【導(dǎo)讀】1-1解：設(shè)：柴油的密度為ρ，重度為γ；40C水的密度為ρ0，重度為γ0。2）在保證液面壓強(qiáng)增量個(gè)大氣壓下，求桶內(nèi)最大能裝的汽油質(zhì)量。1-6解：石油的動力粘度：spa.02028????等壓面1-1，在測壓管與容器連接處建立等壓面2-2。根據(jù)等壓面理論，有。根據(jù)等壓面理論，當(dāng)進(jìn)氣關(guān)1通氣時(shí)，在。，鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)為1p，大氣壓強(qiáng)為0p。時(shí)，根據(jù)壓縮性，在等壓面1-1上有：

　　

【正文】 20 5 744 2 9144445252222121222121????????????????????????? 3）求筒體受到液體的作用力 根據(jù)作用與反作用力關(guān)系，有： NRR xx 393075???? 筒體受到液體的作用力即為筒體對支座的作用力。 322 解： 1）求體積流量 smQ / 33???? 2）求進(jìn)出口絕對流速 smbdQC r / 322 ??? ??? ??? smCC r /8 7 o s6 2 o s 0022 ??? smbdQCC r / 3111 ??? ???? ??? 323 解： 1）求葉片固定不動時(shí)受到的作用力 根據(jù)伯努里方程ggpggp 22222211 ???? ???，由于 21 pp? ，故 12 ?? ? 。根據(jù)動量方程，液體受到的合外力有： ? ?? ?? ?? ?? ?NdQF x 56145c 4 00113 518 0c os413 518 0c os222002211002??????????????????????? 根據(jù)作用與反作用力關(guān)系，有： NFR xx 2 5 6??? 2）求葉片運(yùn)動時(shí)受到的作用力 根據(jù)相對運(yùn)動動量方程，液 體受到的合外力有： ? ? ? ?? ? ? ?NdF x145c o 0 00145c o s42222201?????????????????? 根據(jù)作用與反作用力關(guān)系，有： NFR xx ??? 第四章 補(bǔ)充題： 1．已知 — 粘性流體的速度場為： )/(835 22 smkxzjx y ziyxu ???? ??? 流體動力粘性系數(shù))/.( 2msN?? ，在點(diǎn) (2， 4， 6)處的 )/(100 2mNyy ??? ，試求該點(diǎn)處其它的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 2．已知粘性不可壓縮流體的速度場為： ? ? )/(8468 23222 smkxzyzjzyizxu ???? ???? ， 流體的密度為 930kg／ m3，動力粘度為 )/.( 2msN?? 。若 z 垂直向上，試算出點(diǎn) (1， 2，3)處的壓力梯度。 1．解： 1）求流體變形應(yīng)變率 0202558042101022????????????????zuxyuxyxuxxx ? ?? ?244233366233726433?????????????????????????xyzuxzyuyzxuyyy ? ?? ? 1 9262161602 88688 22???????????????????????xzzuyuzxuzzz 2）求正應(yīng)力 ? ? ? ?2/32322322mNzuyuxuyuppzuyuxuyuyyzyxyzyxyyy??????????????????????????????????????????????????????????????? ? ?2/32322mNpzuyuxuxu zyxxxx??????????????????????????????????? ??? ? ?2/32322mNpzuyuxuzu zyxzzz??????????????????????????????????? ??? 2）求切應(yīng)力 ? ? 2/ mNyuxu xyyxxy ?????????????? ??????? ??? ? ? 2/ mNzuyu yzyzzy ????????????? ??????? ??? ? ? 2/ mNxuzu zxzxxz ??????????? ??????? ??? 2．