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《化工传递过程原理(Ⅱ)》作业题粘性流体在圆管内作一维稳态流动。设r表示径向距离,y表示自管壁算起的垂直距离,试分别写出沿r方向和y方向的、用(动量通量)=-(动量扩散系数)×(动量浓度梯度)表示的现象方程。试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。试写出温度t对时间的全导数和随体导数,并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。有下列三种流场的速度向量表达式,试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。(1)(2)(3)某流场可由下述速度向量式表达:试求点(2,1,2,1)的加速度向量。流体在两块无限大平板间作一维稳态层流。试求算截面上等于主体流速ub的点距板壁面的距离。又如流体在圆管内作一维稳态层流时,该点与管壁的距离为多少?某流体运动时的流速向量用下式表示:试导出一般形式的流线方程及通过点(2,1)的流线方程。已知某不可压缩流体作平面流动时的速度分量,,试求出此情况下的流函数。常压下温度为20℃的水,以每秒5m的均匀流速流过一光滑平面表面,试求出层流边界层转变为湍流边界层时临界距离xc值的范围。常压下20℃水的物性:,常压下,温度为30℃的空气以10m/s的流速流过一光滑平板表面,×105,?求出层流边界层相应点处的边界层厚度。此题条件下空气的物性:,温度为20℃的水,以1m/s的流速流过宽度为1m的光滑平板表面,试求算:距离平板前缘x==;x=0~;物性见第9题流体在圆管中作湍流流动,若速度分布方程可表示为:,式中ri表示圆管的半径,y表示速度为u的点距管壁的距离。试证明截面上主体流速为ub与管中心流速umax的关系为:ub=,流体的速度分布方程可表示为:。试证明该式在壁面附近(即y→0处)不能成立。常压和303K的空气,,对于充分发展的流动,试估算层流底层、缓冲层以及湍流主体的厚度。此题条件下空气的物性:,温度为20℃的水流过内径为50mm的圆管,测得每米管长流体的压降为1500N/m2,试证明此情况下的流体流动为湍流,并求算:层流底层外缘处水的流速、该处的y向距离及涡流粘度;过渡区与湍流中心交界处水的流速、该处的y向距离及涡流粘度;r=ri/2(ri为圆管半径)处水的流速、涡流粘度和混合长的值。提示:本题水的物性:,有一半径为25mm的钢球,·K,密度为7849kg/m3,,钢球的初始温度均匀,为700K,现将此钢球置于温度为400K的环境中,·K。试求算1小时后钢球所达到的温度。常压和394K下的空气流过光滑平板表面,平板壁面温度为373K,空气流速u0=15m/s,=5×105。试求算临界长度xc,该处的速度边界层厚度和温度边界层厚度,局部对流传热系数hx和层流段平均对流传热系数hm的值。注:tm=(394+373)/2=,tm下空气物性:,,,K=×10-2W/m·K某油类液体以1m/s的均匀流速沿一热平板壁面流过。油类液体的均匀温度