1如何从分子传质和边界层理论这两个角度理解三传之间存在的共性

1、.1如何从分子传质和边界层理论这两个角度理解三传之间存在的共性？分子传质：（1）通量=扩散系数浓度梯度 （2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s（3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x的函数。设流体流动方向为x方向，垂直壁面的方向为y方向。（1）在边界层内（y )，梯度基本不变，可以忽略粘性力、法向热传导或法向分扩 散。 （3）通常约定：边界层的厚度为达到主体浓度99%是流动方向距离距离x的长度。2以雷诺类似律为例

2、说明三种传递现象之间的类似设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。雷诺假定，湍流主体一直延伸到壁面。设单位时间单位面积上 ，流体与壁面间所交换的质量为M 。单位时间单位面积上交换的动量为；由：又：得单位时间单位面积上交换的热量为由:所以单位时间单位面积上交换的组分A的质量为由 联立得 ；3、简述流体流动的两种观点欧拉和拉格朗日方法欧拉观点：以相对于坐标固定的流场内的任一点为研究对象，研究流体流经每一空间点的力学性质。如果每一点的流动性质都知道，则整个流场的运动规律也就知道了。方法：在流体运动的空间中取一位置、体积均固定的流体微元，对此流体微元依据守恒定律做相应的衡算，可以得

3、到相应的微分方程。为获得整个流场的运动规律，可以对微分方程积分。拉格朗日观点：着眼于流体运动的质点或微团，研究每个流体质点自始至终的运动过程。如果知道了每一个流体质点的运动规律，则整个流场的运动状况也就清楚了。方法：在运动流体中选取任一质量固定的流体微元，将守恒定律用于该流体微元，进行相应的微分衡算，从而得出描述物理量变化的微分方程。所取的流体微元质量固定，而位置和体积是随时间变化的。4、体系的温度函数为：t=(、x、y、z),写出温度t对时间的偏导函数，全体函数及随体导数（见课本34页），并说明各项的含义。t对时间的偏导函数，全体函数及随体导数（见课本34页）偏导数：表示温度随时间的变化，而

4、其他量不随时间的变化.。全体导数：表示不同时刻不同空间的温度变化，还与观察者的运动速度有关。随体导数：流场质点上的温度随时间和空间的变化率。5依据边界层理论，简述流体进入圆管中流动时边界层形成与发展的规律。（1）速度边界层黏性流体以u0 的流速流进管内, 在壁面附近有一薄层流体 ，速度梯度很大 ；在薄层之外 ，速度梯度很小 ，可视为零。u0 较小，在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流；u0 较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合以后为充分发展的湍流。流体的流速沿壁面的法向达到外界流速的99%时的距离为边界层的厚度。（2）温度边界层当流体以 u0、t0流进管道，在进口附近形成

5、温度边界层，其形成过程与速度边界层类似。（3）浓度边界层当流体流过固体壁面时，若流体与壁面处的浓度不同，则在与壁面垂直的方向上将建立起浓度梯度，该浓度梯度自壁面向流体主体逐渐减小。壁面附近具有较大浓度梯度的区域称为浓度边界层6、流体在圆管中流动时，“充分已发展”的含义是？什么条件下会发生充分发展的层流，又什么条件下会发生充分发展的湍流？当流体以均匀一致的流速在圆管中流动时，在管内壁周围形成边界层，且逐渐加厚，在离进口某一距离（Le）处，四周的边界层在管中心汇合，此后便占有管的全部截面，而边界层的厚度也维持不变，这时的流动称为充分发展了的流动。若边界层汇合时，流体的流动为层流，则管内的流动为充分

6、发展了的层流；若边界层汇合时的流体已是湍流，则管内流动为充分发展了的湍流。7、惯性力？粘性力？为何爬流运动中可以忽略惯性力？什么时候却不能简单忽略粘性力的影响？（1）惯性力：为了在非惯性参照系中使用牛顿运动第二定律而假想的附加力。粘性力：剪应力,牛顿粘性定律（2）爬流的是非常低速的运动，由运动方程可以推出雷诺数Re很小，雷诺数为流体流动时的惯性力和粘性力(内摩擦力)之比，及粘性力起主导作用，i因此可以忽略惯性力的作用.。对于大Re的流动问题，虽然粘性力的作用远小于惯性力，但不能忽略粘性力的作用。8、当流体绕过物体运动时。什么情况下会出现“逆向压力梯度”？是否在存在逆向压力梯度的条件下一定会发生边界层分离?为什么？（1）、在外部势流及边界层内的流动均处于减速加压的状态下，即流动方向流速递减，压力增加的强下会出现逆压梯度。（2）不一定，发生边界层分离的两个条件是逆压梯度和流体具有粘性，