解： 1）求各速度分量 243188 22 ????? zxu x ， 2 1 63266 2222 ???????? zyu y 14431832484 2323 ????????? xzyzu z 2）求速度的偏導(dǎo)數(shù) 81880483116162 ????????????????xzuyuxzxuxxx 0048311616222222?????????????zuyuzxuxxx 14432121221632121202222???????????????????????zyzuyzyuxuyyy 48212121 083121202222222222?????????????????????yzuzyuxuyyy 1 683116321216121 0834472388223322??????????????????????????xzyzzuzyuzxuzzz 1281163224162400222222????????????????xyzzuyuxuzzz 3）求各加速度分量 ? ?23048144021648240?????????????????????zuuyuuxuutudtdu xzxyxxxx ? ? ? ? ? ?259201441442162160240???????????????????????zuuyuuxuutudtdu yzyyyxyy ? ? ? ?86416814410821672240???????????????????????zuuyuuxuutudtdu zzzyzxzz 4）求壓力梯度 根據(jù)常粘度不可壓縮粘性流體運(yùn)動微分方程，有： ???????? ????????????? 222222 zuyuxuxpdtdu xxxx ?? ? ?32222222142490mNdtduzuyuxuxp xxxx???????????????????????????? ?? ???????? ????????????? 222222zuyuxuypdtdu yyyy ?? ? ?322222224 10 63 4925 92 093 04810 mNdtduzuyuxuyp yyyy???????????????????????????? ?? ???????? ?????????????? 222222 zuyuxuzpgdtdu zzzz ??? ? ? ? ?3222222795 020mNdtduzuyuxugzp zzzz????????????????????????????????? ??? 41．解： ? ?smDDVVD / 6 ???????? ?????? ? ?htVDQ / 60 01 60 04 22 ???????? ??? 42．解： ? ?smdQV /1044 232????? ??? 查圖溫度 20C0 時(shí)， ?? ，則 7 0 8 4 ?? ???? ???? VDVD 層流 查圖溫度 40C0 時(shí)， ?? ，則 2 5 4 4 ?? ???? ???? VDVD 紊流 當(dāng)流動為層流臨界狀態(tài)時(shí)，運(yùn)動粘度為： scmsmVD /?????? ?? 查圖得，溫度為 35C0。 43．解： mVDVD 2 0 0 01045ReRe3 ????????????? 44．解： ? ?smdQV /4 232????? ??? cPsPaVDVD .. 3 ????????? ????? 410．解：由于為層流，流體僅沿 X 方向有流動。根據(jù)連續(xù)性方程，有 ? ?yCuxu xx ????? 0 根據(jù)運(yùn)動微分方程和已知條件 ，有： ????gyuyugxx????????22220 2122 cycygu x ???? ?? 當(dāng) 0?y ， 0?xu ，故 02?c ；當(dāng) ??y ， 0?x? ，故 0???yux，即 ???gc ?1。因此 ???????? ??????????????? ??2222121 ???????? yyguyygu xx 411．解：根據(jù)圓管層流的速度分布，最大速度在 0?r 處，且 平均速度為最大速度的二分之一，故 smuV /242121 m a x ???? 2max 4 RLpu ??? 24 RuLp ??? 因此，圓管內(nèi)層流的速度分布有 ? ?224 rRLpu ??? ? ? ?222max rRRuu ?? 當(dāng) Vu? 時(shí)，即 ? ?mmRrrRRuu 412 00212121 222m a xm a x?????? 412．解 ：圓管內(nèi)層流的速度分布有 ? ?224 raLpu ??? ? rLpdrdurLpdrdu22?????????? 圓管內(nèi)層流的平均速度為最大速度的二分之一 ，即 22m a x 8821 a VLpLpauV ?? ?????? 當(dāng) ar? 時(shí)，最大切應(yīng)力為： aVaa V ??? 44 2max ?? 413．解： 1）圓管內(nèi)平均速度 smQ /0 6 1 0 03 6 0 0 102 0 0 33 ???? smDQV /8 40 4 22???? ?? 2）求沿程損失 4111 ?? ???? ???? VDVD 4222 ?? ???? ???? VDVD 因雷諾數(shù)小于 2020，流動為層流。故 11 ???? 036 664Re64 22 ???? 沿程損失有： mgVDLh f 0 0 2211 ?????? ? mgVDLh f 0 0 00 3 6 2222 ?????? ? % 2121 ?????????fff h hh 414．解： ? ?? ?712049757120717120710157872??????????????????????????????????????????????