2020中國(guó)石油大學(xué)傳遞過(guò)程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、中國(guó)石油大學(xué)傳遞過(guò)程考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（附答案）考試形式：閉卷100分題型：簡(jiǎn)答題，（40分）大題（3題60分）第一局部：簡(jiǎn)答題（名詞解釋）1、流體流動(dòng)的歐拉觀點(diǎn)。在流體運(yùn)動(dòng)的空間內(nèi)固定某一位置，并且固定被研究流體的體積，但被研究 流體的質(zhì)量那么隨時(shí)間而變，據(jù)此來(lái)分析該固體位置處流體狀態(tài)的變化，并由 此獲得整個(gè)流場(chǎng)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2、流體流動(dòng)的拉格朗日觀點(diǎn)。在流體運(yùn)動(dòng)的空間內(nèi)，選擇一固定質(zhì)量（體積變化）的流體微元，觀察者追 隨此流體微元一起運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)此運(yùn)動(dòng)流體微元的變化狀態(tài)來(lái)研究整個(gè)流場(chǎng) 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3、費(fèi)克型擴(kuò)散、鈕特遜擴(kuò)散。費(fèi)克型擴(kuò)散：固體內(nèi)部毛細(xì)孔道的直徑較大，當(dāng)液體或者密度較大的氣體通

2、過(guò)孔道時(shí)（d100人），碰撞主要發(fā)生在流體的分子之間，而分子與孔道壁面的 碰撞機(jī)會(huì)較少，此類擴(kuò)散的規(guī)律仍遵循菲克定律，稱為費(fèi)克型分子擴(kuò)散。鈕特遜擴(kuò)散：毛細(xì)孔道的直徑很小，當(dāng)密度小的氣體通過(guò)孔道時(shí)（入N10d）, 碰撞主要發(fā)生在流體分子與孔道壁面之間，而分子之間的碰撞退居次要地位, 此類擴(kuò)散不遵循費(fèi)克定律。4、湍流的起因以及特點(diǎn)。流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行不規(guī)那么的紊亂運(yùn)動(dòng)，不僅在主流方向往前，往后運(yùn)動(dòng)，而且在 橫向縱向都有脈動(dòng)。湍流特點(diǎn):扁平、有脈動(dòng)速度、流體阻力與速度呈平方關(guān)系、傳遞機(jī)理渦流傳 遞大于分子傳遞。5 Bint Number的定義式以及物理意義。Bi=h（V/A）/人=特征長(zhǎng)度X導(dǎo)熱熱阻/對(duì)流

3、傳熱熱阻Bi值越大表示傳熱過(guò)程中，物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻起控制作用，物體內(nèi)部存在較 大的溫度梯度。Bi值越小，物體內(nèi)部熱阻較小，外表對(duì)流傳熱熱阻起控制作用，物體內(nèi)部溫度梯度較小，各處溫度較為均勻。6、湍流脈動(dòng)速度關(guān)聯(lián)系數(shù)R （y）的定義式及含義。對(duì)于平行流，相距為y的兩點(diǎn)，在相同的瞬間，脈動(dòng)速度分別為uh、uxi，關(guān)聯(lián)系數(shù)關(guān)聯(lián)系數(shù)R（y）二關(guān)聯(lián)系數(shù)R（y）關(guān)聯(lián)系數(shù)R（y）二0-1 1-完全相關(guān)，0.完全不相關(guān)?？梢源篌w上表征湍流的規(guī)模和 湍流的結(jié)構(gòu)。兩點(diǎn)距離近，處于同一漩渦中，關(guān)聯(lián)系數(shù)大。兩點(diǎn)距離遠(yuǎn)，處于不同漩渦中，關(guān)聯(lián)系數(shù)小。7、湍流流體與固體壁面發(fā)生熱傳遞時(shí)，壁面附近湍流場(chǎng)可分為哪三局部？并討

4、論其傳遞機(jī)理。壁面附近的湍流場(chǎng)可分為三個(gè)區(qū)域1 層流內(nèi)層熱量傳遞以熱傳導(dǎo)為主，傳遞速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于渦流傳熱，是傳熱熱阻的主要 原因，溫差大。2、過(guò)渡區(qū)既有層流流動(dòng)，又有渦流運(yùn)動(dòng)，傳熱方式兼有導(dǎo)熱和渦流傳熱，存在一定 溫差。3、湍流核心區(qū)熱量傳遞以渦流傳遞為主，熱傳導(dǎo)可以忽略不計(jì)，溫度均勻。8、什么是圓管流動(dòng)進(jìn)口段長(zhǎng)度。流體通過(guò)圓管時(shí)，在壁面形成邊界層，在入口處邊界層厚度為0,隨長(zhǎng)度的增 力口，邊界層逐漸增厚，最后匯于一點(diǎn)，這一點(diǎn)距離圓管入口處的距離稱為圓 管流動(dòng)進(jìn)口段距離。9、解釋外表更新理論。1、該模型同樣認(rèn)為溶質(zhì)向液相內(nèi)部的傳質(zhì)為非穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散過(guò)程，但它認(rèn) 為外表上的流體微元不可能有相同的暴露

