工程流體力學教學課件ppt作者聞建龍工程流體力學習題答案(部分)(已改無錯字)
2022-07-25 15:06:06 本頁面
【正文】 似。對主要作用力為粘性力，則其決定性相似準則數為Re相似準則數。43 如何安排模型流動？如何將模型流動中測定的數據換算到原模型流動中去？解：為了使模型和原型相似，除要幾何相似外，各主要相似準則應滿足，如Fr，Re相似準則。通常根據實驗場地、經費情況、模型制作和量測條件，定出線性比例尺，再以縮小原型的幾何尺寸，得出模型的幾何邊界。選定模型相似準則，由選定的相似準則確定流速比尺及模型的流量。在模型上測量的數據由各種比尺換算至原型中。44 何謂量綱？何為基本量綱？何謂導出量綱？在不可壓縮流體流動問題中，基本量綱有哪幾個？量綱分析法的依據是什么？解：物理量單位的種類稱量綱。物理量的量綱分為基本量綱和導出量綱，在流體力學中，長度、時間和質量的量綱、為基本量綱，在與溫度有關的問題中，還要增加溫度量綱。導出量綱有：，，等。量綱分析法的依據是：量綱和諧性原理。45 用量綱分析法時，把原有的個有量綱的物理量所組合的函數關系式轉換成由個無量綱量（用表示）組成的函數關系式。這“無量綱”實是由幾個有量綱物理量組成的綜合物理量。試寫出以下這些無量綱量。，，（升力系數），（壓強系數）分別是由哪些物理量組成的？解：，，，，46 Re數越大，意味著流動中粘性力相對于慣性力來說就越小。試解釋為什么當管流中Re數值很大時（相當于水力粗糙管流動），管內流動已進入了粘性自模區(qū)。解：當雷諾數超過某一數值后，由流動阻力實驗可知，阻力系數不隨Re而變化，此時流動阻力的大小與Re無關，這個流動范圍稱為自動模型區(qū)。若原型與模型流動都處于自動模型區(qū)，只需幾何相似，不需Re相等，就自動實現阻力相似。工程中許多明渠水流處于自模區(qū)。按弗勞德準則，設計的模型只要進入自模區(qū)，便同時滿足阻力相似。47 水流自滾水壩頂下泄，流量，現取模型和原型的尺度比，問：模型流動中的流量應取多大？又，若測得模型流動的壩頂水頭，問：真實流動中的壩頂水頭有多大？解：用Fr相似準則1） 2） 48 有一水庫模型和實際水庫的尺度比例是，模型水庫開閘放水4min可泄空庫水，問：真實水庫將庫水放空所需的時間多大？解：用Fr相似準則： 49 有一離心泵輸送運動粘度的油液，該泵轉速，若采用葉輪直徑為原型葉輪直徑的模型泵來做實驗，模型流動中采用的清水（），問：所采用的模型的離心泵的轉速應取多大？解：采用Re相似準則速度比尺：，410 氣流在圓管中流動的壓降擬通過水流在有機玻璃管中實驗得到。已知圓管中氣流的，，；模型采用。試確定：（1）模型流動中水流；（2）若測得模型管流中2m管流的壓降，問：氣流通過20m長管道的壓降有多大？解：1）采用Re相似準則： 2）采用歐拉相似準則： 411 數是流速，物體特征長度，流體密度，以及流體動力粘度這四個物理量的綜合表達，試用定理推出雷諾的表達式。解：取，為基本量，則：；；； 解得：， ， 412 機翼的升力和阻力與機翼的平均氣動弦長，機翼面積，飛行速度，沖角，空氣密度，動力粘度，以及等因素有關。試用量綱分析法求出與諸因素的函數關系式。解： 各物理量的量綱為：1取，為基本量 ， ， ， ， 第六章 流動阻力與水頭損失31 試判別以下兩種情況下的流態(tài)：1）某管路的直徑，通過流量的水，水溫。2）條件與上相同，但管中流過的是重燃油，運動粘度。解：1），紊流2）32 1）水管的直徑，管中水流流速，水溫，試判別其流態(tài)。2）若流速與水溫同上，管徑改為，管中流態(tài)又如何？3）流速與水溫同上，管流由層流轉變?yōu)橥牧鞯闹睆蕉啻?？解：水?），層流2），湍流3），33 一輸水管直徑，管長，測得管壁的切應力。試求：1）在管長上的水頭損失。2）在圓管中心和半徑處的切應力。解：1）如圖示控制體2），時，或，34某輸油管道由點到點長，測得點的壓強，點壓強，通過的流量，已知油的運動粘度。試求管徑的大小。解：設流動為層流，則由流量公式：，層流35 如圖331所示，水平突然縮小管路的，水的流量，用水銀測壓計測得，試求突然縮小的水頭損失。圖331 題35圖解：列11， 第七章 有壓管路、孔口、管嘴的水力計算71如圖所示的實驗裝置，用來測定管路的沿程阻力系數和當量粗糙度
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