第五版流體力學(xué)習(xí)題答案完整版(參考版)
2025-06-28 02:56本頁面
【正文】 解：（1）解法同第10題 ，得：（2）∵是射流 ∴由歐拉準(zhǔn)則∴ ∴48。試用因次分析：（1）以d , ρ1, v1為基本物理量，將上述函數(shù)寫為無因次式。解：解法同上題，按圖取x，y 坐標(biāo)。解：（a） ∴∴ 同理(b) ∴ ∴同理，得，密度ρ，線性尺度重力加速度g，粘滯系數(shù)μ，表面張力σ，體積彈性模量E的函數(shù)。假定這種轉(zhuǎn)距只與筒的長(zhǎng)度和直徑，流體的密度和粘性，以及內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)角速度有關(guān)。解：由弗諾德準(zhǔn)則： ，外筒固定，內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)，兩筒的筒壁間隙充滿不可壓縮的粘性流體。估計(jì)在實(shí)際風(fēng)速為10m/s 的條件下，原型建筑物被風(fēng)面和迎風(fēng)面的壓強(qiáng)為多少？解：由雷諾準(zhǔn)則： ；。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)力相似，粘性力、表面張力和模型尺寸之間，應(yīng)當(dāng)有什么關(guān)系？解：如果與相等 ∴如果與相等 ∴∵ ∴ ∵ ∴，取比例為10作模型設(shè)計(jì)。若原型航行主要受(a) 密度和重力；(b) 密度和表面張力；(c)密度和粘性力的作用，計(jì)算原型相應(yīng)的速度和所需的力。(a) 如果風(fēng)洞中空氣溫度、壓強(qiáng)和飛行中的相同，風(fēng)洞中的空氣速度應(yīng)該怎樣？(b) 如果在可變密度的風(fēng)洞中作實(shí)驗(yàn)，溫度為20℃, 壓強(qiáng)為30at(n), 則速度為多少？(c) 如果模型在水中作實(shí)驗(yàn)，水溫20℃，則速度為多少？解：雷諾準(zhǔn)數(shù)相等（a）=30020=6000km/h不可能達(dá)到此速度，所以要改變實(shí)驗(yàn)條件（b） ∵等溫，不變，得=30020=200km/h（c）由=得=30020=384km/h，℃的水內(nèi)拖曳，當(dāng)速度為3m/s時(shí)，阻力為14N，計(jì)算相似板的尺寸，它的速度為18m/s，溫度15℃的空氣氣流中形成動(dòng)力相似條件，它的阻力為多少？解：由雷諾準(zhǔn)數(shù)相等：==且=== （長(zhǎng)）=== （寬）=解得：℃.，如果用比例為6的模型管線，以空氣作為工作流體，當(dāng)平均速度為30m/s時(shí)，要求在相應(yīng)段 。解：由G====367m/sM==vc==290m/s由于vv，則 G==，管長(zhǎng)為200m，管徑5cm，摩阻系數(shù)λ=，進(jìn)口處絕對(duì)壓強(qiáng)為106N/m2，溫度為20℃，流速為30m/s，求沿此管壓降為多少？若（1）氣體作為不可壓縮流體；（2）可壓縮等溫流動(dòng)；（3）可壓縮絕熱流動(dòng)；試分別計(jì)算之。K)，絕對(duì)指數(shù)k=，當(dāng)出口的外界壓力為490kPa時(shí)，求質(zhì)量流量（煤氣管路不保溫）。（提示：設(shè)動(dòng)力粘滯系數(shù)μ在通常壓強(qiáng)下不變）解：查表可以計(jì)算知=馬赫數(shù)為：m== ℃的空氣在D=20cm的鋼管中作等溫流動(dòng)，沿管長(zhǎng)3600m壓降為1at，假若初始?jí)簭?qiáng)為5at（abs），設(shè)λ=，求質(zhì)量流量。解：可按壓縮處理：解得： 解得： 解得：按不可壓縮處理： 即：∴=106m/s，p=798100N/m2（abs），t=16℃，管徑D=。解：和得G=和得，代入：∴T=T=（r）（表壓），而空氣流的滯止溫度為27℃。某處絕對(duì)壓強(qiáng)為137900N/m2，馬赫數(shù)M=。解：由工程熱力學(xué)知識(shí)：，其中，∴由此可解得G，其質(zhì)量流量是1kg/s，滯止溫度為38℃，在管路某斷面處的靜壓為41360N/m2，試求該斷面處的馬赫數(shù)，速度及滯止壓強(qiáng)。，已知p1=140kPa（abs），p2=100kPa（abs），v1=80m/s，T1=293K，求22斷面上的速度v2。()解：（1）由查表知：t=10℃, =根據(jù),知 Xk=（2）根據(jù)：=，知==（3
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