傳輸原理復(fù)習(xí)總結(jié)

1、緒論1 .什么是傳輸過程？傳輸過程是動量傳輸、熱量傳輸、質(zhì)量傳輸過程的總稱，簡稱主傳”或者傳遞現(xiàn)象是工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍存在的物理現(xiàn)象。動量傳輸：垂直于流體流動的方向上，動量由高速度區(qū)向低速度區(qū)的轉(zhuǎn)移。熱量傳輸：熱量由高溫度區(qū)向低溫度區(qū)的轉(zhuǎn)移。質(zhì)量傳輸：物系中一個或幾個組分由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的轉(zhuǎn)移。2 .“三傳”之間的聯(lián)系：動量、熱量、質(zhì)量三種傳輸過程有其內(nèi)在的聯(lián)系，三者之間有許多相似之處，在連續(xù)介質(zhì)中發(fā)生的“三傳”現(xiàn)象有共同的傳遞機(jī)理。在實際工程中，三種傳輸現(xiàn)象常常是同時發(fā)生的。3 .傳輸原理主要研究什么？傳輸原理主要研究傳輸過程的傳遞速率大小與傳遞推動力及阻力之間的關(guān)系。4 .傳輸過程的本

2、質(zhì)：傳輸過程是物質(zhì)或能量從非平衡態(tài)到平衡態(tài)轉(zhuǎn)移的物理過程。是某物質(zhì)體系內(nèi)描述體系的物理量（如溫度、速度、組分濃度等）從不平衡狀態(tài)向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程。5 .金屬加工成形的分類熱態(tài)成形一一金屬的成形過程，是在較高溫度狀態(tài)下，通過高溫手段，使金屬成形。冷態(tài)成形一一金屬在常溫下，使金屬成形。如：切削、沖壓、拔絲。5.金屬熱態(tài)成形的四種工藝（“三傳”現(xiàn)象廣泛存在于其中）鑄造：液態(tài)（或固液態(tài)）金屬一一注入模具中一一降溫、凝固。加壓手段,鍛壓：金屬加熱至塑性變形抗力小、但是仍然為固體的狀態(tài)，采用鍛打、而獲得一定的形狀的工藝方法。焊接：焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，用或者不用填充材料，使兩工件產(chǎn)生原子間

3、結(jié)合的加工工藝和連接方式。熱處理：熱處理就是將工件通過熱處理（高溫加熱，冷卻速度不同）達(dá)到調(diào)整材質(zhì)（如基體組織發(fā)生變化，硬度發(fā)生變化），以及削除應(yīng)力。動量傳輸?shù)谝徽铝黧w及其流動1 .動量傳輸起因，以及對熱量、質(zhì)量傳輸?shù)挠绊懀海?）流體內(nèi)部不同部位的質(zhì)點或集團(tuán)的流動速度不一致。（2）流動速度的不一致，必然導(dǎo)致動量分布不均勻。屬于不平衡態(tài)，必然發(fā)生動量的交換或傳遞過程。（3）這樣的動量傳遞，就會影響到熱量和質(zhì)量的傳輸過程。2 .流體力學(xué)研究的對象液體和氣體。3 .基本概念流體（Fluid）概念：能夠流動的物體（一般指氣體或液體）。4 .流體的力學(xué)性質(zhì)（與固體比較）：（A）不能傳遞拉力，（B）可承受

4、壓力，能夠傳遞壓力和切力，并且在壓力和切力下出現(xiàn)流動。（流動可持續(xù)）(C)流體流動時，流速不同的相鄰質(zhì)點間出現(xiàn)位移，導(dǎo)致產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。靜止流體沒有內(nèi)摩擦力。5 .氣體和液體的區(qū)別：微觀上的區(qū)別：(A)分子間距不同氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍，除相互碰撞或與器壁碰撞外，氣體分子不受力的作用，在空間自由移動。液體分子間距比較小。(B)運(yùn)動自由程不同運(yùn)動自由程一一是指流體(包括：氣體、液體、等離子體)的粒子在與其它粒子相繼兩次碰撞之間的平均行程。運(yùn)動自由程是流體運(yùn)動的微觀現(xiàn)象尺度，動量、能量、質(zhì)量的傳遞、耗散和輸運(yùn)本質(zhì)上都是分子運(yùn)動的結(jié)果。宏觀上的區(qū)別：液體有一定體積，有自由表面，氣體充滿容

