1、正方形断面管道中成熟发展的层流,等壁热流边界条件,其,(10分)
1解: 2、一厚为δ,导热系数为的无限大平壁初始温度为,从开始左侧壁面保持不变,右侧壁面加入定常热流q ,试用分离变量法求解该非稳态导热问题。(30分)
解:此问题的数学描述为:
令,则方程组变为:
令,满足。由稳态导热可设代入得:
所以, 即:
将的表达式代入方程组可得:
取通过分离变量可得:
解得:分母:
分子: 所以,
3、一厚为δ的无限大平壁初始温度为,从开始右侧处壁面保持温度不变,左侧处壁面与温度为放热系数为的流体接触,试用拉式变换方法进行该非稳态温度场的求解。(30分)
解:数学描述为:
令,则。令l[θ]t(x, s),则。
将s看作参数,则方程可变为关于x的常系数非齐次微分方程:
先考虑方程所对应的齐次方程0,它的通解为:
容易看出,非齐次方程的特解为:
则此非齐次微分方程的通解可表示为:
考虑边界条件,当,代入上式可解得1)当,得。
联解(1)(2)两式,可得。
故对上式进行拉氏反变换,可得:
可解得该非稳态温度场的解为:
4、流体流过无限长、宽的平板狭缝,两壁面温度相同且保持不变。狭缝中的层流速度场与温度场均已成熟发展。试求解流体与壁面换热的努谢尔特数。(30分)(为方便阅卷,狭缝宽度统一用b,)
解:狭缝中的速度场为:
令, 微分方程为:,将代入到上式可得:
记为常数。令。
则:,由于可得:
令,代入到上式中:
方程可化为:
取。将的各次方系数和为0,可得:
解上面方程组可得:
可得。由上式可见,系数是c的函数,由可得,可通过计算机试算法求得常数c,方法为:可设c为某一常数,代入上面方程组解得所有的,并检验,然后用牛顿法或各种试算方法修订常数c,使其满足(或,为给定的绝对值很小的数),该常数c即为所求数值。
通过编制计算机程序,可求解得c=2.828
代入可解得:
由,故。问题求解完毕。
10年建设报告最终
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函授作业答案最终
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模块3最终答案
题目1正确。获得1分中的1分。题干。提问的良机是 选择一项 a.当学生守旧知识影响无法顺利实现知识迁移时。b.其余三项皆是。c.当学生思维囿于一个小天地无法突围时。d.当学生疑惑不解,一筹莫展时。反馈。你的回答正确。题目2正确。获得1分中的1分。题干。下面属于目标明确的提问的是 选择一项 a.其余三...