5、時(shí)間，而是有不同的暴露時(shí)間， 整個(gè)液體外表是由具有不同暴露時(shí)間（或稱“年齡”）的液體微元所構(gòu)成。 整個(gè)外表上的平均傳質(zhì)通量是各微元在傳質(zhì)上所占份額之和。2、界面上各種不同年齡的液面微元都存在，只是年齡越大者占據(jù)的比例越 小。針對(duì)液面微元的年齡分布，假定一個(gè)外表年齡分布函數(shù)（p（T），其定 義:年齡由t至（葉比）這段時(shí)間的液體微元所覆蓋的界面積占液面總面積的分率為（PdT,假設(shè)液面總面積為1個(gè)單位，那么年齡由t至（T+dT）的液體 微元占的外表積即為（P仇，對(duì)所有年齡的液體微元加和，可得：r = 13、假定不管界面上液體微元暴露時(shí)間多長(zhǎng)，被置換的概率是均等的，即更 新頻率與年齡無(wú)關(guān)，單位時(shí)間內(nèi)外

6、表被置換的分率稱為更新率（S）,那么任何 年齡的液體微元在時(shí)間di內(nèi)被置換的分率均為Sdio雷諾類似律。雷諾首先利用動(dòng)量傳遞與熱量傳遞之間的類似性，導(dǎo)出摩擦系數(shù)和對(duì)流傳熱 系數(shù)之間的關(guān)系式，即雷諾類似律。雷諾假定湍流中心區(qū)一直延申到壁面，即一層模型，設(shè)單位時(shí)間單位面積上 所交換的質(zhì)量為M , M =Puh2 2 pcpuh2 pcpu2 pcpuh具有一定的局限性。怎樣判斷是不可壓縮流體。等+言+覺(jué)犯用于判斷不可壓縮流體。普朗特混合長(zhǎng)。三點(diǎn)假想1、湍流中流體微團(tuán)的不規(guī)那么運(yùn)動(dòng)與氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)相似，氣體分子運(yùn)動(dòng) 論：分子間的碰撞需要經(jīng)歷分子平均自由程，湍流中流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的混合 長(zhǎng)度表示的是微團(tuán)

7、在x方向上原有時(shí)均速度不變，在y方向脈動(dòng)的最長(zhǎng) 距離。2、在某一瞬間，沿y方向的脈動(dòng)速度為人,必然會(huì)引起沿x方向的脈動(dòng)速 度且兩者數(shù)量級(jí)相當(dāng)，符號(hào)相反。即3、的大小應(yīng)該正比于y流層和），+ 流層在x方向上的時(shí)均速度差：13、13、連續(xù)介質(zhì)假定。流體是由相對(duì)分子尺度足夠大，相對(duì)于設(shè)備尺度充分小旦連續(xù)一片的為微團(tuán) 組成。即微觀無(wú)限大宏觀無(wú)限小，Kn=Lmfp/L,表示的是分子氣體的平均自由程 Ln而與流場(chǎng)中物體的特征長(zhǎng)度L的比值。Kn0.001時(shí)，氣體流動(dòng)屬于連續(xù)介 質(zhì)。14、湍流強(qiáng)度。第二局部：計(jì)算題（3題60分）連續(xù)性方程推導(dǎo)、擴(kuò)散傳質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方程在特定條件下的應(yīng)用。1、連續(xù)性方程的推導(dǎo)。歐拉觀

8、點(diǎn)：流進(jìn)微元的質(zhì)量流率-流體流出微元的質(zhì)量流率二 在x方向pudydz -（puv +=-4）dxdydzdx dx同理 y 方向：一）dxdydzZ 方向：dxdydz dz邊:單位體積系統(tǒng)質(zhì)量積累速率。 dt所以有： 前二巴） s（P”v）8（夕凡） dl dx dy dz3（夕） 。（夕（夕z）dx dy dzdp dp dp duxdu7=F UF U,F p- + p- + p-r dx y dy 2 dz dx dy dz聯(lián)立隨體導(dǎo)數(shù)：華=冬+ ?+ 、？ + 鳥(niǎo)Dt dt dt y dt - dt連續(xù)性方程：2（粵+萼+烏二）可得到?=（；）Dt dx dy dzDt不可壓縮流體

9、：等+弟+ * = 0dx dy dz穩(wěn)態(tài)流體：坐鋁+但更絲J =。ox dy dz2、將運(yùn)動(dòng)方程寫(xiě)成隨體導(dǎo)數(shù)形式。p = pXDtdpdx3，d2up = pXDtdpdx3，d2ud2u1d duduvdu4 M7- + 7- + 7-) + -/ (+ - + -)dx2dydz23dx dxdydzDuxpL = pYDt卜(一尸 + 尸 + )+ 一 一(-4dx1 dy dz 3 dx dx訊、Du. 7 dp /a、 o2w. d2u訊、P-J = pZ一一-4-/7(/ + 六 十 -Dt dz dx dy dz3 dx dx dyy dU.、-+ -) ，dz答案：p= pF, - Vp + /V2w + i /yV(V)3、在某一細(xì)管中，底部的水(A)在恒定溫度293K下向干空氣(B)中蒸發(fā)、 擴(kuò)散、干空氣的總壓力為IO1325pa,溫度為293K。3 dx dx dyy dU.、-+ -) ，dz壓為0.02338x1 ()