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1、第六章第六章復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題1、什么叫做兩個(gè)現(xiàn)象相似,它們有什么共性?答:指那些用相同形式并具有相同內(nèi)容的微分方程式所描述的現(xiàn)象,如果在相應(yīng)的時(shí)刻與相應(yīng)的地點(diǎn)上與現(xiàn)象有關(guān)的物理量一一對(duì)于成比例,則稱為兩個(gè)現(xiàn)象相似。凡相似的現(xiàn)象,都有一個(gè)十分重要的特性,即描述該現(xiàn)象的同名特征數(shù)(準(zhǔn)則)對(duì)應(yīng)相等。(1)初始條件。指非穩(wěn)態(tài)問題中初始時(shí)刻的物理量分布。(2)邊界條件。所研究系統(tǒng)邊界上的溫度(或熱六密度)、速度分布等條件。(3)幾何條件。換熱表面的幾
2、何形狀、位置、以及表面的粗糙度等。(4)物理?xiàng)l件。物體的種類與物性。2試舉出工程技術(shù)中應(yīng)用相似原理的兩個(gè)例子3當(dāng)一個(gè)由若干個(gè)物理量所組成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)目較少的無量綱以后,這個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的性質(zhì)起了什么變化?4外掠單管與管內(nèi)流動(dòng)這兩個(gè)流動(dòng)現(xiàn)象在本質(zhì)上有什么不同?5、對(duì)于外接管束的換熱,整個(gè)管束的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)只有在流動(dòng)方向管排數(shù)大于一定值后才與排數(shù)無關(guān),試分析原因。答:因后排管受到前排管尾流的影響(擾動(dòng))作用對(duì)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的影響直到
3、10排管子以上的管子才能消失。6、試簡述充分發(fā)展的管內(nèi)流動(dòng)與換熱這一概念的含義。答:由于流體由大空間進(jìn)入管內(nèi)時(shí),管內(nèi)形成的邊界層由零開始發(fā)展直到管子的中心線位置,這種影響才不發(fā)生變法,同樣在此時(shí)對(duì)流換熱系數(shù)才不受局部對(duì)流換熱系數(shù)的影響。7、什么叫大空間自然對(duì)流換熱?什么叫有限自然對(duì)流換熱?這與強(qiáng)制對(duì)流中的外部流動(dòng)和內(nèi)部流動(dòng)有什么異同?答:大空間作自然對(duì)流時(shí),流體的冷卻過程與加熱過程互不影響,當(dāng)其流動(dòng)時(shí)形成的邊界層相互干擾時(shí),稱為有限空間
4、自然對(duì)流。這與外部流動(dòng)和內(nèi)部流動(dòng)的劃分有類似的地方,但流動(dòng)的動(dòng)因不同,一個(gè)由外在因素引起的流動(dòng),一個(gè)是由流體的溫度不同而引起的流動(dòng)。8簡述射流沖擊傳熱時(shí)被沖擊表面上局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的分布規(guī)律9簡述數(shù)數(shù),數(shù),GrNuPr的物理意義BiNu數(shù)與數(shù)有什么區(qū)別?10對(duì)于新遇到的一種對(duì)流傳熱現(xiàn)象,在從參考資料中尋找換熱的特征數(shù)方程時(shí)要注意什么?Pr)(Pr)(03031313)(22322121202)(011033333333231333323
5、233333333332123330102032222232222232212222222322223200111,即原則性準(zhǔn)則方程:,,,得:各系數(shù)乘以,,,GrfNuctgcLadcbMTLTLTLMTLMLTLGrtLgtgLadcbTLMTLTLMTLMLMLNuhLtghLcbdcbbdcbaddcccbbbbadcbbdcbacbddcccbbbba??????????????????????????????????????
6、??????????????????????????????????????????????????????6-3、試用量綱分析法證明,恒壁溫情況下導(dǎo)出的Pr)(GrfNu?的關(guān)系式對(duì)于恒熱流邊界條件也是合適的,只是此時(shí)Gr數(shù)應(yīng)定義為???24qlgGr??。證明:在習(xí)題18的分析中以q代替t?(因?yàn)榇藭r(shí)熱流密度已知,而t?中的壁溫為未知),則有)(1????pclqgfh?,仍以l???為基本變量,則有:?????hlhldch???
7、??111111;??????????????????22222222222222222215513115113152L????????????????????????????????????cchdchdchdchTMLMTLTMLMLLMTqgl12????,22??c,22?b,42?d得???????Grqlglqg2442212???????;??Pr33333、????????GrfNucclppdchj??????。6-4
8、、已知:對(duì)于常物性流體橫向掠過管束時(shí)的對(duì)流換熱,當(dāng)流動(dòng)方向上的排數(shù)大于10時(shí),試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),管束的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h取決于下列因素:流體速度u;流體物性pc、、、???;幾何參數(shù)21ssd、、。求:試用量綱分析法證明,此時(shí)的對(duì)流換熱關(guān)系式可以整理為:??dsdsfNuPrRe21、、、?解:基本物理量有h、u、?、?、?、pC、d、1s、2s、共九個(gè),基本量綱有4個(gè)(時(shí)間T、長度L、質(zhì)量M、溫度Q),n=9,?=7。方程有五組,選取hdu?
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