冶金动量传输原理习题课1.pdfVIP

动量传输部分前言 动量传输现象在冶金工艺中可解决两类问题 第一类是研究系统内流动参数间的整体关系。例如，管道 中流体流量与压差的关系，钢包钢水流出所需的时间等。 我们只要根据质量、能量和动量平衡原理，就能较容易地 计算出结果来。 第二类是研究系统内部的“微细结构”。例如，研究某一流 场中速度分布，研究湍流能量的耗散模型等。显然，这要 复杂得多，需要求解非线性偏微分方程的数值解。 本篇首先介绍动量传输的基本概念，在此基础上建立积分 质量、动量和能量平衡，建立动量传输的微分方程。而以 后各章，如管道内流体流动、边界层流动、射流、可压缩 气体流动、气固两相流动等都是基本方程在具体条件下的 应用。最后，本篇还要介绍相似原理及模型实验研究方 法。 1 力学学科内容与方法比较 2 流体力学研究内容及方法 μ(v),ρ 内因 科学 A,D 边界条件 参数关系 速度分布 动量 应力分布 传输 P 外因 研究 内容 工程 流化床，喷枪等设计 宏观方法（系统论） 理论研究方法 动量 微观方法（还原论，微分方程+物理模型+边界条件） 传输 研究 方法 相似理论指导的模型试验 试验研究方法 试验测试手段 流场显示技术 计算流体力学 理论方法中，流体力学引用的主要定理有： （1）质量守恒定律； （2）动量守恒定律；（3）牛顿运动第二定律； （4）机械能转化与守恒定律：动能+压能+位能+能量损失=const 3 第一章选择题答案 1-1 d；1-2 c；1-3 c；1-4 b；1-5 b；1-6 a； 1-7c；1-8 a；1-9 a；1-10 a；1-11 d；1-12 d 4 习题1-13 解：体积压缩系数的定义式： 题中压力 ΔP 的变化为1Mpa，体积的变化 ΔV 为-5cm3； 故 Δv 5 − − v 1000 −9 βp 6 5 ×10 ΔP 1×10 5 习题1-14 解：题中活塞以 v 0.5m/s 速度运动这句话意味着，活塞 在所受的拉力和粘性力作用下处于平衡状态；那么粘性 力的大小等于拉力的大小，但两者的方向相反； 根据粘性力的定义： dv τ μ