华东理工大学-化工原理
- 格式:ppt
- 大小:3.23 MB
- 文档页数:23
化工原理(上册)小结第一章 流体流动管路计算 伯努利方程 流动阻力(直管阻力、局部阻力)Vs=Vs 1+Vs 2 连续性方程 静力学方程 流量计 λ~Re压强p (绝对压强、表压、真空度)、流速u 雷诺数Re 、粘度μ、流动类型(滞流、湍流、过渡流)、摩擦系数λ、流动阻力(∑h f 、H f 、∆p f )、有效功We 、有效压头He 、有效功率Ne第二章 流体输送设备工作原理和主要部件(气缚现象)基本方程式(H ∞~Q 、β、n 、D )性能参数(Q 、H 、η、N )和特性曲线(H~Q 、η~Q 、N~Q )离心泵 性能改变和换算(ρ、μ、n 、D )气蚀现象和允许吸上高度(允许吸上真空度、汽蚀余量)液体输送设备 工作点与调节(流量调节、并联组合、串联组合)类型和选择其他泵(往复泵、计量泵、旋转泵、旋涡泵)气体输送设备和压缩设备第三章 非均相物系的分离沉降速度u t重力沉降降尘室(V s ≤blu t )沉降离心沉降速度、分离因素 临界直径f (D,Vs )离心沉降 原理 分离效果旋风分离器 性能 分离效率(总效率、粒级效率)型式 压降恒压过滤方程式及应用(K 、q e 、θe 、k 、s 、υ)过滤 过滤设备:板框过滤机、叶滤机、转筒真空过滤机(原理、操作、生产能力)滤饼洗涤(横穿法、置换法、θw 、w d dV ⎪⎭⎫⎝⎛θ、Ed dV ⎪⎭⎫ ⎝⎛θ)第四章 传热传热计算 ()()c c pc c h h ph h mr W t t c W Q r W T T c W Q t KS Q 1221−=−=∆=放吸i o si so m o i i o o o d d R R d bd d d K ++++=λαα11 1212ln t t t t t m ∆∆∆−∆=∆n e i i R d Pr 023.08.0λα=傅立叶定律、牛顿冷却定律导热系数、对流传热系数、总传热系数、平均温度差、传热效率、传热单元数夹套间壁 蛇管类型 混合 套管 固定管板蓄热 列管 U 型管换热器 新型换热器 浮头式间壁式换热器传热的强化途径第五章 蒸 发蒸发器:生产能力Q 、生产强度U (强化途径)、结构单效蒸发:Δ、W 、D 、D/W多效蒸发:操作流程(优点、缺点、应用场合)多效蒸发和单效蒸发的比较(多效:Δ大、D/W 小、Q 小、U 小)化工原理(下册)小结蒸馏:平衡蒸馏、简单蒸馏、间歇蒸馏、相对挥发度、理论板、恒摩尔流、回收率、回流比、进料热状况参数、全回流、最小回流比、板效率、理论板当量高度吸收:亨利系数、溶解度系数、相平衡常数、分子扩散、菲克定律、漂流因素、扩散系数、双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论、吸收速率方程式、吸收系数、气膜控制、液膜控制、回收率、液气比、脱吸因素、等板高度、传质单元高度、施伍德准数、施密特准数、伽利略准数蒸馏及吸收塔设备:板式塔1.塔板类型:泡罩塔板、筛板、浮阀塔板的特点2.流体力学性能: 塔板压降、液泛、雾沫夹带、漏液、液面落差影响因素、负荷性能图3.浮阀塔设计:理解4.塔板效率的表示法及影响因素填料塔1.填料特性:比表面积、空隙率、填料因子(干填料因子,湿填料因子)2.填料塔的流体力学性能:压强降(恒持液区、载液区、液泛区、载点、泛点)、液泛(影响因素:填料特性、流体的物理性质、液气比)、润湿性能3.填料塔的计算、附件、与板式塔的比较:了解干燥:干燥系统的热效率、等焓干燥、非等焓干燥、平衡水分、自由水分、结合水分、非结合水分、恒定干燥条件、干燥速率曲线、干燥速率、临界含水量、恒速干燥阶段、降速干燥阶段。
华东理工大学化工原理1.质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点, 对其跟踪观察,描述其运动参数( 如位移、速度等) 与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直, 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u 、压强p 的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
2.管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。
输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N) 。
离心泵主要构件叶轮和蜗壳。
离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。
化工原理试题及答案华东理工大学集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-一、填空(1)定态是指全部过程参数。
流体的连续性假定指______________________________________ 。
(2)层流与湍流的本质区别在于。
直管阻力损失体现在。
(3)液体的黏度随温度升高而,气体的黏度随温度降低而。
常温下水的黏度 Pas,空气的黏度 Pas。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为,为防止,离心泵在启动时必须先灌泵。
