工程流體力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案-資料下載頁(yè)
2025-05-31 12:15本頁(yè)面
【正文】 上的動(dòng)量守恒。1在溫差射流場(chǎng)中，由于氣流密度與周?chē)臍怏w的不同，射流氣體所受的浮力與重力不相平衡，使整個(gè)射流發(fā)生向下或向上彎曲。1當(dāng)繞流物體為非對(duì)稱(chēng)形或雖為對(duì)稱(chēng)但其對(duì)稱(chēng)軸與來(lái)流方向不平行時(shí)，在繞流物體上部流線較密，流速大；下部流線較疏，流速小，則上部壓強(qiáng)小，下部壓強(qiáng)大，上、下部存在壓強(qiáng)差，由此產(chǎn)生向上的力稱(chēng)為升力。1（見(jiàn)第五版書(shū)P61）1（略）1X：是作用在流體微團(tuán)上的單位質(zhì)量力。 是作用在流體微團(tuán)上單位質(zhì)量流體的壓力。 是作用在流體微團(tuán)上單位質(zhì)量流體粘性偏應(yīng)力的合力。 是流體質(zhì)點(diǎn)的加速度。六、計(jì)算題。 解： 所以管內(nèi)氣體為紊流流動(dòng)。解：如圖所示，由連續(xù)性方程得： /s /s 以軸線為基準(zhǔn)面，列12斷面的伯努利方程 則： / 設(shè)噴嘴對(duì)水流的作用力為F，沿水流方向列動(dòng)量方程，并取得： ①檢查流動(dòng)是否無(wú)旋：兩者相等，故為無(wú)旋流動(dòng)②求速度勢(shì)函數(shù)： 根據(jù)流線方程定義得流線方程： 當(dāng)t=1時(shí)， 化簡(jiǎn)得：xdy+ydx+dydx=0 積分：xy+yx+c=0 流線通過(guò)（1,1）點(diǎn)：即11+11+c=0 得：c=1 將c=1帶入上式，得xy+yx1=0 化簡(jiǎn)得：（x+1）（y1）=0根據(jù)相似原理可得，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ惋L(fēng)口直徑為： 原型雷諾數(shù)為：Ren=50000所以氣流處于阻力平方區(qū)，（可采用粗糙度較大的管道），則阻力平方區(qū)的最低雷諾數(shù)為50000 則：相應(yīng)的模型氣流出口速度Vm為：VmVm=流速比尺為： ,則車(chē)間相應(yīng)點(diǎn)的速度為：Vn===經(jīng)分析可知，此流動(dòng)的主要作用力是重力，所以決定性相似準(zhǔn)數(shù)為付魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)。由付魯?shù)履Ｐ吐煽芍? 由付魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)相等推理得： 所以：/s 由歐拉準(zhǔn)數(shù)相等推理得： 建立下圖所示的坐標(biāo)，水流方向如圖所示：OXYU1，P1P2，U2① 當(dāng)水流不動(dòng)時(shí)：P1=P2=172kN/設(shè)Fx,Fy為水流作用于彎管的分力，如圖X方向： Y方向： =01721/4（300/1000）2 =對(duì)彎管的合力：方向?yàn)椋篴=arctan（Fy/Fx） =② 當(dāng)有流動(dòng)時(shí)： 由連續(xù)性方程得： 解得：/s /s忽略阻力，應(yīng)用伯努利方程，列11,22斷面的方程： 帶入數(shù)據(jù)解得：P2/r===100Kn/ 列動(dòng)量方程： X方向： 帶入數(shù)據(jù)得：Fx=同理：y方向：代入數(shù)據(jù)解得：Fy=合力為：R==方向?yàn)椋篴=arctan（Fy/Fx） =解： ①/s ②孔口與管嘴出流流動(dòng)時(shí)，在出流管嘴內(nèi)形成以真空區(qū)域主要原因是：流體具有粘滯性，流體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)時(shí)存在慣性，流線不能發(fā)生直接拐彎，只能是光滑的曲線因此靠近水箱一側(cè)管嘴內(nèi)壁形成真空。 ③L=（3—4）D=(3—4)50=150—200 mm建立如圖所示的坐標(biāo)： 設(shè)平板對(duì)水流的沖擊力為R（方向與x軸正方向相同），如圖中所示： 射流出口速度： 由于平板是光滑的，所以?xún)H有法向力，由動(dòng)量方程（x軸方向）得： R=流出動(dòng)量流入動(dòng)量 = = 所以平板所受沖擊力大小與R相等，方向相反。 由連續(xù)性方程可得：Q0=Q1+Q2① 由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計(jì)，由能量方程得： 平板切線方向（y軸方向）無(wú)摩擦力，滿足動(dòng)量守恒； 即；0= 化簡(jiǎn)得：② 聯(lián)立方程①②解得： 1選取水平面為截面11，出口處為斷面22，由伯努利方程知： 連續(xù)性方程可知： 所以 所以所以/s,所以/s(這些材料來(lái)源于本人平時(shí)學(xué)習(xí)的相關(guān)問(wèn)題，本人認(rèn)為對(duì)學(xué)習(xí)考試有一定用處，分享出來(lái)以供廣大學(xué)子學(xué)習(xí)使用。 整理了一天，逐字逐句的手打，無(wú)任何復(fù)制粘貼，內(nèi)容可能存在錯(cuò)誤，忘廣大讀者給予指正，謝謝！)16
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