工程流體力學(xué)課后習(xí)題答案(前四章)_袁恩熙(已修改)
2025-08-22 19:35 本頁面
【正文】 第一章 流體及其主要物理性質(zhì)11.，求它的密度和重度。解：4186。C時(shí)33所以，12.r==180。1000=830kg/mg==180。9800=8134N/m ，求以國際單位表示的密度和重度。 33r=180。=1234N8/m13.109N/m2，問壓強(qiáng)改變多少時(shí)，它的體積相對壓縮1％？ Dp=14.DVV7DVbp=E==180。10Pa=容積4m3的水，溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)增加105N/m2時(shí)容積減少1000cm3，求該水的體積壓縮系數(shù)βp和體積彈性系數(shù)E。1000180。106解：bp=E=1DVDp=451089=180。109Pa1 bp=180。10=4180。10Pa15. ，罐裝時(shí)液面上壓強(qiáng)為1個(gè)大氣壓，封閉后由于溫度變化升高了20186。C。－1，彈性系數(shù)為14000kg/cm2。試計(jì)算由于壓力及溫度變化所增減的體積？問灌桶時(shí)每桶最多不超過多少公斤為宜？解：E＝E’g＝14000104PaΔp＝dV=182。V182。TdT+182。V182。pdpbT=182。V0182。T222。182。V182。T=bTV0 bp=182。V0182。p222。182。V182。p=bpV0所以，dV=182。V182。TdT+182。V182。pdp=bTV0dTbpV0dp1從初始狀態(tài)積分到最終狀態(tài)得：242。即VV0dV=242。TT0bTV0dT242。pp0bpV0dp(pp0)V0180。180。1044VV0=bT(TT0)V01E 180。200=180。20180。200=180。10M=r(VDV)=180。1000180。314000180。180。10L187。= 另解：設(shè)灌桶時(shí)每桶最多不超過V升，則V+dVt+dVp=200 （1大氣壓＝1Kg/cm2）dVt=btVdt=180。20VdVp=bpVdp=114000180。V＝ dVt＝ dVp＝103升G＝700＝138Kg＝16.，粘度28cP，求運(yùn)動(dòng)粘度為多少m2/s? n=17.mr=28180。103180。1000=180。105) m/s(==31cSt2，溫度20186。C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為40cSt，求動(dòng)力粘度為多少？rr水解：d==ν＝40cSt＝＝104m2/sμ＝νρ＝104890＝102 Pas18.圖示一平板在油面上作水平運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)速度u=1m/s，板與固定邊界的距離δ=1，油的動(dòng)力粘度μ＝s，由平板所帶動(dòng)的油層的運(yùn)動(dòng)速度呈直線分布，求作用在平板單位面積上的粘性阻力為多少？ 2解：t=m19. dudy=180。11180。10332=180。10N/m 如圖所示活塞油缸，其直徑D＝12cm，活塞直徑d＝，活塞長度L＝14cm，油的μ＝，試求拉回活塞所需的力F=？ 解：A＝πdL , μ＝＝ Pas , Δu＝, Δy=(Dd)/2 F=mAdudy=180。180。180。102180。14180。102180。()180。1022=3第二章 流體靜力學(xué)21. 如圖所示的U形管中裝有水銀與水，試求：（1）A、C兩點(diǎn)的絕對壓力及表壓各為多少？（2）A、B兩點(diǎn)的高度差為多少？解：① pA表＝γh水＝＝＝9800Pa＝2940PapA絕＝pa+ pA表＝（10+）mH2O＝＝9800Pa＝100940PapC表＝γhghhg+ pA表＝+＝＝＝9800Pa＝16268PapC絕＝pa+ pC表＝（10+）mH2O＝ mH2O ＝＝9800Pa＝114268Pa ② 30cmH2O＝ cmH2O222。h＝30/= 題22 題2322. 水銀壓力計(jì)裝置如圖。求管中心A處絕對壓力及表壓力？（）解：pA表＝15－10+35＝＝＝104PapA絕＝pa+ pA表＝（10+）mH2O＝＝120099Pa23. 今有U形管，222。4dccl4==24. 