比孔(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数CV,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计板流量计的孔流系数CO的。
(大、小)=45mm,液体在大管内流速为(7)如图所示系统,其大管内径为 d10.5m/s,小管内径为d=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 152J/kg,则2-2截面处的流速为______ m/s,此值是根据方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程,轴功率,泵入口处的真空度。
(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括曲线,____ 曲线和曲线。
这些曲线表示在一定下,输送某种特定的液体时泵的性能。
选用离心泵时,先根据确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是;涡轮式搅拌器的特点是。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于,而小尺度的混合均匀主要来源于。
强化液流湍动的措施有___________ 、和。
(12)边界层是指________________ 的区域。
边界层分离的后果是。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。
根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、流体和_____ ___流体。
实验一、 流体流动阻力的测定1、 进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么?答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。
2、 如何检验系统内的空气已经被排除干净?答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。
3、 在U 形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开着的,又在什么情况下它应该关闭的?答:用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到平衡的作用。
平衡阀在投运时是打开的,正常运行时是关闭的。
4、 U 行压差计的零位应如何校正?答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U 行压差计进行零点校验。
5、 为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?答:为对数可以把乘、除因变成加、减,用对数坐标既可以把大数变成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,作出来的图一目了然。
6、 你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法,它们各有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U 形管压差计,差压变送器。
转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。
U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。
差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。
实验 二、离心泵特性曲线的测定1、 离心泵启动前为什么要先灌水排气?本实验装置中的离心泵在安装上有何特点? 答:为了防止打不上水、即气缚现象发生。
2、 启动泵前为什么要先关闭出口阀,待启动后,再逐渐开大?而停泵时,也要先关闭出口阀?答:防止电机过载。
化工原理实验上册知识点总结归纳华东理工大学华理实验考试适用8、吸收(气液)实验内容:测定填料吸收塔气液传质系数,考察气体流量、吸收剂流量和温度的变化对吸收效果和传质系数的影响。
1、要求熟悉填料吸收塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;收集塔壁附近的液体空气穿越丙酮,使其溶解在液膜(液体在填料表面形成),溶解过程放热,所以低温,高压。
2、了解工业常用散堆填料和规整填料的基本性能;填料分类:散堆填料(拉西环、阶梯环、鲍尔环、矩鞍形、环矩鞍)规整填料(孔板波纹填料、丝网波纹填料填料的作用:增大汽液接触面积;增大汽液接触面的湍动程度。
填料性能评价指标:比表面积↑、空隙率↑、压降↓3、掌握并分析吸收剂的三要素(流量、温度、组成)对吸收效果的影响规律高流量G,低温,低浓度,有利!4、规划组织实验测定传质系数并分析判断传质阻力的控制步骤。
