传递过程原理__课后习题解答

【7－2】常压和30℃的空气，以10m/s 的均匀流速流过一薄平面表面。试用精确解求距平板前缘10cm 处的边界层厚度及距壁面为边界层厚度一半距离时的xu 、yu 、xuy 、壁面局部阻力系数DxC、平均阻力系数DC 的值。设临界雷诺数55 10xcRe。 解：已知流速u＝10m/s；查表得30℃空气的密度ρ＝1.165kg/m3；30℃空气的粘度μ＝1.86×10-5Pa·s 4550.1 10 1.165Re6.26 105 101.86 10xxu  所以流动为层流 1 / 241 / 235 . 0R e5 . 00 . 1( 6 . 2 61 0 )21 02xmm m 在/ 21ym m处，3051 01 . 1 6 511 02 . 51 . 8 61 00 . 1uyx 查表得：当2 . 5 时，0 . 7 5 1, 0 . 2ff 01 00 . 7 57 . 5 1/xuu fms 01()0 . 0 1 7 5/2yuuffmsx   3005 . 4 31 0 /xuuufsyx 1 / 230 . 6 6 4 R e2 . 6 51 0DxC 1/ 231.328Re5.30 10DC 【7－3】常压和303K 的空气以20m/s 的均匀流速流过一宽度为1m、长度为2m 的平面表面，板面温度维持 373K，试求整个板面与空气之间的热交换速率。设55 10xcRe。 解： 已知u＝20m/s 定性温度303373338K652mT℃ 在定性温度（65℃）下，查表得空气的密度ρ＝1.045kg/m3；空气的粘度μ＝2.035×10-5Pa·s；空气的热导率222.93 10/()WmK＝，普兰德准数Pr=0.695 首先计算一下雷诺数，以判断流型 6552 20 1.045Re2.053 105 102.035 10LLu ，所以流动为湍流 精确解1/ 34/ 54/ 51/ 20.0365(18.19)mLxcxcPrReReReL 21/ 360.850.85 1/ 22.93 100.03650.695[(2.053 10(5 10 )18.19(5 10 )]2） 242/()WmK 4 221(1 0 03 0 )5 . 8 8mQA Tk W  近似解4/ 51/ 30.0365RePrmLL 21/ 360.822.93 100.03650.695(2.053 1053/()2Wm K）＝ 5 321(1 0 03 0 )7 . 4 2mQA Tk W  【7－4】温度为333K 的水，以35kg/h 的质量流率流过内径为25mm 的圆管。管壁温度维持恒定，为363K。已知水进入圆管时，流动已充分发展。水流过4m 管长并被加热，测得水的出口温度为345K，试求水在...