圖示水罐中氣體絕對壓強(qiáng)p1＝104Pa，高度H＝1m。當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于745mm水銀柱高。試求玻璃管中水銀的上升高度h為多少？解：絕對壓強(qiáng)p1＝104Pap1+γH＝pa－γγ3hghgh 4h＝74510 1098001＝104＝104Pa4題24 h＝10/(9800)= 425. 油罐 題25圖 26. ，為測定油面高度，利用連通器原理，把U形管內(nèi)裝，一端接通油罐頂部空間，一端接壓氣管。同時(shí)，壓氣后，當(dāng)液面有氣逸出時(shí)，根據(jù)U形管內(nèi)油面高差h＝？ 解：p－γH＝γ27. 甘油甘油Δh＝p－γ汽油汽油（） Δh/γ+=+= 為測定油品重度，用如下裝置，經(jīng)過1管或2管輸入氣體，直至罐內(nèi)油面出現(xiàn)氣泡為止。用U形管水銀壓力計(jì)分別量出1管通氣時(shí)的Δh1，及2管通氣時(shí)的Δh2。試根據(jù)2兩管的沉沒深度H1和H2以及Δh1和Δh2，推求油品重度的表達(dá)式。 236。p1gHgDh1=p1g0H1236。gHgDh1=g0H1222。237。解：237。 pgDh=pgHgDh=gHHg220202238。2238。Hg2gHg(Dh1Dh2)=g0(H1H2)222。g0=gHg(Dh1Dh2)H1H228. 如圖所示熱水鍋爐，h2＝50mm，問鍋爐內(nèi)液面在何處？（要求作圖表示不必計(jì)算）液面上蒸汽壓力為多少？右側(cè)兩管的液面差h1應(yīng)為多少？ 5解：① C—D② p0＝γ③ p0＝γh1=hgh2 h2＝γg水＝980050103pa＝6664Pahg水h13gHgh2g水=180。50180。10==680mm 題2－8圖 題2－9圖 題2－10圖29.求A、B兩點(diǎn)的壓差為多少？ 解：HA－HB＝1－h(huán)＝＝pB+g水HB=pA+g水HA+gHgh222。pBpA=g水(HAHB)+gHghDpBA=g水DH+gHgh=9800180。+180。9800180。=71540Pa= 圖示兩水管以U形壓力計(jì)相連，A、B兩點(diǎn)高差1m，U形管內(nèi)裝水銀，若讀數(shù)h＝， 210. 欲測輸油管上A、B兩點(diǎn)的壓差，使用U形管壓差計(jì)，內(nèi)裝水銀，若讀數(shù)h＝360mm，則pA－pB＝？ 解：pAg油hA=pBg油hB+gHgDh222。pApB=gHgDhg油(hBhA)pApB=gHgDhg油Dh==()180。9800180。360180。103 ==211. 為測水管上微小壓差，使用倒U形管，上部充以相對密，若h＝125mm，求pA－pB＝？ 解：pAg水hC=pBg水hDg油DhpApB=g水Dhg油Dh＝()g水Dh＝180。9800180。125180。103＝98Pa 212. 圖示為校正壓力表的壓擠機(jī)，密閉室內(nèi)油的容積V＝300cm3，圓柱塞直徑d＝10mm，柱的螺距t＝2mm，搖柄半徑r＝150mm，求獲得250大氣壓時(shí)所需的手搖輪的轉(zhuǎn)數(shù)？（根據(jù)油的壓縮性找出體積平衡關(guān)系，p＝1010Pa1） 6 解：ntpD42=bpV0Dp=4180。180。1010n=4bpV0DptpD2300180。1036180。250180。180。1024 =187。23圈2180。10180。180。213. 用水銀測壓計(jì)測量容器中的壓力，測得水銀柱高差為h，如圖所示。若將測壓管下移到虛線位置，左側(cè)水銀面下降z，如果容器與z無關(guān)，h不變214. 利用裝有液體并與物體一起運(yùn)動(dòng)的U形管量測物體的加速度，如圖所示。U形管直徑很小，L＝30cm，h＝5cm。求物體加速度a為多少？ 解：自由液面方程：zs=a236。z=x1s1239。239。g 237。a239。zs2=x2239。g238。agx其中，x1＝－15cm，x2＝－15cm，zs1－zs2＝h＝5cmzs1－zs2＝－a（x2－x1）/g222。a＝gh/L=215. 盛水容器，試求其中深度H＝1m處的液體壓力。（1） 容器以6m/s2的勻加速度垂直上升時(shí)；（2） 容器以6m/s2的勻加速度垂直下降時(shí)；（3） 自由下落時(shí)；
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