流体力学与传热:第二章 吸收第五次课
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化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章:引言习题1.1答案:该题为综合性问题,回答如下:根据流体力学原理,液体在容器中的自由表面是一个等势面,即在平衡时,液体表面上各点处的压力均相等。
所以整个液体处于静止状态。
习题1.2答案:该题为计算题。
首先,根据流速的定义:流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比,可得流速的公式为:v = Q / A,其中v表示流速,Q表示流体通过该截面的体积,A表示截面积。
已知流速v为10m/s,截面积A为0.5m²,代入公式计算得:Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。
所以,该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。
习题1.3答案:该题为基础性知识题。
流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。
根据流体的静压力与流体的高度关系可知,流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。
由于重力势能的单位可以表示为m·g·h,其中m为流体的质量,g为重力加速度,h为高度。
而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的,即流体静压力除以流体的质量。
所以,流体静压头是等于流体的高度。
第二章:流体动力学方程习题2.1答案:该题是一个计算题。
根据题意,已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³,截面积A为0.4 m²,流速v为2 m/s,求流体的质量流量。
根据质量流量公式:Q = ρ × A × v,代入已知数值计算得:Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。
所以,流体的质量流量为0.96 kg/s。
习题2.2答案:该题为综合性问题,回答如下:流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程,其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。
可编辑修改精选全文完整版《传热学》课程教学大纲一、课程名称:传热学/ Heat Transfer二、课程编号:0300302三、学分学时:3学分/48学时四、使用教材:《传热学》(第4版)杨世铭、陶文铨编,高等教育出版社,2014年12月五、课程属性:专业基础课/必修六、教学对象:新能源科学与工程专业七、开课单位:机械工程学院八、先修课程:高等数学、大学物理、流体力学九、教学目标:1、掌握传热学的基本概念、基本理论和基本计算方法,2、培养和建立学生的工程观点和理论联系实际解决工程实际问题的初步能力,并为学习后续的专业课程提供必要的理论基础支撑。
十、课程要求:通过本课程的学习,学生需掌握热量传递的三种基本方式及综合传热过程所遵循的基本规律,学会对传热过程进行分析处理和计算的基本方法,能运用这些规律提出增强传热、提高热经济性和削弱传热减少热损失的途径,具备分析工程传热问题的能力,并基本掌握换热设备的两种基本计算方法;结合热工实验课,使学生掌握一定的传热实验的技能。
主要以课堂讲授为主,充分采用多媒体教学。
十一、教学内容:本课程主要由以下内容组成(理论教学48学时)第一章绪论(2学时)知识要点:传热学的研究对象及其在工程技术中应用;热量传递的基本方式;导热、对流和辐射,传热过程及热阻重点难点:热量传递的三种基本方式,传热过程与传热系数教学方法:课堂讲授、讨论第二章稳态热传导(6学时)知识要点:温度场、等温面、等温线,温度梯度及傅立叶定律,导热系数,各向同性、具有内热源的导热微分方程及导热过程单值性条件的确定;通过单层、多层和复合平壁的稳态导热,通过单层和多层圆筒壁的稳态导热,通过肋壁的稳态导热,具有变导热系数的单层平壁导热问题的处理方法,肋效率、等截面直肋和环肋的工程计算,接触热阻及形状系数。
重点难点:傅立叶定律,导热微分方程及其单值性条件;能够依据直角坐标系下导热微分方程和导热过程单值性条件对常物性、无内热源、简单几何形状的物体的一维稳态导热问题进行分析计算教学方法:课堂讲授、讨论第三章非稳态导热(4学时)知识要点:非稳态导热过程特点,一维非稳态导热问题分析解及其讨论,诺模图,简单几何形状一维、二维和三维非稳态导热的计算,周期性变化边界条件和常热流通量边界条件下半无限大物体非稳态导热。
课程名称:流体力学与传热学课程编号:130 200040课程学分:36学分适用专业:测控技术与仪器流体力学与传热学教学课程大纲一、课程性质与任务:本课程是自动化装置、过程控制系统方向的技术基础课。
通过该课程的学习,使学生对流体平衡、运动规律及能量守恒与转换规律方面具备必要的基本知识,获得传热的一些基本理论、基本知识及传热计算的初步能力,学会运用基本规律来处理和解决实际问题的方法和技能,培养分析问题的能力和创新能力,为学生学习后续课程,从事工程技术工作和进行科学研究打下必2要的基础。
二、课程内容及要求:总学时数:36; 2学时/端午节放假一天。
