流體力學(xué)課后習(xí)題答案__賈月梅主編(編輯修改稿)
2024-07-21 23:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5當(dāng)時(shí)，在處的流體質(zhì)點(diǎn)的加速度當(dāng)時(shí)，在處的流體質(zhì)點(diǎn)的加速度126已知流速場(chǎng), ,。 試求：（1）點(diǎn)（1，2，3）的加速度？（2）是幾維流動(dòng)？（3）是恒定流，還是非恒定流？（4）是均勻流，還是非均勻流？解：（1）（2）二元流動(dòng)（3）恒定流（不隨時(shí)間變化）（4）非均勻流（隨空間變化）x y127已知平面流動(dòng)速度分布為 其中，c為常數(shù)。求流線方程，并畫(huà)出若干條流線。解：積分得流線方程：方向由流場(chǎng)中的、確定——逆時(shí)針 題圖127128下列兩個(gè)流動(dòng)，哪個(gè)有旋？哪個(gè)無(wú)旋？哪個(gè)有角變形？哪個(gè)無(wú)角變形？1），；2），式中a、c為常數(shù)。解：（1） 有旋流動(dòng) 無(wú)角變形(2)無(wú)旋流動(dòng) 有角變形129假設(shè)在距離接近的平板間有層流流動(dòng)，如題圖129所示。其速度剖面給出為：。證明：流體質(zhì)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角速度為。uxyh題圖129證明：因流體為二維流動(dòng)，所以證畢130如題圖130所示。甘油在兩板間的流動(dòng)為粘性流動(dòng)，其速度分布曲線可用公式為假設(shè)甘油在21176。C條件下流動(dòng)，壓強(qiáng)梯度，兩板間距離B=。求：。uyB題圖130解： 查表11，甘油的動(dòng)力粘度181。=1490180。103Pas當(dāng)時(shí)，由牛頓內(nèi)摩擦定律當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)，答：略yxhOumaxτ131如題圖131所示。兩板間的層流速度分布為式中：兩板間距離為，原點(diǎn)在兩平板的中間。假設(shè)水流的溫度為15176。C，求上面一塊板的剪切應(yīng)力，并標(biāo)明它的方向。 題圖131解：查表12，15176。C時(shí)，水的動(dòng)力粘度系數(shù)當(dāng)時(shí)第2章 流體靜力學(xué)21 是非題(正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“180?！?1. 水深相同的靜止水面一定是等壓面。（√）2. 在平衡條件下的流體不能承受拉力和剪切力，只能承受壓力，其沿內(nèi)法線方向作用于作用面。（√）3. 平衡流體中，某點(diǎn)上流體靜壓強(qiáng)的數(shù)值與作用面在空間的方位無(wú)關(guān)。（√）4. 平衡流體中，某點(diǎn)上流體靜壓強(qiáng)的數(shù)值與作用面在空間的位置無(wú)關(guān)。（180。）5. 平衡流體上的表面力有法向壓力與切向壓力。（180。）6. 勢(shì)流的流態(tài)分為層流和紊流。（180。）7. 直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。（180。）8. 靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。（√）9. 只有在有勢(shì)質(zhì)量力的作用下流體才能平衡。（√）10. 作用于平衡流體中任意一點(diǎn)的質(zhì)量力矢量垂直于通過(guò)該點(diǎn)的等壓面。（√）22 繪制題圖22所示靜壓強(qiáng)分布圖。hhghgh題圖2223 如題圖23所示，一圓柱體長(zhǎng)1m，直徑D=，由水支撐。假設(shè)圓柱體與固體表面無(wú)摩擦。求該圓柱體的質(zhì)量。解：24 如題圖24所示的壓強(qiáng)計(jì)。已知：，，，。求壓強(qiáng)差abcdαgAgBgCPAPB題圖24解：因流體平衡。有θedbca空氣汞答：略A25 如圖25所示，已知，，。求壓強(qiáng)解： 題圖25 答：H1H226如圖26所示，船閘寬B=25m，上游水位H1=63m，下游水位H2=48m，船閘用兩扇矩形門開(kāi)閉。求作用在每扇閘門上的水靜壓力及壓力中心距基底的標(biāo)高。 解：1）對(duì)于上游側(cè)（深水區(qū)）兩閘門受力 題圖26方向指向下游（離基底高）2）對(duì)于下游側(cè)（淺水區(qū)）兩閘門受力（離基底高）方向指向上游3）求單個(gè)閘門的合力及其作用點(diǎn)方向指向下游（離基底高）答：，方向指向下游，離基底高27如題圖27所示，在高H=25m，寬B=1m的柱形密閉高壓水箱上，用水銀U形管連接于水箱底部，測(cè)得水柱高h(yuǎn)1=2m，水銀柱高h(yuǎn)2=1m，矩形閘門與水平方向成45176。，轉(zhuǎn)軸在O點(diǎn)，為使閘門關(guān)閉，求所需的鎖緊力矩M。45176。Hh1h2解：1）求水深h2）求作用于閘門的合力F 題圖27 （方向垂直于閘門）3）求作用于閘門的合力F的作用點(diǎn)（離水面深度）（離水面深度）4）求關(guān)閉閘門所需鎖緊力矩M答：所需鎖緊力矩為。28如題圖28所示的直角形閘門，高h(yuǎn)=1m，寬B=1m。求關(guān)閉閘門所需的力。解：1）閘所受垂直方向上的壓力hhhP作用點(diǎn)頂板的中間處。2）閘所受水平方向上的壓力 題圖28 作用點(diǎn)離鉸接點(diǎn)的位置距離ly3）求關(guān)閉閘門所需的（當(dāng)作用點(diǎn)位于閘門頂板的中間時(shí)）答：當(dāng)作用點(diǎn)位于閘門頂板的中間時(shí)，關(guān)閉閘門所需的力。bhay29 如題圖
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