《工程流体力学课后习题(第二版)答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程流体力学课后习题(第二版)答案（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、工程流体力学课后习题(第二版)答案 - 第一章 绪论 1-120的水2.5m，当温度升至80时，其体积增加多少？ 解 温度变化前后质量守恒，即?1V1-2V2 又20时，水的密度?1?998.23kg/m 80时，水的密度?2?971.83kg/m ?V2?333?1V1?2.5679m3 ?23 那么增加的体积为?V?V2?V1?0.0679m 1-2当空气温度从0增加至20时，运动粘度?增加15%，重度?减少10%，问此时动力粘度?增加多少百分数？ 解 -(1?0.15)?原(1?0.1)?原 ?1.035?原?原?1.035?原 -原1.035?原-原-0.035 ?原?原此时动力粘度?
2、增加了3.5% 1-3有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u?0.002?g(hy?0.5y)/?，式中?、?分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h?0.5m时渠底y=0处的切应力。 解 ?2du?0.002?g(h?y)/? dydu?0.002?g(h?y) dy-当h=0.5m，y=0时 -0.002?1000?9.807(0.5?0) ?9.807Pa 1-4一底面积为4550cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有光滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm，斜坡角22.620 见图示，求油的粘度。 ?u? 解 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等
3、速下滑 mgsin-T-Adu dy-mgsin?5?9.8?sin22.62 ?u1A0.4?0.45-0.001-0.1047Pa?s 1-5液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律-?du，定性绘出切应力dy沿y方向的分布图。 yyy uuu uuu 解 yy y0 -= 0?=?0 -? 1-6为导线外表红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。导线直径0.9mm，长度20mm，涂料的粘度?=0.02Pas。假设导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。1.O1N 解 ?A-dl?3.14?0.8?10?3?20?10?3?5.024?10?5m2 ?FR-u50
4、A?0.02-5.024?10?5?1.01N ?3h0.05?-7两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速挪动，求该流体的动力粘度。 解 根据牛顿内摩擦定律，得 -?/du dy-?2/0.25?4?10?3Pa?s ?30.5?10s旋转。锥体与固定壁面间的间隔 ?=1mm，用1-8一圆锥体绕其中心轴作等角速度-16rad39.6Nm -0.1Pa?s的光滑油充满间隙。锥体半径R=0.3m，高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。解 取微元体如下图 微元面积：dA?2?r?dl?2?r?切应力：-? dh cos?du?r?0 -dy?
5、阻力：dT-dA 阻力矩：dM?dT?r M-dM-rdT-r?dA H-r-2?r?01dh cos?H?13-2-rdh(r?tg-h) -cos?0H?13-2-?tg-h3dh ?cos?02-?tg3H4-0.1?16?0.54?0.63-?39.6Nm 4?cos?10?3?0.857?21-9一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为假设干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为假设干？ 解 在地球上静止时： fx?fy?0；fz-g 自由下落时： fx?fy?0；fz-g?g?0 第二章 流体静力学 2-1一密闭盛水容器如下图，U形测压计液面高于容器内液面h=1
6、.5m，求容器液面的相对压强。 解 ?p0?pa-gh ?pe?p0?pa-gh?1000?9.807?1.5?14.7kPa 2-2密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。求液面的绝对压强和相对压强。 解 pA?p表?0.5?g p0?pA?1.5?g?p表-g?4900?1000?9.8-4900Pa -p0?pa-4900?98000?93100Pa p02-3多管水银测压计用来测水箱中的外表压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。 解 p0-水g(3.0?1.4)-汞g(2.5?1.4)-水g(2.5?1.2)?pa-汞g
7、(2.3?1.2) p0?1.6?水g?1.1?汞g?1.3?水g?pa?1.1?汞g p0?pa?2.2?汞g?2.9?水g?98000?2.2?13.6?103?9.8?2.9?103?9.8?362.8kPa 2-4 水管A、B两点高差h1=0.2m，U形压差计中水银液面高差h2=0.2m。试求A、B两点的压强差。22.736N2 m解 ?pA-水g(h1?h2)?pB-水银gh2 ?pA?pB-水银gh2-水g(h1?h2)?13.6?103?9.8?0.2?103?9.8?(0.2?0.2)?22736Pa 2-5水车的水箱长3m,高1.8m，盛水深1.2m，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a的允许值是多少？ 解 坐标原点取在液面中心，那么自由液面方程为： z0-ax gl-1.5m时，z0?1.8?1.2?0.6m，此时水不溢出 2gz9.8?0.6 ?a-0-?3.92m/s2 x?1.5 当x-2-6矩形平板闸门AB一侧挡水。长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角?=45?，闸门上第 6 页 共 6 页
工程流体力学课后习题(第二版)答案
