计算题

常压和394K下的空气流过光滑平板表面，平板壁面温度为373K，空气流速试求算临界长度x_c，该处的速度边界层厚度δ和温度边界层厚度δ_t，局部对流传热系数h_x和层流段平均对流传热系数h_m的值。

问答题有一半径为25mm的钢球，其导热系数为43.3W m·K，密度为7849Kg m3，比热为0.4609KJ kg，钢球的初始温度均匀，为700K，现将此钢球置于温度为400K的环境中，钢球表面与环境之间的对流传热系数为11.36W m2·K。试求算1小时后钢球所达到的温度。

问答题温度为20℃的水流过内径为50mm的圆管，测得每米管长流体的压降为1500N m2，试证明此情况下的流体流动为湍流，并求算： （1）层流底层外缘处水的流速、该处的y向距离及涡流粘度； （2）过渡区与湍流中心交界处水的流速、该处的y向距离及涡流粘度； （3）r=ri 2（ri为圆管半径）处水的流速、涡流粘度和混合长的值。

问答题常压和303K的空气，以0.1m3 s的体积流率流过内径为100mm的圆管，对于充分发展的流动，试估算层流底层、缓冲层以及湍流主体的厚度。 此题条件下空气的物性：

问答题在平板壁面上的湍流边界层中，流体的速度分布方程可表示为：试证明该式在壁面附近（即y→0处）不能成立。

问答题流体在圆管中作湍流流动，若速度分布方程可表示为：式中ri表示圆管的半径，y表示速度为u的点距管壁的距离。试证明截面上主体流速为ub与管中心流速umax的关系为：