材料冶金传输原理

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1、动量传输：在垂直于流体实际流动的方向上，动量由高速度区向低速度区的转移；热量传输：热量由高温度区向低温度区的转移；质量传输：物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移；产生的原因：系统内部分别存在速度、温度和浓度梯度。研究的方法：理论分析、数值计算、实验总结。连续介质模型的目的：将反映宏观流体的各种物理量视为空间坐标的连续函数，可引用连续函数的解析方法来研究流体处于平衡和运动状态下的各物理参数间的数量关系。流体的粘性：两相邻流体层发生相对运动时，在其接触面上存在一对等值反向的作用力，即快层对慢层的拖动力和慢层对快层的阻力（内摩檫力），流体的这种性质称流体的粘性。流体及其特性（指液体与

2、气体的共性和区别）；能够自由流动的物体，统称流体，如液体和气体。共同特征：1.分子间的引力较小2.只能承受压力，不能承受拉力和切力；3.对缓慢变形不显示阻力，因此不存在静摩檫力。区别：液体：具有一定的体积；有自由表面；不可压缩气体：体积不定；无自由表面；可以压缩粘性及其影响因素（温度、压力分别对液体、气体的影响）。温度：液体：随温度的升高，粘度下降；气体：随温度的升高，粘度上升；压力：都升高质量力与表面力：1.作用于流体的质点或微元体的质量中心上，且与质量成正比的力。2.作用于流体或分离体的表面上，且与表面积成正比的力。静压力及其特性：总是沿作用面的内法线方向；大小与方位无关；等压面及其

3、特性：静止流体中压力相等的各点组成的面（平面或曲面）。（1）作用于静止流体中的任意一点的质量力必然垂直于通过该点的等压面；（2）两种流体处于平衡状态（静止）时，其相互接触且互不相混的流体的分界面必然是等压面；（3）流体只受重力作用时，等压面为平面；当有其它质量力存在时，等压面才可能是曲面。绝压、表压、真空度：总压力：解决平面、曲面上液体压力问题；（压力体概念）流场、流线与迹线、稳定流与非稳定流：流场：充满运动流体的“空间”。迹线：流场中流体质点在一段时间内运动的轨迹、流线：流场中流体质点的速度向量所构成的连线。稳定流：运动参数只与位置有关，而与时间无关非稳定流：运动参数不仅与位置有关，而

4、且与时间有关层流、紊流及其特点，层流如何向紊流转变？1.流体质点在流动方向上分层流动，各层之间互不干扰和掺混，流线呈平行状态的流动。条件：流体速度很慢；流体的粘性力较大。2.流体流动时，各质点在不同方向上做复杂的无规则运动，互相干扰的向前运动。层流向紊流的转变：增加速度、提高流体密度、降低流体粘度、增大管子的直径，湿周、水力半径：1.□④二□口2.sS④冈没々□□二©切霧。^◎④口动量、动量率、动量通量；动量梯度及传递方向：粘性动量通量与对流动量通量的区别与联系：1.具有一定质量的流体流动时，动量沿流动方向进行传输。2.流体流动时，由于速度梯度的存在而产生的垂直于流动方向的动量传输。当紊

5、流充分发展时：层流底层很小边界层与层流底层的区别与联系：区别：1.v=0.99v。处到固体壁面间的距离（根据速度梯度划分）2.边界层最靠近壁面始终做层流流动的一层（根据有无脉动想象划分）联系：层流底层属于边界层的一部分水力光滑管与水力粗糙管：1.>A即：粗糙的管壁淹没于层流底层中，则称为水力光滑管。其阻力损失小。2.

6、等因素有关。2.通常指流体流经弯头、闸阀、三通管及变径管时，由于流体的流向和流速发生变化而产生的阻力损失。牛顿流体与非牛顿流体实例：气体及大部分低分子液体，符合牛顿粘性定理浆类，不符合牛顿粘性定理自由射流的概念及形成条件流体离开固体边界而在足够大的空间中与其同类或不同类流体中的扩散运动，称为射流。自由射流、半限制射流和限制射流。当流体自喷嘴流入到无限大的自由空间中时称为自由射流。形成自由射流必须具备的两个条件：周围静止的介质的物理性质（温度及密度等）与射流流体完全相同；空间中介质是静止不动的，且在射流流动过程中不受任何固体或液体表面的限制。热量传输的三种方式：导热：依靠物体中微观粒子（分

7、子、原子、电子）的运动进行热量传递。发生在同一物体的不同部分之间或彼此相接触的两种物体的接触面上。对流：流体各部分之间发生相对位移，或当流体流过一固态物体表面时引起的热量传递，称为对流换热。包括：自然对流、强迫对流3.热辐射：由于热的原因而产生的电磁波的能量传递过程传热速率，传热系数的概念及表迗式；传热速率q—一单位时间内通过单位截面的热量；一心h——反映不同物质传热的能力；其值越大，传热过程越剧烈：A=A/5温度场、等温面及温度梯