流體力學(xué)參考答案(20xx年整理)(存儲(chǔ)版)
【正文】 制體y方向上動(dòng)量守恒方程，并考慮到質(zhì)量守恒方程可得即： 假設(shè)葉片對水的作用力大小Fx，方向沿x軸負(fù)方向，再建立控制體x方向上的動(dòng)量守恒方程式可得整理可得，x方向水對葉片的沖擊力Fx為 第5章 圓管層流和縫隙流 管道直徑d=100mm，輸送水的流量為10kg/s，如水溫為50C，試確定管內(nèi)水流的流態(tài)。解：此題為平行圓盤縫隙徑向流中的放射流動(dòng)問題，根據(jù)流量公式得由，帶入時(shí)得，即 如圖所示的強(qiáng)制潤滑的軸承，軸徑12cm，軸向載荷F=5104N，中央凹部的直徑是4cm，若用油泵通入Q=103m3/s的油液時(shí)，泵供油壓力應(yīng)為多大？軸和軸承之間的間隙應(yīng)是多少？（設(shè)μ=102 ）。斜板與水平面的傾角為θ，寬度無限大，液層厚度h，流動(dòng)是恒定的，并平行于板面，不計(jì)流體和空氣間的摩擦，試推導(dǎo)液層內(nèi)的速度分布，并導(dǎo)出板面的切應(yīng)力和平均流速計(jì)算式。C的水為研究對象，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=106m2/s水的流速，得雷諾數(shù)對鋼管，查圖，（III），沿程阻力對生鐵管，查圖，（IV），沿程阻力 有一圓管，直徑為40mm，長5m，水溫為20176。問此時(shí)是光滑管還是完全粗糙管?假如管內(nèi)流動(dòng)屬于光滑管，問水頭損失可減至多少？ 如圖所示從一平水箱中引出一條長50m，直徑為100mm的管道，在管中間安裝一個(gè)閘閥(處于半開)。的折角，或換為一個(gè)90176。試求彎管的局部水頭損失系數(shù)ζ。解：由于是恒定射流，所以 如圖所示，用隔板將水流分成上、下兩部分水體，已知小孔口直徑d=20cm，v1≈v2≈0, 上下游水位差H=，求泄流量Q。試求該車充滿后所需的卸空時(shí)間。此管路中有濾水網(wǎng)一個(gè)，局部阻力系數(shù)ζ網(wǎng)=，90176。水泵的輸出功率。解：（1）由雷諾數(shù)相等得（2）由歐拉數(shù)相等得 ,，在溫度為20℃的水內(nèi)拖拽。 有一梯形斷面明渠，已知若允許流速。試求斷面平均流速和底坡。解：流量模數(shù)計(jì)算時(shí)的斷面面積，底寬和水力半徑， （最優(yōu)條件） 有一梯形渠道，在土層開挖，設(shè)計(jì)流量。現(xiàn)用幾何比尺為3的小型風(fēng)管做模型實(shí)驗(yàn)，空氣的溫度也為20℃，兩管流動(dòng)均為水力光滑。ζ彎2=，吸、排水管的管徑均為d=263mm。 離心式水泵的吸水管路如圖所示。 解：流速，流量 如圖所示，泄水池側(cè)壁孔口處外加一管嘴，作用水頭H=4m，通過的流量為5m3／s，確定管嘴的直徑d。彎頭的局部阻力系數(shù)如圖所示，在A、B兩斷面接測壓管，已知管路直徑d=50mm，AB段管長l=10m，流量Q＝，沿程阻力系數(shù)λ＝，測壓管水頭差△h=，求彎頭的局部阻力系數(shù)ζ值。巳知AB段管長為10m，管徑為50mm，在阻力平方區(qū)情況下。，某管直徑為200mm，流量為60L／s，該管原有一個(gè)90176。解：空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)μ=，風(fēng)道當(dāng)量直徑，流速由伯努利方程：，解得，用莫迪圖查得 有一圓管，直徑為100mm，水溫為10176。試分別求兩管系數(shù)的沿程阻力并判別流區(qū)。 （1）軸承與軸頸同心；（2）相對偏心距e=。解：由于流速為，沿程損失故 阻尼活塞直徑d=20mm，在F=40N的正壓力作用下運(yùn)動(dòng)，活塞與缸體的間隙為δ=，缸體長l=70mm，油液粘度μ=，試求：活塞下降的速度。解：進(jìn)口端流速為，進(jìn)口端流速為列Bernoulli方程，得水流對彎管壁的作用力的分力所以水流對彎管壁的作用力為 流量m3/s的水流過的收縮彎管水平放置，彎管進(jìn)口直徑，壓力，彎管出口直徑。已知d1=，d2=，壓差計(jì)讀數(shù)h=，文丘里管流量系數(shù)=，試求流量Q。解：斷面平均速度 管路AB在B點(diǎn)分為兩支，已知=45cm，=30cm，=20cm，=15cm，=2m/s，=4m/s，試求。解：由不可壓縮流場中連續(xù)方程得積分得，由處得c=0所以流場中的表達(dá)式為 二元流場中已知圓周方向的分速度為，試求徑向分速度與合速度。試求通過（1，0，1）點(diǎn)的流線方程。當(dāng)露出桶底時(shí)，ω應(yīng)為若干？（如圖示中符號說明：坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在筒底中心處。 （a） （b） （c）解： 如圖示一鉛直矩形平板AB如圖2所示，板高h(yuǎn)=，板頂水深h1=1米，求板所受的總壓力的大小及力的作用點(diǎn)。解：，即存在真空真空值 如圖，用U型水銀測壓計(jì)測量水容器中某點(diǎn)壓強(qiáng)，已知H1=6cm，H2=4cm，求A點(diǎn)的壓強(qiáng)。解：圓盤不同半徑處線速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面積上可視為常量。解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，則板間流體的速度梯度可計(jì)算為由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度為，直徑均為d，間隙厚度為δ，間隙中的液體動(dòng)力黏度系數(shù)為μ，若下盤固定不動(dòng)，上盤以角速度ω旋轉(zhuǎn)，求所需力矩T的表達(dá)式。液面上有無真空存在？若有，求出真空值。（2），DZ=136cm時(shí)，求Dh是多少？ 解：（1）分別取左邊測壓計(jì)中交界面為等壓面得，解得Dh與DZ的關(guān)系為：（2）當(dāng)DZ=136cm時(shí)， 給出如圖所示A、B 面的壓強(qiáng)分布圖。 解：壓力中心距液面為，曲面面積總作用力F在x，z向的分力、為總壓力為，與x軸的夾角為 盛有水的開口圓桶形容器，以角速度ω繞垂直軸O作等速旋轉(zhuǎn)。解：根據(jù)加速度的定義可知：，a在向分速度如下：t=1時(shí)，點(diǎn)（3,0,2）的加速度為： 已知流場的速度為，式中k為常數(shù)。解：根據(jù)連續(xù)方程得定義，對于不可壓縮流體const，在直角坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程（1）因，滿足（2）因，滿足在圓柱坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程（3）因，滿足（4）因，滿足 三元不可壓縮流場中，已
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