工程流體力學(xué)1-5章習(xí)題解答-在線瀏覽
2025-07-18 12:15本頁(yè)面
【正文】 壓力體體積： 鉛垂分力：合力：方向：29．如圖所示容器，上層為空氣，中層為的石油，下層為 的甘油，試求：。 [解] 當(dāng)時(shí)，閘門自動(dòng)開啟 將代入上述不等式 得 211．，試求容器中水面的傾角。[解] 由液體質(zhì)量守恒知，I 管液體上升高度與 II 管液體下降高度應(yīng)相等，且兩者液面同在一等壓面上，滿足等壓面方程： 液體不溢出，要求，以分別代入等壓面方程得： 213．如圖，上部油深h1＝，下部水深h2＝，油的重度=，求：平板ab單位寬度上的流體靜壓力及其作用點(diǎn)。門寬b＝1m，水深H1＝3m，H2＝2m，求閘門所受水靜壓力的大小及作用點(diǎn)。容器繞其主軸作等角速度旋轉(zhuǎn)。[解] 液體作等加速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓強(qiáng)分布為 積分常數(shù)C由邊界條件確定：設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)放在頂蓋的中心，則當(dāng)時(shí)，（大氣壓），于是， 在頂蓋下表面，此時(shí)壓強(qiáng)為 頂蓋下表面受到的液體壓強(qiáng)是p，上表面受到的是大氣壓強(qiáng)是pa，總的壓力為零，即 積分上式，得 ，216．已知曲面AB為半圓柱面，寬度為1m，D=3m，試求AB柱面所受靜水壓力的水平分力Px和豎直分力Pz 。[證明] 形心坐標(biāo) 則壓力中心的坐標(biāo)為當(dāng)，閘門自動(dòng)打開，即第三章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)31．檢驗(yàn)不可壓縮流體運(yùn)動(dòng)是否存在？[解]（1）不可壓縮流體連續(xù)方程 （2）方程左面項(xiàng)；； （2）方程左面=方程右面，符合不可壓縮流體連續(xù)方程，故運(yùn)動(dòng)存在。 33．已知流速場(chǎng)，試問：（1）點(diǎn)（1，1，2）的加速度是多少？（2）是幾元流動(dòng)？（3）是恒定流還是非恒定流？（4）是均勻流還是非均勻流？[解] 代入（1，1，2）同理：因此 （1）點(diǎn)（1，1，2）處的加速度是（2）運(yùn)動(dòng)要素是三個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)，屬于三元流動(dòng)（3），屬于恒定流動(dòng)（4）由于遷移加速度不等于0，屬于非均勻流。 由于首項(xiàng)a1=1，公比q=，項(xiàng)數(shù)n=8。[解] 總流量： 斷面平均流速：36．利用皮托管原理測(cè)量輸水管中的流量如圖所示。已知dA=200mm，dB=400mm，A點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)pA=，B點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)pB=，B點(diǎn)的斷面平均流速vB=1m/s，A、B兩點(diǎn)高差△z=。[解] 假定流動(dòng)方向?yàn)锳→B，則根據(jù)伯努利方程其中，取 故假定正確。如圖所示。若11斷面處的流速v1=2m/s，水銀差壓計(jì)讀數(shù)hp=20cm，試判別流動(dòng)方向，并計(jì)算兩斷面間的水頭損失hw和壓強(qiáng)差p1p2。由 得 39．試證明變截面管道中的連續(xù)性微分方程為，這里s為沿程坐標(biāo)。現(xiàn)測(cè)得水銀壓差計(jì)讀數(shù)hp=150mm。直徑d=200mm處，接一根細(xì)玻璃管，管的下端插入水槽中。[解] 312．已知圖示水平管路中的流量qV=，直徑d1=50mm，d2=25mm，壓力表讀數(shù)為9807Pa，若水頭損失忽略不計(jì)，試求連接于該管收縮斷面上的水管可將水從容器內(nèi)吸上的高度h。（30176。的光滑平板。假定水頭損失可忽略不計(jì)。若管道通過流量qV=，支座前截面形心處的相對(duì)壓強(qiáng)為392kPa，試求漸變段支座所受的軸向力F。[解] 由連續(xù)性方程：伯努利方程：動(dòng)量方程：316．在水平放置的輸水管道中，有一個(gè)轉(zhuǎn)角的變直徑彎頭如圖所示，已知上游管道直徑，下游管道直徑，流量m3/s，壓強(qiáng)，求水流對(duì)這段彎頭的作用力，不計(jì)損失。317．帶胸墻的閘孔泄流如圖所示。[解] 由連續(xù)性方程：動(dòng)量方程： 按靜壓強(qiáng)分布計(jì)算318．如圖所示，在河道上修筑一大壩。假定摩擦阻力與水頭損失可忽略不計(jì)。解： = = = 將、的量綱冪指數(shù)代入冪指數(shù)行列式
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