5、器，無自由表面。氣體可壓縮性較大。6 .連續(xù)介質(zhì)模型(要點總結(jié))(1)流體分子間是有間隙的，流體的物理量是不連續(xù)的。(2)假設(shè)流體質(zhì)點之間沒有空隙。即把流體看成占有一定空間的無限多個流體微團(tuán)(質(zhì)點)組成的密集無間隙的連續(xù)介質(zhì)。(3)反映宏觀流體的物理量也是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。(密度、壓力、粘度、流速等等)“體積壓縮系數(shù)”k表示:7 .流體的壓縮性和熱脹性dvV液體壓縮性用(Pa')液體的熱脹性用“溫度膨脹系數(shù)”誄示:0=c<7)8 .牛頓粘性定律物為切應(yīng)力，第一個腳標(biāo)y表示切應(yīng)力的法線方向(速度梯度方向),第二個腳標(biāo)X表示切應(yīng)力的方向(速度方向)牛頓粘性定律說明流體在流動過程中流

6、體層間所產(chǎn)生的切應(yīng)力與法向速度梯度成正比，與壓力無關(guān)。這一規(guī)律與固體表面的摩擦力規(guī)律不同。9 .牛頓粘性定律總結(jié)：(1)流體產(chǎn)生阻力損失的根本原因：流動著的流體內(nèi)部有一種抗拒內(nèi)在向前流動的特性，稱為粘性。由于粘性的作用使得流體內(nèi)部相鄰兩流體層間產(chǎn)生作用力一一內(nèi)摩擦力，它是產(chǎn)生阻力損失的根本原因。(2)牛頓型與非牛頓型流體：剪應(yīng)力與速度梯度關(guān)系完全符合牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體，所有氣體和多數(shù)液體都屬于這一類。凡不遵循牛頓粘性定律的流體，統(tǒng)稱為非牛頓型流體。(3)溫度壓力對粘度的影響：壓力對流體粘度影響很小，通?？珊雎圆挥?。氣體：當(dāng)溫度t升高時，粘度增大，是氣體分子運(yùn)動加劇所致。液體：當(dāng)溫

7、度t升高時，粘度降低，是液體間分子間作用力減小所致。(4)牛頓粘性定律說明：流體在流動過程中流體層間所產(chǎn)生的剪應(yīng)力與法向速度梯度成正比，與壓力無關(guān)。流體的這一規(guī)律與固體表面的摩擦力規(guī)律不同。10.流體出現(xiàn)粘性的原因分析：(1)分子間內(nèi)聚力(引力)所引起.(2)流體分子的垂直流動方向熱運(yùn)動(出現(xiàn)動量交換)所引起。(3)液態(tài)流體出現(xiàn)粘性以分子間內(nèi)聚力為主，而且液體粘度隨溫度升高而減小。因為溫升高導(dǎo)致分子間距增大，分子間引力減小。(4)氣態(tài)流體出現(xiàn)的粘性，以“垂直流動方向熱運(yùn)動”為主，且氣體粘度隨溫度升高而增大。因為溫度升高導(dǎo)致分子熱運(yùn)動增強(qiáng)。11基本概念.A質(zhì)量力(體積力)：質(zhì)量力是某種力場作用在

8、全部流體質(zhì)點上的力，其大小和流體的質(zhì)量或體積成正比，質(zhì)量力作用在所研究的流體質(zhì)量中心。例如：重力、慣性力、電磁力等等。B表面力：外界對所研究流體表面的作用力，作用在外表面，與表面積大小成正比。表面力具有傳遞性層流概念：液體沿管軸方向流動時，流束之間或流體層與層之間彼此不相混雜，質(zhì)點沒有徑向的運(yùn)動，都保持各自的流線運(yùn)動。這種流動狀態(tài)，稱為“層流運(yùn)動”。紊流概念：管中流速再稍增加，或有其它外部干擾振動，則有色液體將破裂、混雜成為一種紊亂狀態(tài)。這種運(yùn)動狀態(tài)，稱為“紊流運(yùn)動”。12 .層流與紊流由什么決定？層流與紊流的形成，是由流體質(zhì)點流動時的慣性力和所受粘性力的比值決定的。粘性力大一一層流。慣性力大一一紊流。13 .層流與紊流可以用雷諾數(shù)來判別丁二慣T力/粘性力（圓管）第二章流體靜力學(xué)1.流體靜力學(xué)在本質(zhì)上是研究靜止流體中的壓力和質(zhì)量力兩者平衡的問題。2 .等壓面的微分方程式:Xdx+Ydy+Zdz=03 .流體靜力學(xué)基本方程4.1、壓力水頭:p/兇是壓力所做的功，稱壓力水頭（壓力高度）2、位置水頭:z是流體質(zhì)點距離某基準(zhǔn)面的高度，代表勢能，稱