9、精馏(液液)实验内容:在全回流操作条件下测定精馏塔的全塔效率,在部分回流的情况下连续操作,分离乙醇体积浓度为15%的乙醇水混合液,要求获得500mL合格的塔顶流出产品(乙醇体积浓度大于93%),塔釜排出的残液中乙醇体积浓度要小于2%。
1、要求熟悉板式塔的基本结构、装置流程和正常的水力学操作状况;总体逆流,板上错流。
避免漏液,液泛。
利用液相中不同组分挥发度不同。
物料守恒,能量守恒,气液复合精馏操作稳定的因素主要有回流比;塔顶温度、压力;进料温度,组分组成;塔底再沸器回流温度,组分组成;整体塔的塔板数;中间循环回流及抽出物料等等,但最主要因素有下面几点:(1).物料平衡的影响和制约在精馏塔的操作中,需维持塔顶和塔底产品的稳定,保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。
通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。
(2)、塔顶回流的影响回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素,生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量(3).进料热状况的影响当进料状况(F和q)发生变化时,应适当改变进料位置,并及时调节回流比R。
华东理工大学《化工原理》课程研究生入学考试复习大纲考试用教材:《化工原理(第三版)》陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编,化学工业出版社2006参考书:《化工原理详解与应用》丛德滋、丛梅、方图南编,化学工业出版社2002复习大纲:第一章流体流动概述流体流动的两种考察方法;流体的作用力和机械能;牛顿粘性定律。
静力学静止流体受力平衡得研究方法;压强和势能得分布;压强的表示方法和单位换算;静力学原理的工程应用。
守恒原理质量守恒;流量,平均流速;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);压头;机械能守恒原理的应用;动量守恒原理及其应用。
流体流动的内部结构层流和湍流的基本特征;定态和稳态的概念;湍流强度和尺度的概念;流动边界层及边界层分离现象;管流数学描述的基本方法;剪应力分布。
流体流动的机械能损失沿程阻力损失(湍流阻力)的研究方法———“黑箱法”;当量的概念(当量直径,当量长度,当量粗糙度);局部阻力损失。
管路计算管路设计型计算的特点、计算方法(参数的选择和优化,常用流速);管路操作型计算的特点、计算方法;阻力损失对流动的影响;简单的分支管路和汇合管路的计算方法;非定态管路计算(拟定态计算)。
流量和流速的测量毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法非牛顿流体的流动非牛顿流体的基本特性。
第二章流体输送机械管路特性被输送流体对输送机械的基本能量要求;管路特性方程;带泵管路的分析方法——过程分解法。
离心泵泵的输液原理;影响离心泵理论压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联‘离心泵的安装高度、气蚀余量;离心泵的选用。
其它泵容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。
气体输送机械气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性;风机的选择;压缩机和真空泵的工作原理,获得真空的方法。
第三章液体搅拌典型的工业搅拌问题;搅拌的目的和方法;搅拌装置,常用搅拌浆的型式,挡板及其它构件;混合效果的度量(均匀性的标准偏差、分割尺度和分割强度);混合机理;搅拌功率;搅拌器经验放大时需要解决的问题。
化工原理实验报告-华东理工-华理引言化工原理实验是化工专业学生的必修课程之一,通过实际操作和观察,加深对化工原理的理解。
本文是一个化工原理实验的实验报告,实验地点为华东理工大学华理实验室。
实验目的本次实验的主要目的是通过对不同物质的混合溶液进行分离和纯化,学会化工实验中基本的分离技术,并掌握相关实验仪器的使用方法。
实验原理化工实验中常用的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、吸附等。
本次实验主要采用蒸馏法和结晶法进行分离和纯化。
蒸馏法蒸馏法是根据液体不同的沸点来进行分离的一种方法。
实验中,将混合溶液加热,在不同的沸点处收集蒸馏液,通过冷凝转化为液体。
较低沸点的组分首先蒸发,较高沸点的组分后蒸发,从而实现对混合溶液的分离。
结晶法结晶法是通过溶解度的差异使混合的溶质分离。
实验中,在适当的温度下,在溶液中添加稳定剂,使其溶解度降低,然后通过冷却或加热使其结晶沉淀。
通过过滤和洗涤,可以分离出纯净的溶质。
实验步骤1.准备实验所需的仪器和试剂。
2.将混合溶液加入蒸馏仪中,并搭建好蒸馏装置。
3.开始加热混合溶液,收集蒸馏液。
4.观察收集到的蒸馏液的性质并记录。
5.将蒸馏液通过冷凝管冷却并转化为液体,收集在容器中。
6.开始结晶实验,将蒸馏液加热至适当温度。
7.添加稳定剂,使溶液开始结晶。