即共17次课。
第一章绪论(2)a) 流体力学工程应用及其主要的物理性质基本要求了解:流体力学的研究对象流体力学:研究流体平衡、机械运动的规律以及在工程实际中的运用、任务研究流体的运动规律;流体之间或流体与固体之间的相互作用力;流动过程中动量、能量和质量的传输规律等。
和研究方法;熟悉:流体宏观模型─连续介质假定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连续不断的流体质点所构成的一种绝无间隙的连续介质。
、理想流体、不可压缩流动; 掌握:流体的粘性流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质 和压缩性温度一定时,流体在外力作用下,其体积缩小的性质 等物理性质。
教学及考核内容流体的定义,在静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体。
连续介质的概念,流体的主要物理性质(粘性-牛顿内摩擦定律、流体相对运动时,层间内摩擦力T 的大小与接触面积、速度梯而与接触面压缩性),(质量力、表面力)。
第二章 流体静力学理论基础(4)a) 流体的平衡微分方程;流体静力学基本方程;压力的测量仪表b) 静止流体对平面壁、曲面壁的作用力;液体的相对平衡☐基本要求了解:静压强的概念、性质;熟悉:流体平衡微分方程式;表压力、真空度和绝对压力的概念;掌握:静力学基本方程式(重点);静压强的分布规律;流体作用在壁上总压力的计算;等压面方程(测压计)☐教学及考核内容流体静压强特性,压强的测量,重力场中静压强分布基本公式,流体作用在壁上总压力的计算。
热工与流体力学基础第二版知识点热工与流体力学是工程中的重要学科,涉及热力学、传热学和流体力学等内容。
下面将介绍《热工与流体力学基础第二版》中一些重要的知识点。
第一章:热力学基础本章介绍了热力学的基本概念和基本定律。
热力学是研究热和功之间相互转化关系的学科。
其中包括热力学系统、状态方程、热力学过程等内容。
第二章:气体的热力学性质本章主要介绍了理想气体和真实气体的性质。
理想气体的状态方程为PV=RT,其中P为气体压强,V为气体体积,R为气体常数,T为气体温度。
真实气体的性质受到压力、温度和物质的影响。
第三章:热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持不变。
热力学第一定律还可以用来分析各种热力学过程中的能量转化和能量平衡。
第四章:理想气体的热力学过程本章介绍了理想气体在不同热力学过程中的性质和特点。
其中包括等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程。
这些过程在工程中具有重要的应用价值。
第五章:气体混合与湿空气本章介绍了气体混合和湿空气的热力学性质。
气体混合是指两种或多种气体按一定的比例混合在一起的过程。
湿空气是指空气中含有一定的水蒸气。
湿空气的热力学性质对于气候和环境工程有着重要的影响。
第六章:热力学第二定律热力学第二定律是热力学的基本定律之一,它规定了一个孤立系统的熵永远不会减少。
熵是一个表示系统无序程度的物理量,它可以用来描述热力学过程的方向性。
第七章:传热学基础传热学是研究热量从一个物体传递到另一个物体的学科。
本章介绍了传热的基本概念和热传导、对流传热、辐射传热的基本原理。
第八章:传热过程与换热器本章介绍了传热过程和换热器的基本原理和应用。
传热过程包括散热、传热和吸热。
换热器是一种用于实现热能转移的设备,广泛应用于工业生产和能源利用。
第九章:流体力学基础流体力学是研究流体运动规律的学科。
本章介绍了流体的基本性质和运动方程。
流体的性质包括密度、压力、粘度和表面张力等。
流体力学和传热学《流体力学和传热学》第一章流体力学1.1 流体介质流体(Fluid)是指可用来描述物质在物理状态机制上发生变形,具有形状改变能力的物质类型。
它们包括液体(Liquid)和气体(Gas),可以根据它们的性质将它们分为静力学流体( statically fluids)和动力学流体(dynamic fluids)。
1.2 流体流动流体力学研究的基础内容是流体流动,它是物质在物理空间内的连续改变,由于流体分布的不均匀性,会产生流动。
它是由于重力、压力差、粘度和其他因素引起的。
1.3 流体力学基本原理流体力学研究的基本原理,可以归纳为三大要素:物理定律、力学方程和保守定律。
物理定律指的是物理现象的基本准则,如流体的流动、密度、压力、速度、温度等,他们是流体力学研究的基本研究对象。
力学方程涉及的是流体的动力学特性,如流体内的力平衡方程、温度方程以及动量守恒方程等,是探索流体流动的机理的基础。
保守定律指的是流体受到外力的作用时,它的总动量、能量、动量和质量的变化,可从它们的定义和物理定律可以推出。
第二章传热学2.1 传热学的定义传热学(Thermodynamics)是研究物质在物理系统中的能量交换及其特性的学科,它是动力学、能源学以及工程热力学的一部分。
它涉及物体的物理特性、热质的传递机理及传热学定律。
2.2 传热学的基本原理传热学的基本原理,一般可以概括为三大要素:物理特性、热质传递机理和传热学定律。
物理特性是指传热学中有关物质的特性,如密度、温度和物性参数等,而热质传递机理是指它的传热原理,如热对流、热传导及热辐射等。
最后的传热学定律,根据物理原理推出了物体内部的热能的变化,也就是“物体内的热能不会凭空灰飞烟灭,只能够从一处转移到另外一处”这一定律。