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第五章 量纲分析和相似原理5-1 假设自由落体的下落距离S 与落体的质量m,重力加速度g 及下落时间t 有关，试用瑞利法导出自由落体下落距离的关系式。
解： c b a t g m S ][][][][=c b a T LT M L )()()(2-=2202:1:0:===+-==b c c b T b L aM2Kgt S = 5-3 已知文丘里流量计喉管流速v 与流量计压强差Δp 、主管直径d 1、喉管直径d 2、以及流体的密度ρ和运动粘滞系数ν有关，试用π定理确定流速关系式。
解： 0),,,,,(21=∆νρd d p v f取ρ,,2d v 为基本量11121c b a d v p ρπ∆=，222212c b a d v d ρπ=，33323c b a d v ρνπ= 111][][][][:21c b a d v p ρπ=∆111)()()(3121c b a ML L LT T ML ----=1,0,22:31:1:11111111===-=--+=-=c b a a T c b a L c Mρπ21v p ∆= 212d d =π 333][][][][:23c b a d v ρνπ= 得 011333===c b a23vd νπ=0),,(2212=∆vd d d v p f νρ),(21212νρvd d d f v p =∆)(Re,122d d p v Φ=∆ρ )(Re,12d d pv Φ∆=ρ 5-4 球形固体颗粒在流体中的自由沉降速度f u 与颗粒的直径d 、密度s ρ以及流体的密度ρ、动力黏滞系数μ，重力加速度g 有关。
试用π定理证明自由沉降速度关系式,f s f u d u f ρρρμ⎡=⎢⎣。
解： 0),,,,,(=g d u f s f μρρ取ρ,,d u f 为基本量333232111321,,c b a f c b a f s c b a f d u d u d u gρμπρρπρπ===计算有121-=d u gf π ρρπs =2 ρμπd u f =3 ),(2ρμρρd u f u dg f s f =,f s f u d u f ρρρμ⎡=⎢⎣ 5-6 用水管模拟输油管道。
实验一风管风压、风速、风量的测定一、实验目的在通风除尘工程中，需要对系统中风压、风速及风量进行测定调整，使系统能在正常运行工况下工作。
测量风压、风速及风量的方法有许多种，现场测定一般采用毕托测压管和不同种类的微压计或U型管来进行测量。
通过实验，使学生掌握风管截面的测点布置方法，熟悉风压、风速及风量测量仪表的结构及工作原理，掌握风压、风速及风量的测量方法和计算公式，为专业测试打下基础。
二、实验装置通风系统综合测定实验装置如图1-1所示，该装置由风管、风机及测量箱组成。
图1-1 通风系统综合测定实验装置实验系统的正压管段与负压管段均设有测压孔，可用毕托管直接在测量断面上进行测量。
在风机入口，出口侧各安装有测量风量的测量箱，在箱内安装有标准空气流量喷嘴，为了使测量段的空气流速场较为均匀、在喷咀前后各设有整流板，其穿孔率约为40％，测量箱断面尺寸按空气流速不大于O.76m／s考虑。
I号测量箱，安装有标准喷嘴计3个，其规格为：D100 2个 D50 1个实验系统风量可通过调节多叶调节阀来改变其大小。
三、实验原理及实验方法(一) 毕托管与微压计测量风压、风速及风量空气在风管中流动时，管内空气与管外空气存在有压力差，这个压力差是直接由风管管壁来承受的，称为静压P j ，就空气某一质点来说，所承受的静压的方向为四面八方。
由于空气在风管内流动，形成一定的动压d P ，即为气流的动能。
动压数学表达式 22ρν=d P （Pa ）或 gP d 22γν='P （O mmH 2）动压的方向为空气流动的方向。
静压与动压之和称为总压，数学表达式为d j q P P P +=（Pa ）在毕托管上有测量总压、静压的测孔，与微压计配合使用，就可测出流体的静压、总压与动压。
静压和总压有正负之分，动压只为正值。
在测量总压和静压时，如数值超过微压计的量程，则采用U 型管压力计。
测出空气动压值后，即可求得相应的空气流速。
空气流速 ρdP v 2=（m/s ）或 γd P g v '=2（m/s ）测出测量断面面积F 及计算出空气的平均流速v 后即可计算空气体积流量L 。
第五章呼吸一、名词解释1．呼吸 2．肺通气 3·呼吸运动 4．胸膜腔内压 5．补吸气量 6．肺活量7·用力呼气量 8．功能残气量 9·每分通气量 10．肺泡通气量1I·通气／血流比值12．氧含量 13.血氧饱和度 14．氧解离曲线 15．肺牵张反射二、填空题1·呼吸的全过程包括________、________、________和________。
2·呼吸道对吸入气体具有________、________和________作用：3·肺通气的直接动力是________与________之间的压力差，肺通气的原动力是________。
4·吸气初，肺内压________大气压；胸内压________大气压。
5·腹式呼吸是指以________舒缩活动为主的呼吸运动，胸式呼吸是指以________舒缩为主的呼吸运动。
