第二章 質量衡算與能量衡算

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1、第二章質量衡算與能量衡算第一節(jié)常用物理量1．什么是換算因數(shù)？英尺和米的換算因素是多少？2．什么是量綱和無量綱準數(shù)？單位和量綱的區(qū)別是什么？3．質量分數(shù)和質量比的區(qū)別和關系如何？試舉出質量比的應用實例。4．大氣污染控制工程中經常用體積分數(shù)表示污染物的濃度，試說明該單位的優(yōu)點，并闡述與質量濃度的關系。5．平均速度的涵義是什么？用管道輸送水和空氣時，較為經濟的流速范圍為多少？第二節(jié)質量衡算1.進行質量衡算的三個要素是什么？2.簡述穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的特征。3.質量衡算的基本關系是什么？4.以全部組分為對象進行質量衡算時，衡算方程具有什么特征？5.對存在一

2、級反應過程的系統(tǒng)進行質量衡算時，物質的轉化速率如何表示？第三節(jié)能量衡算1．物質的總能量由哪幾部分組成？系統(tǒng)內部能量的變化與環(huán)境的關系如何？2．什么是封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)？3．簡述熱量衡算方程的涵義。4．對于不對外做功的封閉系統(tǒng)，其內部能量的變化如何表現(xiàn)？5．對于不對外做功的開放系統(tǒng)，系統(tǒng)能量能量變化率可如何表示？第三章流體流動第一節(jié)管流系統(tǒng)的衡算方程1．用圓管道輸送水，流量增加1倍，若流速不變或管徑不變，則管徑或流速如何變化？2．當布水孔板的開孔率為30％時，流過布水孔的流速增加多少？3．拓展的伯努利方程表明管路中各種機械能變化和外界能量之間的關系，試

3、簡述這種關系，并說明該方程的適用條件。4．在管流系統(tǒng)中，機械能的損耗轉變?yōu)槭裁葱问降哪芰?？其宏觀的表現(xiàn)形式是什么？5．對于實際流體，流動過程中若無外功加入，則流體將向哪個方向流動？6．如何確定流體輸送管路系統(tǒng)所需要的輸送機械的功率？第二節(jié)流體流動的內摩擦力1.簡述層流和湍流的流態(tài)特征。2.什么是“內摩擦力”？簡述不同流態(tài)流體中“內摩擦力”的產生機理。3.流體流動時產生阻力的根本原因是什么？4．什么情況下可用牛頓黏性定律計算剪切應力？牛頓型流體有哪些？5．簡述溫度和壓力對液體和氣體黏度的影響。第三節(jié)邊界層理論1.什么是流動邊界層？邊界層理論的要點是什么

4、？2．簡述湍流邊界層內的流態(tài)，以及流速分布和阻力特征。3．邊界層厚度是如何定義的？簡述影響平壁邊界層厚度的因素，并比較下列幾組介質沿平壁面流動時，哪個邊界層厚度較大：（1）污水和污泥；（2）水和油；（3）流速大和流速小的同種流體。4.為什么管道進口段附近的摩擦系數(shù)最大？5.簡述邊界層分離的條件和過程。6.當逆壓梯度相同時，層流邊界層和湍流邊界層分離點的相對位置如何?請解釋其原因。第四節(jié)流體流動的阻力損失1．簡述運動中的物體受到阻力的原因。流線型物體運動時是否存在形體阻力？2．簡述流態(tài)對流動阻力的影響。3．分析物體表面的粗糙度對流動阻力的影響，舉應用實

5、例說明。4.不可壓縮流體在水平直管中穩(wěn)態(tài)流動，試分析以下情況下，管內壓力差如何變化：（1）管徑增加一倍；（2）流量增加一倍；（3）管長增加一倍。5．試比較圓管中層流和湍流流動的速度分布特征。6．試分析圓管湍流流動的雷諾數(shù)和管道相對粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。第五節(jié)管路計算1.管路設計中選擇流速通常需要考慮哪些因素?2.簡單管路具有哪些特點？3.分支管路具有哪些特點？4.并聯(lián)管路具有哪些特點？5.分析管路系統(tǒng)中某一局部阻力變化時，其上下游流量和壓力的變化。第六節(jié)流體測量1.簡述測速管的工作原理和使用時的注意事項。2.分析孔板流量計和文丘里流量計的相同點和不

6、同點。3.使用轉子流量計時讀數(shù)為什么需要換算？測定氣體的流量計能否用來測量液體？4.簡述轉子流量計的安裝要求。第四章熱量傳遞第一節(jié)熱量傳遞的方式1.什么是熱傳導？2.什么是對流傳熱？分別舉出一個強制對流傳熱和自然對流傳熱的實例。3.簡述輻射傳熱的過程及其特點4.試分析在居室內人體所發(fā)生的傳熱過程，設室內空氣處于流動狀態(tài)。5.若冬季和夏季的室溫均為18℃，人對冷暖的感覺是否相同？在哪種情況下覺得更暖和？為什么？第二節(jié)熱傳導1.簡述傅立葉定律的意義和適用條件。2．分析導溫系數(shù)和導熱系數(shù)的涵義及影響因素。3．為什么多孔材料具有保溫性能？保溫材料為什么需要防

7、潮？4．當平壁面的導熱系數(shù)隨溫度變化時，若分別按變量和平均導熱系數(shù)計算，導熱熱通量和平壁內的溫度分布有何差異。5.若采用兩種導熱系數(shù)不同的材料為管道保溫，試分析應如何布置效果最好。第三節(jié)對流傳熱1．簡述影響對流傳熱的因素。2．簡述對流傳熱的機理、傳熱阻力的分布及強化傳熱的措施。3．為什么流體層流流動時其傳熱過程較靜止時增強？4．傳熱邊界層的范圍如何確定？試分析傳熱邊界層與流動邊界層的關系。5.試分析影響對流傳熱系數(shù)的因素。6．分析圓直管內湍流流動的對流傳熱系數(shù)與流量和管徑的關系，若要提高對流傳熱系數(shù)，采取哪種措施最有效？7．流體由直管流入短管和彎管，

8、其對流傳熱系數(shù)將如何變化？為什么？8．什么情況下保溫層厚度增加反而會使熱損失加大？保溫層的臨界直徑由什么決定