工程流體力學(xué)教學(xué)課件ppt作者聞建龍工程流體力學(xué)習(xí)題答案(部分)-wenkub
2023-07-12 15:06:06 本頁面
【正文】 是什么？在解決流動(dòng)問題時(shí)，應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)模型的條件是什么？解：1753年，歐拉首次采用連續(xù)介質(zhì)作為流體宏觀流動(dòng)模型，即不考慮流體分子的存在，把真實(shí)的流體看成是由無限多流體質(zhì)點(diǎn)組成的稠密而無間隙的連續(xù)介質(zhì)，甚至在流體與固體邊壁距離接近零的極限情況也認(rèn)為如此，這個(gè)假設(shè)叫流體連續(xù)介質(zhì)假設(shè)或稠密性假設(shè)。如空氣、水等。而在同等條件下，固體則產(chǎn)生有限的變形。流體連續(xù)性假設(shè)是流體力學(xué)中第一個(gè)根本性假設(shè)，將真實(shí)流體看成為連續(xù)介質(zhì)，意味著流體的一切宏觀物理量，如密度、壓力、速度等，都可看成時(shí)間和空間位置的連續(xù)函數(shù)，使我們有可能用數(shù)學(xué)分析來討論和解決流體力學(xué)問題。2）如果可改變，為多大時(shí)，薄板的阻力最??？并計(jì)算其最小阻力值。解：18 壓縮機(jī)向氣罐充氣，絕對(duì)壓強(qiáng)從升到，溫度從升到，求空氣體積縮小百分?jǐn)?shù)為多少。表壓強(qiáng)：絕對(duì)壓強(qiáng)（大氣壓強(qiáng)）22 如圖所示，壓差計(jì)中水銀柱高差，、兩容器盛水，位置高差，試求、容器中心壓強(qiáng)差。已知：。題25圖解：26 如圖所示，直徑，高度的圓柱形容器，裝水容量后，繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)。液體的單位質(zhì)量力為，求此情況下的等壓面方程和壓強(qiáng)分布規(guī)律。 題29圖解：1）對(duì)轉(zhuǎn)軸求矩可得：2）下游水壓力作用點(diǎn)：離下底（垂直距離）離：對(duì)求矩得210 如圖252所示為一溢流壩上的弧形閘門。若閘門另一側(cè)的水位，角，試求鉸鏈的位置。2）時(shí)過點(diǎn)的流線方程。3）若截面1處的流量，但密度按以下規(guī)律變化，即，求三個(gè)截面上的速度值。3）， 代入（1）中滿足。試證明密度與速度之間有關(guān)系式 軸為管軸線方向，不計(jì)質(zhì)量力。解：時(shí)，質(zhì)點(diǎn)做等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 題32圖解：11斷面處： 列00，11，B、E， （真空度）33 如圖所示，有一管路，、兩點(diǎn)的高差，點(diǎn)處直徑，壓強(qiáng)，點(diǎn)處直徑，壓強(qiáng)，斷面平均流速。試求：1）水泵的流量；2）管中11斷面處的相對(duì)壓強(qiáng)。2）若點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)的壓強(qiáng)水頭下降到以下時(shí)，將發(fā)生汽化，設(shè)端保持不動(dòng)，問欲不發(fā)生汽化，不能超過多少？ 題35圖解：1) 列水面A， 列水面A， (相對(duì)壓強(qiáng)) (絕對(duì)壓強(qiáng)，)2）列水面A，36 圖為射流泵裝置簡(jiǎn)圖，利用噴嘴處的高速水流產(chǎn)生真空，從而將容器中流體吸入泵內(nèi)，再與射流一起流至下游。 題37圖解：化成體積流量： ， 列00，列00，38 如圖所示，虹吸管直徑，管路末端噴嘴直徑。， 列00， 同理列00， ， 列00， ，39 如圖所示，一射流在平面上以的速度沖擊一斜置平板，射流與平板之間夾角，射流斷面積，不計(jì)水流與平板之間的摩擦力。求彎管上受到的力。題312圖解：1）如圖示葉片進(jìn)出口速度三角形進(jìn)口：，出口：，泵體積流量：，2）泵揚(yáng)程：由泵基本方程式, , , 功率第四章 相似理論與量綱分析41 相似流動(dòng)中，各物理量的比例系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，它們是否都是同一個(gè)常數(shù)？又，是否各物理量的比例系數(shù)值都可以隨便取嗎？解：相似流動(dòng)中，各物理量的比例是一個(gè)常數(shù)，其中，是各自獨(dú)立的，基本比例尺確定之后，其它一切物理量的比例尺都可以確定。所以，根據(jù)受力情況，分別確定這一相似相似流動(dòng)的相似準(zhǔn)則數(shù)。通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)情況、模型制作和量測(cè)條件，定出線性比例尺，再以縮小原型的幾何尺寸，得出模型的幾何邊界。物理量的量綱分為基本量綱和導(dǎo)出量綱，在流體力學(xué)中，長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量的量綱、為基本量綱，在與溫度有關(guān)的問題中，還要增加溫度量綱。這“無量綱”實(shí)是由幾個(gè)有量綱物理量組成的綜合物理量。解：當(dāng)雷諾數(shù)超過某一數(shù)值后，由流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)可知，阻力系數(shù)不隨Re而變化，此時(shí)流動(dòng)阻力的大小與Re無關(guān)，這個(gè)流動(dòng)范圍稱為自動(dòng)模型區(qū)。47 水流自滾水壩頂下泄，流量，現(xiàn)取模型和原型的尺度比，問：模型流動(dòng)中的流量應(yīng)取多大？又，若測(cè)得模型流動(dòng)的壩頂水頭，問：真實(shí)流動(dòng)中的壩頂水頭有多大？解：用Fr相似準(zhǔn)則1） 2） 48 有一水庫模型和實(shí)際水庫的尺度比例是，模型水庫開閘放水4min可泄空庫水，問：真實(shí)水庫將庫水放空所需的時(shí)間多大？解：用Fr相似準(zhǔn)則： 49 有一離心泵輸送運(yùn)動(dòng)粘度的油液，該泵轉(zhuǎn)速，若采用葉輪直徑為原型葉輪直徑的模型泵來做實(shí)驗(yàn)，模型流動(dòng)中采用的清水（），問：所采用的模型的離心泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)取多大？解：采用Re相似準(zhǔn)則速度比尺：，
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