《传递过程原理》历年考试题目1/24《传递过程原理》历年考试题目2012年6月1日整理◆期中部分:2006年春季学期《传递过程原理》期中考试试题及答案一.填空:1.柱坐标下流体速度表达式为Arur,CzBruz,0u(A,B,C是常数),则不可压缩的条件是:20AC。2.给定用Lagrange变数表示的二维流动:)cos(sinttax)cos(sinttby这个流动为:AA.非稳态流动B.稳态流动3.某流体质点温度T随时间线性变化,变化率为k,用Langrange法描述的数学表达式为,,,Tabctkt,用Euler法描述的数学表达式为,,,DTxyztkDt。4.二维流动,速度势为φ=x3y-xy3,是否存在流函数是(填是或否)。若存在,则流函数为44223244xyxyC。二.一圆管半径为R,管内流体只有轴向速度uz(r,z,t),密度分布为ρ(r,z,t)。(1)流体不可压缩的条件是什么?(2)若0z,试推导说明,若某段管ΔL内0zuz,则此段管内流体量在减小。(3)令fzuz)(,推导从t到t+Δt时间段,管内L到L+ΔL一段中流体总质量变化量的计算式(表达为f的表达式)。(4)上面(3)的推导结果与连续性方程有什么联系,试从(3)的结果得到此管流的连续性方程。解:(1)不可压缩的条件是0zuz(2)考查此L段进出口流量差:《传递过程原理》历年考试题目2/240002|22RRzLzLLRzzLLLQrudrrudrruudr由于0,0zuzz,所以0zuz,||zLzLLuu0Q,此L段内流体量在减少。(3)由上面结果,L段内在t时间内变化量为tttMQdt即02||ttRzLzLLtMruudrdt而||LLzzLLzLLuuudzz02ttRLLtLMrfdzdrdt(4)上面(3)的结果其实是连续性方程的积分形式。在长L,半径方向r,时间t范围内的环隙,流体质量化为2ttrrLLtrLMrfdzdrdt(推导方法与上面相同)而同时2ttrrLLttttrLMdVdtrdzdrdtt20ttrrLLztrLurdzdrdttz令0,0,0trL可得0zutz即为此管流连续性方程。三、在两同心圆管的环隙中有充分发展的层流。外管静止不动,内管以速度V0在x方向上移动。假设其周向的压力梯度为0(0xp)。(1)请推导出剪应力τ关于...