1 《传递过程原理》课程第三次作业参考答案 1. 不可压缩流体绕一圆柱体作二维流动,其流场可用下式表示 sin;cos22DrCuDrCur 其中C,D 为常数,说明此时是否满足连续方程。 解:由题意,柱坐标下的连续性方程一般表达式为: ()()11()0rzuruutrrrz 不可压缩流体:0t且上式后三项可去除密度 二维流动:()0zuz 则连续性方程简化为:()110rururrr 22()111(cos )cosrruCCrDDrrrrrrr 22111(sin )cosuCCDDrrrrr 故:22()()1111coscos0ruruCCDDrrrrrrr 由题意,显然此流动满足连续方程。 2. 判断以下流动是否可能是不可压缩流动 (1) zxtuzytuyxtuzyx222 (2) 22221211ttzuxyuxyuzyx 解:不可压缩流动满足如下条件: 0yxzuuuxyz (1)21 10yxzuuuxyz 故可能为不可压缩流动 (2)122( 222 )0yxzuuutxxtxyzt 2t 且。 显然不可能是不可压缩流动。 3. 对于下述各种运动情况,试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述,并结合下述具体 2 条件将一般化连续性方程加以简化,指出简化过程的依据。 (1 ) 在矩形截面流道内,可压缩流体作定态一维流动; (2 ) 在平板壁面上不可压缩流体作定态二维流动; (3 ) 在平板壁面上可压缩流体作定态二维流动; (4 ) 不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向定态流动; (5 ) 不可压缩流体作圆心对称的径向定态流动。 解:(1 )选取直角坐标系;定态:0t;可压缩:考虑密度 ,即密度 为一变量; 连续性方程一般式: 0yxzuuuxyzt 故定态一维流动表达式: 0xux (2 )选取直角坐标系;定态:0t;不可压缩:不考虑密度 ,即密度 为一常量; 连续性方程一般式: 0yxzuuuxyzt 故定态二维流动表达式:0yxuuxy (3 )选取直角坐标系;定态:...