流體力學(xué)第二版課后習(xí)題答案-資料下載頁(yè)
2025-06-21 22:49本頁(yè)面
【正文】 連續(xù)性方程∴（mm）答：細(xì)管直徑為mm。，安裝文丘里流量計(jì)，管道直徑=200mm，流量計(jì)喉管直徑=100mm，石油密度=850，流量計(jì)流量系數(shù)=?，F(xiàn)測(cè)得水銀壓差計(jì)讀書=150mm，問(wèn)此時(shí)管中流量是多少。解：其中：；（m）（m3/s）（l/s）答：此時(shí)管中流量l/s。，直徑=100mm，該處絕對(duì)壓強(qiáng)=，直徑=150mm，試求水頭，水頭損失忽略不計(jì)。解：（1）以出水管軸線為基準(zhǔn)面，列管徑與處的伯努利方程，可得：取，kPa∵∴（m/s）（2）從液面到短管出口列能量（伯努利）方程。（m）答：水頭m。，直徑=200mm處接一根細(xì)玻璃管，已知管中的水上升=150mm，求進(jìn)氣流量（空氣的密度=）。解：以集流器軸線的水平面為基準(zhǔn)面，從距進(jìn)口一定距離的水平處列到測(cè)管處的伯努利方程，可得：不計(jì)損失，取∴其中，則∴（m/s）（m3/s）答：進(jìn)氣流量m3/s。，進(jìn)排風(fēng)口都直通大氣，風(fēng)扇前、后斷面直徑==1m，排風(fēng)口直徑=，已知排風(fēng)口風(fēng)速=40，空氣的密度=，不計(jì)壓強(qiáng)損失，試求風(fēng)扇前、后斷面的壓強(qiáng)和。解：以過(guò)軸線的水平面為基準(zhǔn)面，以及截面列伯努利方程：其中，（m/s），∴（Pa）從大氣到斷面，列伯努利方程：其中，（相對(duì)壓強(qiáng)），∴（Pa）答：風(fēng)扇前、后斷面的壓強(qiáng)Pa，Pa。，管內(nèi)液柱長(zhǎng)度為，使液面離開(kāi)平衡位置而造成液柱振蕩，水頭損失忽略不計(jì)，求液柱的振蕩方程=。解：取00斷面為基準(zhǔn)面，由非恒定流的伯努利方程：∵，，∴∴∵∴令，則答：液柱的振蕩方程。，噴嘴出口直徑=30mm，出口水流速度=54，求水流對(duì)煤層的沖擊力。解：取控制體如圖，受力如圖。∴（kN）水流對(duì)煤層的作用力與構(gòu)成作用力與反作用力，大小為kN，方向向右。答：水流對(duì)煤層的沖擊力kN，方向向右。，已知流量=，主管直徑=，噴口直徑=，水頭損失不計(jì)，求水流作用在噴嘴上的力。解：（1）取過(guò)軸線的水平面為基準(zhǔn)面，列螺栓斷面與出口斷面的伯努利方程：∴（kPa）（m/s）（m/s）（2）取控制體如圖所示，列動(dòng)量方程。∴（kN）答：水流作用在噴嘴上的力為kN。，平板閘門寬=2m，閘前水深=4m，閘后水深=，出流量=8，不計(jì)摩擦阻力，試求水流對(duì)閘門的作用力，并與按靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律計(jì)算的結(jié)果相比較。解：（1）由連續(xù)方程∴（m/s）（m/s）（2）由動(dòng)量方程，取控制體如圖?！啵╧N）（kN）答：水流對(duì)閘門的作用力kN，按靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律計(jì)算的結(jié)果kN。，，該斷面上游的水深為2m，如忽略邊壁和渠底阻力，試求：（1）渠道的流量；（2）水流對(duì)底坎的沖力。解：（1）以上游渠底為基準(zhǔn)面，列上、下游過(guò)水?dāng)嗝娴哪芰Ψ匠蹋浩渲校?，m，m，m，m∴（m3/s）（m/s）（m/s）（2）取控制體如圖，列動(dòng)量方程.∴（kN）答：（1）渠道的流量m3/s；（2）水流對(duì)底坎的沖力kN。、平面流動(dòng)的速度場(chǎng)分別為：（1）=；=（2）=；=（3）=；=試判斷是否滿足流函數(shù)和流速勢(shì)的存在條件，并求、。解：（1）∵，滿足連續(xù)方程，流速數(shù)存在。又∵，有旋，故不存在?！撸嗔魉贁?shù)（2）∵，流動(dòng)不存在。（3）∵，故流速數(shù)存在。又∵，有旋，故存在勢(shì)函數(shù)。流函數(shù)與勢(shì)函數(shù)滿足：解得：∴又可解得：∵∴，∴ 已知平面流動(dòng)的速度為直線分布，若=4m，=80，試求：（1）流函數(shù)；（2）流動(dòng)是否為有勢(shì)流動(dòng)。解：已知，當(dāng)m，m/s?！啵╯1），由連續(xù)性條件：，∴∴∴，當(dāng)時(shí)?！唷撸╯1）∴流動(dòng)有旋。答：（1）流函數(shù)；（2）流動(dòng)有旋。 已知平面無(wú)旋流動(dòng)的速度為速度勢(shì)，試求流函數(shù)和速度場(chǎng)。解：∵；∴；∴答：流函數(shù)；速度場(chǎng)。 已知平面無(wú)旋流動(dòng)的流函數(shù)，試求速度勢(shì)和速度場(chǎng)。解：，∵，∴，∴∴答：；。 已知平面無(wú)旋流動(dòng)的速度勢(shì)，試求速度場(chǎng)。解： 無(wú)窮遠(yuǎn)處有一速度為的均勻直線來(lái)流，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一強(qiáng)度為的匯流，試求兩個(gè)流動(dòng)疊加后的流函數(shù)，駐點(diǎn)位置以及流體流入和流過(guò)匯流的分界線方程。解：無(wú)窮遠(yuǎn)均勻直線流的速度勢(shì)為：在方向的流速為，方向?yàn)榱恪?，在原點(diǎn)的匯流為：，∴零流線方程：駐點(diǎn)位置：∴過(guò)的流線方程為即答：流函數(shù)，駐點(diǎn)位置，流體流入和流過(guò)匯流的分界線方程。
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