化工原理第三版(陈敏恒)课后思考题答案
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第一章流体流动
1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?
连续性假设：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。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?
拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?
粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
通常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，温度上升，热运动加剧，粘度上升。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，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。 4、静压强有什么特性?
①静止流体中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；
②作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的； ③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?
由静力学方程可以导出?p?H(?冷-?热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?
均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?
重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。 12、层流与湍流的本质区别是什么?
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。
13、雷诺数的物理意义是什么?
物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。 14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?
???32?lu应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力2d损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?
当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。在Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
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16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按计算流量?
4
u?de4?管道截面积4A?当量直径定义为de?。不能按该式计算流量。
4浸润周边?2
2
17、在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?
因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
20、是否在任何管路中,流量增大阻力损失就增大;流量减小阻力损失就减小?为什么?
不一定，具体要看管路状况是否变化。
1、系统与控制体
系统或物系是包含众多流体质点的集合。系统与辩解之间的分界面为系统的边界。系统与外界可以有力的作用与能量的交换，但没有质量交换，系统的边界随着流体一起运动，因而其形状和大小都可随时间而变化。（拉格朗日）
当划定一固定的空间体积来考察问题，该空间体积称为控制体。构成控制体空间界面称为控制面。控制面是封闭的固定界面，流体可以自由进出控制体，控制面上可以有力的作用与能量的交换（欧拉）
2、什么是流体流动的边界层？边界层分离的条件是什么？
答案：流速降为未受边壁影响流速（来流速度）的99%以内的区域为边界层，即边界影响未及的区域。
流道扩大造成逆压强梯度，逆压强梯度容易造成边界层的分离，边界层分离造成大量漩涡，大大增加机械能消耗。
3、动量守恒和机械能守恒应用于流体流动时，二者关系如何？
当机械能守恒定律应用于实际流体时，由于流体的粘性导致机械能的耗损，在机械能恒算式中将出现Hf项，但动量守恒只是将力和动量变化率联系起来，未涉及能量和消耗问题。 4、塑性流体
只有当施加的剪应力大于某一临界值（屈服应力）后才开始流动 5、涨塑性
在某一剪切范围内表现出剪切增稠现象，即粘度随剪切率增大而升高 6、假塑性
在某一剪切率范围内，粘度随剪切率增高而下降的剪切稀化现象 7、触变性，震凝性
随τ作用时间延续，du/dy增大，粘度变小。当一定剪应力τ所作用的时间足够长后，粘度达到定态的平衡值，称触变性；反之，粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为称震凝性。 8、粘弹性
爬捍效应，挤出胀大，无管虹吸 9、定态流动
运动空间个点的状态不随时间而变化
10、何谓轨线？何谓流线？为什么流线互不相交？
轨线是某一流体质点的运动轨迹，描述的是同一质点在不同时刻的位置（拉格朗日）
流线上各点的切线表示同一时刻各点的速度方向，描述的是同一瞬间不同质点的速度方向（欧拉）
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