第五版流體力學(xué)習(xí)題答案完整版(編輯修改稿)
2024-07-22 02:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 線方程，積分：直線族（l），由換算公式：，代入流線方程積分：直線族（m），，代入流線方程積分：同心圓，哪些流動(dòng)是無旋流動(dòng)，哪些流動(dòng)是有旋流動(dòng)。如果是有旋流動(dòng)，它的旋轉(zhuǎn)角速度的表達(dá)式是什么？解：無旋流有：（或）（a），（f），（h），（j），（l），（m）為無旋流動(dòng)，其余的為有旋流動(dòng)對(duì)有旋流動(dòng)，旋轉(zhuǎn)角速度：（b） （c） （d） （e）（g） （i） （k），求出各有勢流動(dòng)的流函數(shù)和勢函數(shù)。解：勢函數(shù)流函數(shù)（a）（）（積分；路徑可以選擇）（d）積分路徑可以選（e）取為則積分路線可選其中（g）積分路徑可以選（L）積分路徑可以選 其中均可以用上圖作為積分路徑圖，時(shí)，求半徑為和的兩流線間流量的表達(dá)式。解： ∴∴。它是否是無旋流動(dòng)？如果不是，計(jì)算它的旋轉(zhuǎn)角速度。證明任一點(diǎn)的流速只取決于它對(duì)原點(diǎn)的距離。繪流線。解： ∴ 是無旋流 ∴ 即任一點(diǎn)的流速只取決于它對(duì)原點(diǎn)的距離流線即用描點(diǎn)法：（圖略），需要哪些量來決定流函數(shù)。要改變物體的寬度，需要變動(dòng)哪些量。以某一水平流動(dòng)設(shè)計(jì)的繞流流速場，當(dāng)水平流動(dòng)的流速變化時(shí)，流函數(shù)是否變化？解：需要水平流速，半無限物體的迎來流方向的截面A，由這兩個(gè)參數(shù)可得流量。改變物體寬度，就改變了流量。當(dāng)水平流速變化時(shí)，也變化？試根據(jù)指定長度，指定寬度，設(shè)計(jì)朗金橢圓的輪廓線。解：需要水平流速，一對(duì)強(qiáng)度相等的源和匯的位置以及流量。駐點(diǎn)在處，由得橢圓輪廓方程：即：，主要取決于哪些量？已知，求流函數(shù)和勢函數(shù)。解：需要流速，柱體半徑∵ ∴ ∵ ∴，位于距原點(diǎn)為的軸上，求流函數(shù)。并確定駐點(diǎn)位置。如果此流速場和流函數(shù)為的流速場相疊加，繪出流線，并確定駐點(diǎn)位置。解：疊加前當(dāng) ∴駐點(diǎn)位置疊加后流速為零的條件：解得：即駐點(diǎn)坐標(biāo)：，各距原點(diǎn)為。計(jì)算坐標(biāo)原點(diǎn)的流速。計(jì)算通過點(diǎn)的流線的流函數(shù)值，并求該點(diǎn)流速。解：的流函數(shù)：，在坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)度多大的偶極矩？過此點(diǎn)的流函數(shù)值為何？解：將代入得：將代入得：，求流函數(shù)和勢函數(shù)，求的速度分量。解：，將代入得：將代入得：繞流運(yùn)動(dòng)（2）=100mm的管道中，試分別計(jì)算層流和紊流時(shí)的入口段長度（層流按Re=2000計(jì)算）。解：層流時(shí)，根據(jù)=，有XE==紊流時(shí)，根據(jù)=50可知:入口段長度XE=50d=50=5m ,長為 30m 的平板在靜水中以5m/s 的速度等速拖曳，水溫為 20℃， 求平板的總阻力。解：取 Rexk=5105，則根據(jù) （查表知 t=20186。C，） Xk==30m可認(rèn)為是紊流附面層：Re==108采用，則： =103根據(jù)D=（其中）平板總阻力：D =3680 N,長3m潛沒在靜水中以速度u=，水溫為℃求：（1）層流附面層的長度；（2）平板末端的附面層厚度；（3）所需水平拖曳力。()解：（1）由查表知：t=10℃, =根據(jù),知 Xk=（2）根據(jù)：=，知==（3） 根據(jù)：Re= 知Re =106.則：==103根據(jù)：A ==2500kg/ m3，空氣溫度為 20℃ 求允許采用斯托克斯公式計(jì)算塵粒在空氣中懸浮速度的最大粒徑（相當(dāng)于Re=1）解：由查表知：20℃,==106m2/s，=由Re=及u= 可得=d=6102mm，要求風(fēng)速 u0為砂粒懸浮速
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