，可减少单位时间的换热量。 遮热板黑度越小，遮热作用越好

6.简述粘性流体在运动过程中所受到的力有哪一些。

粘力性 质量力 压力 内摩擦力

7.引起粘性动量传输的根本原因是什么

速度梯度

8.简述对流换热的机制。

在底层壁面与流体的导热，湍流区对流换热造成的

9.简述圆管中流体湍流运动时，有效断面上的速度分布结构。

10.你能否分析出，传热过程中，热阻最大的换热在哪一侧

为热阻。热阻最大的换热在h最小的一侧

证明题

1.设某理想气体的原始热力学温度为，试证明在其压力不变时，体积随温度变化的体积膨胀系数为 （）。

证明： 

2.对流换热现象均遵守换热微分方程 。已知有两个对流换热现象相似，试证明两现象中的努塞尔准数相等。

证明：由换热微分方程 

3.两表面在透热介质中进行辐射换热。简述为减小辐射换热量，可采取哪些有效措施（假定温度和表面积不可改变）

答：加遮热板，且黑度越小越好

4.两根直径不同的圆管串联输水，试证明当流量由小变大大的时候，细管中的流体流态首先变为湍流。

答：当流量增大，即Q增大，d越小，Re越大，所以细管

判断题

1.静止流体中，若在某方向上存在压强梯度，则在该方向上必有质量力。        （  ）

2. 运动流体中，总机械能较小的断面必处在总机械能较大的断面下游。         （  ）

3.两段圆管分别输送流体，若它们流动状态相似，则管路1中流体的雷诺数为时，管路2中的雷诺数也为。                                      （   ）

3. 流体和固体壁面进行对流换热，在壁面处流底层的导热量和对流换热量必然相等，且微分方程式 必然成立。                                   （    ）

4.如右图所示，从水箱中接出立管引水，立管出口通大气。在如图所示情况下，若不计能量损失，则图中B和B’两点的流速大小关系是＝ 。                （    ）

5.如第4小题所述情况，图中A和A’两断面处的平均流速的关系为  >   。    （   ）。

6.有平面流场为

。

当4 时该流场连续。                                            （   ）

7. 速度v、长度l、重力加速度g的无量纲集合是。            （   ）

8. 粘性动量通量表示：单位时间内，沿垂直于流速方向上通过单位面积传递的动量。                                                   （   ）

9. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应大一点好     （    ） 

10. 100W灯泡的钨丝温度为2800k，发射率为。如果96％的热量通过辐射散失，则钨丝的表面积至少为 。   

11.流场，，的流动是连续的。               （     ）

12.某流体和固体壁面进行对流换热，已知壁面温度恒为80℃，流体主流温度为20℃，且紧贴壁面处，单位面积上、单位时间内层流底层的导热量30。则对流换热系数h为    。                                        （    ）

13.输送流体的管路，弯管等附件越多，沿程能量损失越大。                 （    ）

14.多层壁面导热的时候，在两壁面的夹层间挤入导热系数大、且塑性好的金属薄板，可以减少接触热阻。                                                     （    ）

15.一段粗管和一段细管串连输水，当流量由小变大的时候，细管中的流体将首先转变为湍流。                                                                （    ）

16.有运动粘性系数为的空气，以的速度掠过长为的平板表面，尾部的速度边界层内流动状态是湍流。                           （   ）                                                       

17.若黑体的表面温度为127℃，则其辐射力为。               （    ）

18.若流体的质量为m，其在x轴向的质量力可以表达为 mX。                  （    ）

19.流体中某点的绝对压强16米水柱，相当于 156960 Pa。                    （    ）