流體力學第二次作業(yè)答案

1、第二次課外練習題一，概念類單選題每題2分，共30分1.若一個物理現(xiàn)象可由n個物理量描述，則按布金漢口定理，可組成243個獨立的口數(shù).2O不定常慣性力與遷移慣性力之量級比是斯特勞哈爾數(shù)?？张輸?shù)牛頓數(shù)。3o在壓力占主導的流動中，主數(shù)是弗勞德數(shù)歐拉數(shù)雷諾數(shù)。4。由于大氣層的非正壓性形成大氣環(huán)流的貿(mào)易風在高空自 赤道向北吹自北極向南吹自上向下吹。5。靜力學基本方程是方程在相對平衡狀態(tài)的特殊形式 是在密封的充滿液體的連通器內(nèi)一點的壓強變化可瞬時傳遞到整個連通器 內(nèi)各個角落的帕斯卡原理的理論基礎也是靜止流體熱能守恒方程.6O均質液體對曲壁總壓力的垂直分量等于曲壁垂直方向 投影而積乘其形心處壓強曲壁與其水平

2、投影面積、垂直投影面積所圍液體的重 量1/10與曲壁對應的壓力體內(nèi)液體的重量。7O只要滿足體積力有勢、無粘性、正壓的流體，從靜止開始 沿流場封閉流體線上流體的流動速度梯度速度散度速度環(huán)量必定保持為 零。8O速度勢函數(shù)，對應的流函數(shù)為U()。9。確定運動翼型繞流環(huán)量卩的庫塔條件是后駐點與尾緣 分離轉按點重合.10o色散關系是指不同波長的波以不同的波速波數(shù) 波群速傳播。11 在完全粗糙區(qū)達西摩擦因子與數(shù)的次方成反比無 關一次方成反比.12.分叉管能量損失的主因是速度重新分布增加摩擦二 次流和流動分離.13。確定運動翼型繞流環(huán)量的庫塔條件是后駐點與分 離點尾緣轉按點重合.14.減小摩擦阻力的主要途徑

3、是使壁面光滑使表面積最 小保持邊界層層流化。15.形狀阻力是物面壓強物面上粘性切應力外流區(qū)壓 強的x方向投影分量沿物面積分的結果。二，計算類單選題 每題4分，1 / 10共20分1 封閉旋轉園筒高2m,半徑0. 75m,注水高H0=l. 5m,液面P0=1000.則液面剛接觸園筒頂部時的3為5. 9111.82 32.962.水面下閘門長4米，寬2米，寬邊平行于自由液面,長邊與自由液面夾角為30度，當閘門頂邊位于水面，閘門受到的總壓力為235. 44156. 95(§)78.48。3.長方形木塊長0. 6m,寬0. 3m高0. 3m,重318N,浮心距重心 0. 06m0. 09m0

4、. 15m.4在岸上觀察到浮標每分鐘升降10次，深水波高H為1. 3m, 則波能傳播量W為 14. 79. 7045. 742 o5. 20°C純水流經(jīng) e =0. 25 mm 600250 mm的水管 0. 095m3,沿程損失約等于4. 58m9. 16m 13. 74m.三，計算題 每題10分，共50分1,5. 2. 10設不可壓縮粘性流體沿平板流動時湍流邊界層內(nèi)時均速度汗與離壁面的垂直距離y,壁面上的切應力J及流 體密度Q和運動粘性系數(shù)a有關，試用量綱分析法將這些變 量的關系式表達為如下形式：帀/心=f(yujv),式屮見=yjrw/p o 提示：取Q , T w y g為基

5、本量。答:解:2. 1.5.2如圖示，一水下建筑的密封艙門高1 =2m,寬匕=1 m,水面離門框頂邊淹深H = 5m，門框頂邊裝有較鏈，求打開 艙門所需的力矩提示：求總壓力作用點時注意坐標系和原點的選取，求合力矩對 頂邊較鏈取矩。答:解:3. 2. 3. 1已知速度場"=心+兒v =，試問此流場是否存在流函數(shù)和速度勢函數(shù)？如有，請求之。答：解：6/104已知一深水波周期T二6s,波高1. 3m.試求其波長入、波速c、 波群速以及波能傳播量w.提示，單位寬度，單位長度波能傳 播量的單位為瓦特.答：解：5.3. 6. 2.-根舊的鐵管“0.5mm,長/ = 60m,直徑d = 20c叫

6、管內(nèi) 水的流量Q = °2m'/s,水的運動粘度取v = 1.14xl0-6nr/s，試求沿程損失們。答: 解:作業(yè)發(fā)布：11. 05. 09.,網(wǎng)上提交作業(yè)截止：11. 05. 29.作 業(yè)答案發(fā)布：11.05. 30第二次課外練習題簡答案一，概念類單選題每題2分，共30分3 1. 1 2o 2 3o 1 4o 2 5o 3 6。3 7。 2 8o1 9o 1 10o 2 11. 3 12. 2 13o 3 14. 1 15.二，計算類單選題 每題4分,共20分1 1. 3 2. 1 3. 2 4. 2 5.三，計算題 每題10分，共50分1.提不：取Q，J , g為基本量

7、。答：口數(shù)關系式為解：物理關系式帀=0（。七,）川）選Pw,y為基本量1=0 aT :)產(chǎn) u = (MZ/V(ML廠丁 LC(LT'1)M :a + b = 0a = 1/2T:-2/?-l = 0L:-3a-b + c + l = 0>b = -1/2n2 = /?"rt/v=(M厶t廠丁Z/(厶 h)7/10M :a + b = OL.-3a-b + c+2 = 0T:-2b-l = 0a = l/2小= 1/2 n,=.一一 c=_i)wii數(shù)關系式為nn,即蘭=/（出）V2.提示：求總壓力作用點時注意坐標系和原點的選取，求合力矩對頂邊較鏈取矩。答：1.24xl

8、05 Nm解：設y軸垂直向下，原點0在液面上。艙門形心C的淹深兒設總壓力作用點為Dr/I21滬心ST"瓦"IT窗m 總壓力 尸=恣丸力=恣（丹+兒）4 = 9806 x（5 + l）xlx2=117672N以頂邊較鏈為軸，打開艙門所需的力矩為M = F( 0. 5 1 + 1/18 )二 117672 ( 1 + 0. 056 )= 1.24xlO;，N-m(/ = x5 + x2v2 + v3 + C3答：存在流函數(shù)：32 ' f ,不存在速度勢函數(shù).co = = |(2x - y2)- (x2 4- 2y) = (x - y )_丄(x2 + y2) 0 解：(

9、1)勿丿2卜-丿丿2、-不存在速度勢函數(shù)。+ = 2xy + (- 2xy)= 0(2)飯6,存在流函數(shù)。鑒=V = -(X2 - y2x) p = J*(X2 - y2x)dx+ /(刃= _' + #+ /(>*)由詈十+廣(心",八滬兒心十豪P一丄F+丄x+丄才+ C 得 323-W4答：X =56. 2m, 9.37吆，4. 68, 9706. 2解：圓頻率 g)=2jt/t =1.0472 1,波數(shù) 320.1118 1,波長入二2皿 56. 2m波速C按色散關系計算:c287. 75 m229. 37 ,深水中波群速%4. 68呢,波能傳播量 P g (H2 /4) 9706.