8.冷却溶液,观察结晶沉淀的过程。
9.过滤结晶沉淀,将纯净的溶质收集。
实验结果经过蒸馏和结晶两次分离和纯化实验,成功得到了纯净的溶质。
通过观察和检测,确认了溶质的纯度和物理性质符合实验预期。
分析与讨论本次实验中采用了蒸馏和结晶两种常见的分离技术,通过实际操作,可以更加直观地了解分离原理,并学习到实验仪器的使用方法。
同时,通过对实验结果的分析,可以进一步加深对化工原理实验的理解。
结论化工原理实验是化工专业学生的重要课程之一,通过实验操作可以加深对化工原理的理解。
本次实验通过蒸馏法和结晶法的操作,成功实现了对混合溶液的分离和纯化。
从实验结果来看,得到的纯净溶质符合实验预期,说明实验操作和分离技术的正确使用是非常重要的。
一、填空(1)定态是指全部过程参数。
流体的连续性假定指______________________________________ 。
(2)层流与湍流的本质区别在于。
直管阻力损失体现在。
(3)液体的黏度随温度升高而,气体的黏度随温度降低而。
常温下水的黏度 Pa•s,空气的黏度 Pa•s。
(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。
(5)离心泵采用后弯叶片是因为,为防止,离心泵在启动时必须先灌泵。
(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C比孔板流量V,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。
(大、计的孔流系数CO小)=45mm,液体在大管内流速为 0.5m/s,小(7)如图所示系统,其大管内径为 d1=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d2流速为______ m/s,此值是根据方程而得。
(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程,轴功率,泵入口处的真空度。
(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括曲线,____ 曲线和曲线。
这些曲线表示在一定下,输送某种特定的液体时泵的性能。
选用离心泵时,先根据确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。
(10)旋桨式搅拌器的特点是;涡轮式搅拌器的特点是。
(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于,而小尺度的混合均匀主要来源于。
强化液流湍动的措施有___________ 、和。
(12)边界层是指________________ 的区域。
边界层分离的后果是。
(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。
根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、流体和_____ ___流体。
二、选择题:(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值。
(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;(2)如图所示,管中的水处于。
1997简答题答案1. 搅拌器应该具有哪两种功能?为达到均匀混合,搅拌器应具有两种功能:即在釜内形成一个循环流动,称为总体流动;同时希望产生强剪切或湍动。
液体在容器内做循环运动,搅拌器对单位流体所提供的能量必全部消耗在循环回路的阻力损失上,增加循环回路的阻力损失即提高液流的湍动程度,可以采取的措施有:提高搅拌器的转速,搅拌器可以提高较大的压头;阻止容器内液体的圆周运动:在搅拌器内加挡流板,破坏循环回路的对称性。
安装导流筒来抑制圆周运动的扩展,严格控制流动方向,既消除短路现象又有助于消除死区。
2. 过滤速率与哪些物性因素、操作因素有关?过滤的技术改进包括两个方面:寻找适当的过滤方法和设备以适应物料的性质,加快过滤速率可以提高过滤机的生产能力。
可以采用以下方法:1)改变滤饼结构如空隙率、可压缩性(常用方法是添加助滤剂是滤饼结构较为疏松且不可压缩)2)改变悬浮液中颗粒聚集状态,过滤之前先将悬浮液处理,使分散的颗粒聚集成较大颗粒。
其方法是:加入聚合电解质使固体颗粒之间发生桥接,形成多个颗粒组成的絮团;在悬浮液中加入电解质使颗粒表面的双电层压缩,颗粒间借助范德华力凝聚在一起。
3)动态过滤:采用多种方法,如机械的、水力的或电场的人为干扰限制滤饼增长的过滤方法。
3.流体流动边界层脱体分离的两个条件是什么?1)逆压梯度2)外层流体能量来不及传入边界层。
边界层脱体的后果是1)产生大量漩涡;2)造成较大的能量损失。
4.多效蒸发的效数受哪些限制?经济上限制:W/D 的上升达不到与效数成正比,W/A 的下降与效数成反比快。
技术上限制:00T T-t ,T-t ∆必须小于而是有限的。
5.简述板式塔的夹带液泛和溢流液泛现象。
夹带液泛:同样气速下,'e ,↑↑↑↑''使L+e,液层厚度,e,形成恶性循环。
溢流液泛:因降液管通过能力的限制而引起的液泛。
6.简述填料塔的载点和泛点。
