《傳遞現(xiàn)象導(dǎo)論》14章課后答案

1、1第一章習(xí)題解11.水流進(jìn)高為h=0.2m的兩塊寬平板之間的通道，如圖152所示。已知：通道截面具有速度分布。求：通道截面平均速度U。2007575xu..y??解：由式（13）得通道截面平均速度??0.12020.0757.510.210.05ms???????xAudAU=Aydy12.如圖153所示，在一密閉容器內(nèi)裝有水及油，密度分別為ρ水＝998.1kgm3，ρ油＝850kgm3，油層高度h1=350mm，容器底部裝有水銀(ρ水

2、銀＝13600kgm3)液柱壓力計，讀數(shù)為R=700mm，水銀面的高度差h2=150mm，求容器上方空間的壓力p。解：在圖153中，U型管上取控制面Ⅰ，兩側(cè)壓力相等。由式（120）流體靜力學(xué)的平衡定律得??1210油水水銀pρghρgRhh=pρgR將大氣壓和其它已知數(shù)據(jù)代入上式，501.013310Pa??p可得容器上方空間的壓力51.8710Pa??p13.如圖如圖154所示，已知容器所示，已知容器A中水面上的壓力為中水面上的壓力為

3、pA=1.25大氣壓，壓力計中大氣壓，壓力計中水銀面的差值水銀面的差值h1=0.2mh2=0.25mh=0.5mmρH2O=1000kgm3ρHg=13550kgm3。求：容器。求：容器B中壓力中壓力pB。解：在圖解：在圖154中，各中，各U型管上取控制面型管上取控制面Ⅰ、Ⅱ，各控制面兩側(cè)壓力相等。，各控制面兩側(cè)壓力相等。設(shè)中間管中空氣壓力為設(shè)中間管中空氣壓力為p，并忽略空氣密度。由式（，并忽略空氣密度。由式（120）流體靜力學(xué)的平衡定

4、律得）流體靜力學(xué)的平衡定律得??2AHO1Hg1BHg2?????pρghh=pρghp=pρgh????2BAHO1Hg12p=pρghhρghh將和其它已知數(shù)據(jù)代入上式，和其它已知數(shù)據(jù)代入上式，55A1.251.0133101.26710Pa?????p可得容器可得容器B中壓力中壓力4B7.3810Pa??p14.證明：單位時間單位面積動量的量綱與單位面積力的量綱相同。證明：單位時間單位面積動量為，量綱為；muAt22kgmskgm

5、sms????單位面積力為，量綱為。FA2222Nkgmskgmmms????兩者量綱相同18.流體以流過平板，試求距板面0.15米處的切應(yīng)力。已知μ=3.3104Pa.s。234xuyy??解：由式（130）可求距板面0.15米處的切應(yīng)力為440.15m0.15m3323.31020.151.510Pa44??????????????????????????xyxyyduτμμydy19.潤滑系統(tǒng)簡化為兩平行金屬平面間的流動，其間潤滑

6、油的粘度為10.0cP。下表面以力0.45N拖動，作用面積為4.6m2，板間距為3.1mm，運動定常。（1）試計算下表面上的剪切應(yīng)力；圖152圖154圖154圖1533117.直徑為0.7mm的熱電偶球形接點，其表面與被測氣流間的對流給熱系數(shù)為400Wm2.K，計算初始溫度為25℃的接點置于200℃的氣流中，需多長時間其溫度才能達(dá)到199℃。(已知接點k=20Wm.K，CP=400Jkg.K，ρ=8500kgm3)解：先由式（177）判

7、別33324000710623310016620????????????hdhVhd.Bi..kAkdk??可用集總參數(shù)法計算，由式（179）求解。60??????PPhAhttfCVCdfTTeeTT??代入數(shù)據(jù)364008500400071019920025200?????????t.e則需時間為51s?t.118.一半無限大鋁板一半無限大鋁板初始溫度為初始溫度為450℃℃突然將其表面溫度降低到突然將其表面溫度降低到150℃℃試計算

8、離鋁板表面試計算離鋁板表面40mm處溫處溫度達(dá)到度達(dá)到250℃時所需的時間時所需的時間以及在此期間內(nèi)單位表面?zhèn)鞒龅臒崃?。以及在此期間內(nèi)單位表面?zhèn)鞒龅臒崃俊?已知已知k=430Wm.K，a=0.3m2h)解：此題為半無限大平壁升溫，由式（解：此題為半無限大平壁升溫，由式（182）得）得??02501500333450150???????ssTT.erfTT?查附錄五得查附錄五得0040030540343600????x..at.t?所需時

9、間所需時間516s?t.此期間內(nèi)單位表面?zhèn)鞒龅臒崃浚墒剑ù似陂g內(nèi)單位表面?zhèn)鞒龅臒崃?，由式?84）????8205162243015045011510Jm033600?????????st.QkTT..a??負(fù)號表示傳出熱量。負(fù)號表示傳出熱量。第二章第二章習(xí)題解答習(xí)題解答2424虹吸管路虹吸管路(如圖如圖))管徑管徑25mm25mm，，，試求，試求310K310K時水的流率，忽略一切時水的流率，忽略一切112Hm?23Hm?損失。損失