对流传热与传质上海交通大学杨强生课后题答案

1 1-1：在怎样的条件下纳维埃－斯托克斯方程式可以转化为定物性流体的边界层动量方程式（1－57）？说明边界层中压力p 只是x 的函数的物理意义。 (1) N-S 方程的原始形式为（x 方向）： XvdivxxwzuzxvyuyxuxxDDu322在定物性流体、二维稳定流动的情况下，上式化简为： XuxDDu2 展开其在x、y 方向的表达式如下： Xyuxudxdpyuvxuu2222 Yyvxvdydpyvvxvu2222 在速度边界层内有一下的特点和边界条件： vu ,xuyu,xvyu,yvyu 量纲分析后，忽略流体所受的质量力和 x 方向的速度梯度，化简结果如下： 22yudxdpyuvxuu (2) 压力p 仅是x 的函数，则xp 可以写为dxdp，从而根据边界层外势流区的伯努利方程可以求得压力，然后直接用于速度边界层。 1-2：设一定物性流体在二平行平板间作二维稳定的流动。在离进口导边足够远的地方，y方向的速度分量v＝0，而 u 只是y 的函数。 试根据纳维埃－斯托克斯方程式分别写出 x和 y 方向的动量方程式，并说明怎样确定轴向压力梯度？ 解：定物性流体二维稳定流动的N-S 方程为： Xyuxudxdpyuvxuu2222 Yyvxvdydpyvvxvu2222 2 题目描述的条件下简化成为022yudxdp 轴向压力梯度dxdp 由伯努利方程确定(constgvgpz22)，dxduudxdp 1 -3 .根据图1 -1 3 所示的轴对称旋转体的坐标系统，采用边界层中控制容积的方法，试推导出轴对称旋转体的连续性方程式（1 -7 9 ）和边界层动量积分方程式（1 -8 0 ）。 （1） 推导连续性方程： RuvlxOan gle 如图示：图中 Rx x 轴上：从左边流入控制体的质量流量为：ludyG012； 从右边流出控制体的质量流量为： RdxdGudyGl12034； 则在 x 轴上净剩余的质量流量为：RudydxdGlx0； y 轴上：从下边流入控制体的质量流量为：RvGww14； 从上边流出控制体的...