6·入工呼吸的基本原理是入为地造成________与________之间的压力差，在入工呼吸时首先要保持________。
7·肺通气的阻力可分为________和________。
8·一次最深吸气后尽力呼出的最大气量称为________。
9·肺泡通气量=(________----________)×________。
10·肺换气的过程是：02由________向________扩散，CO2由________向________扩散，结果是使流经肺泡的________血变成________血。
11·氧和二氧化碳在血液中的运输形式有________和________。
12·co2的运输方式毒要是以________的形式在________中运输。
13·中度缺02可使外周化学感受器________，使呼吸________。
14．调节呼吸最重要的体液因素是________。
6 精品课程《大气探测学》作业习题第1章绪论1.名词解释：大气探测的精确度、灵敏度、惯性、分辨率、量程、代表性、可比性。
2.大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？3.大气探测的发展主要有哪几个时期？4.简述大气探测原理有哪几种方法？5.大气探测仪器的性能包括哪几个？6.如何保证大气探测资料的代表性和可比性？第2章云的观测7.熟记三族、十属、二十类云的中文名和国际简写。
8.解释积状云、层状云、波状云的形成机理和基本特征。
9.解释卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同？10.解释卷层云与高层云、高层云与雨层云、雨层云与层云有何异同？11.解释荚状、堡状、絮状云、钩状云的形成机理，各代表什么大气气层结状况？12.解释碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同？13.简述对流云从淡积云Cu hum发展到鬃积雨云Cb cap的物理过程。
14.熟记CH、CM、CL云码所代表的云属、云状及其天气意义和演变规律。
15.对下面的记录进行分析，并描述天空状况，包括云状、云量、云的特征及可能伴随出现的天气现象等。
时间8h 10h 12h 14h 16h云码CL1，CM8，CH1 CL2，CM6，CH2 CL2，CM6，CHX CL9，CMX，CHX CL7，CM9，CHX云量4/2 6/4 8/6 10/10 10/10-第3章能见度的观测16.影响能见度的因子有哪些？17.气象能见度的定义是什么？18.白天能见度与夜间能见度的观测有何不同？19.能见度的器测法主要有哪几种，说明它们的优缺点和工作原理。
20.请写出水平均一大气的目标物亮度方程，并说明方程各项的意义。
21.请写出人眼所见目标物的总视亮度方程，并说明方程各项的意义。
22.请写出目标物一水平天空背景亮度对比度衰减规律方程，并说明各项意义。
第4章天气现象的观测23.简述形成连续性、间歇性和阵性降水的物理机理及判断特征。
24.如何区别吹雪和雪暴？25.阐述浮尘与霾；霾与轻雾；浮尘、扬沙、沙尘暴及尘卷风天气现象的形成机理，并写出其符号。
第五章射流当流体由喷嘴喷射到一个足够大的空间时，流股由于脱离了原限制环境，而在空间中继续流动扩散，这种流动叫射流。
射流在许多金属冶炼过程中起着重要的作用。
例如，氧气顶吹转炉炼钢的氧气射流，加热炉燃料烧嘴的喷射流出等。
本章主要讨论自由射流、半限制空间射流和旋转射流。
5.1 自由射流气体从管嘴喷射到自由空间后形成自由射流，必须具备两个条件：（1）四周静止的气体介质的物理性质与喷出气体完全相同；（2）在整个流动路途中不受任何液面或固体壁面的限制。
v图5-1自由射流示意图5.1.1自由射流的结构由图5-1可以看出，射流有外边界和内边界，射流内外边界之间的区域称为射流边界层。
射流边界层是随着x方向的增长而向两边扩展。
引射更多的周围介质进入边界层；一边向内扩展，与保持速度为初始速度的区域（射流核心区）进行动量和质量的交换，使该区域逐渐地减小。
这样，沿x方向距离越大，射流边界层越宽。
在某一距离处，射流边界层扩展到射流轴心线，只有射流中心一点处的速度仍保持初始速度，射流的这一截面称为转折截面。
显然，在转折截面后，射流中心速度要开始衰减，射流半径随射流进程进一步增大。
在管嘴出口截面和转折截面之间的射流区域称为射流的初始段。
在初始段，射流中心速度等于初始速度，具有初始速度v 0的区域为射流核心区。
转折截面后的射流区域称为射流的主段或基本段。
在主段，射流中心速度沿x 方向不断降低。
射流的主段完全为射流边界层所占据。
5.1.2 动量守恒在射流过程中，流出的流体质点和周围静止的流体质点间发生碰撞，进行动量交换，把自己的一部分动量传递给相邻的流体，带动周围介质向前流动。
这样，射流断面逐渐扩大，被引射的流体量逐渐增多。
这种动量交换过程可以看作是非弹性体的自由碰撞，即静止流体质点被运动的流体质点碰撞后，随即获得了动量而开始运动。
虽然碰撞造成了动能损失，但喷射介质与被引射的介质二者的动量之和不变，因此沿x 进程射流总动量不变，即m q v=常数 （5-1）由于动量不变，沿射流进程的压力也将保持不变。