载点:空塔气速u 达到u l 后,气速使上升气流与下降液体间摩擦力开始阻碍液体顺利流下,使填料表面持液量增多,占去更多空隙,气体实际速度与空塔气速的比值显著提高,故压力降比以前增加得快,这种现象称载液,L 点称载点。
化工原理实验(本)教学大纲参考书:1.《化工原理》(上)\(下)(第三版),陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编,北京化学工业出版社,2006。
2.化工原理实验,史贤林、田恒水、张平主编,上海华东理工大学出版社,2005。
一、本课程的性质、目的和任务化工原理实验是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容,以处理工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。
它在培养学生的工程能力,创新思维和创新能力方面起着重要的作用。
通过本课程的学习,学生可以应用化工原理和有关先修课程所学的知识,加强正确处理工程问题的综合能力,同时在下列几个方面的能力上得到较好的培养和锻炼:(1)掌握处理工程问题的基本实验研究方法,即数学模型法和因次论指导下的实验研究方法,灵活地应用这些方法研究处理各种化工工程问题的能力;(2)分析和解决化工工程问题的综合能力:包括合理地规划实验的能力;正确地选择设备和设计流程的能力;正确地选择和使用工程测试仪表的能力;实验动手能力;化工单元过程和设备的操作及分析能力;正确处理实验数据的能力;(3)对实验结果进行正确分析、讨论和总结并用简明的文字和适当的图表撰写实验研究报告的能力;(4)工程创新能力。
二、实验基本要求(1). 熟练掌握化工原理实验的特点,了解和熟悉工程实验所具有的基本特点,以及与基础学科实验之间的区别,并能够灵活地应用到今后的实际工作中。
(2). 熟练掌握实验方法论、数据处理、工程测试技术、典型的化工单元操作过程和设备的操作及分析、特性参数的实验测定。
(3). 能熟练地使用测量流体压力、温度和流量的工程技术和常用仪表。
熟练掌握压力计(液柱式压力计:U型(倒U型)液柱压力计、单管液柱压力计;弹簧式压力计:弹簧管压力计、膜式微压计;应变片式压力传感器)的选择、测压点的选择、压力计的安装和使用;温度计(玻璃液体温度计、热电偶、热电阻)的选择、标定和校正,以及温度计的安装和使用;流量计(速度式流量计:孔板和文丘利流量计、转子流量计、涡轮流量计;体积式流量计:湿式气体流量计、皂膜流量计;质量式流量计:质量流量计)的选择、校正、安装和使用等。
(完整版)华东理工大学化工原理简答题真题汇总第一章流体流动1.何谓轨线?何谓流线?为什么流线互不相交?99答:轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置的连线;流线是采用欧拉法考察的结果,流线上各点的切线表示该点的速度方向;因为同一点只有一个速度,由此可知,流线互不相交。
2.动能校正系数α为什么总是大于、等于1的?试说明理由?003.简述数学模型法规划实验的主要步骤。
00、03、06、10答:数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解,按以下主要步骤进行工作:①将复杂的真实过程本身化简成易于用数学方程式描述的物理模型;②将所得到的物理模型进行数学描述即建立数学模型;③通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
4.流体流动过程中,稳定性是指什么?定态性是指什么?015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答:因次分析法的具体步骤:①找出影响过程的独立变量;②确定独立变量所涉及的基本因次;③构造因变量和自变量的函数式,通常以指数方程的形式表示;④用基本因次表示所有独立变量的因次,并出各独立变量的因次式;⑤依据物理方程的因次一致性原则和π定理得到准数方程;⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
6.层流与湍流的本质区别是什么?02答:湍流的最基本特征是出现了径向的速度脉动。
当流体在管内层流时,只有轴向速度而无径向速度,牛顿型流体服从牛顿粘性定律;然而在湍流时,流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动,这种脉动加速了径向的动量、热量和质量的传质,动量的传递不仅起因于分子运动,而来源于流体质点的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中,塑性流体的特点是什么?02、05、06、10答:含固体量较多的悬浮体常表现出塑性的力学特征,即只有当施加的剪应力大于某一临界值(屈服应力)之后才开始流动,流动发生后,通常具有剪切稀化性质,也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的边界层?边界层分离的条件是什么?03答:由于流体粘性的作用,靠近壁面的流体将相继受阻而降速,随着流体沿壁面前流动,流体受影响的区域逐渐扩大,而流速降为未受边壁影响流速的99%以内的区域即为边界层。