流體力學(xué)課后題

1、第一章 緒論1-6圖示為一水平方向運動的木板，其速度為，平板浮在油面上，油深，油的，求作用于平板單位面積上的阻力？ 1-7. 溫度為20的空氣，在直徑為2.5cm管中流動，距管壁上1mm處的空氣速度為3cm/s。求作用于單位長度管壁上的粘滯切應(yīng)力為多少？解: f=1-8一底面積為，高為的木板，質(zhì)量為，沿著涂有潤滑油的斜面等速向下運動，已知，求潤滑油的動力黏度？第二章 流體靜力學(xué)2-6封閉容器水面的絕對壓強，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姡嚽螅?）水深的A點的絕對壓強和相對壓強？（2）若容器水面距基準(zhǔn)面高度，求A點的測壓管高度和測壓管水頭。并圖示容器內(nèi)液體各點的測壓管水頭線；（3）壓力表M和酒精（）測壓計的讀數(shù)

2、值？（1）（2）（3）2-16. 已知水箱真空表M的讀數(shù)為0.98kPa，水箱與油箱的液面差H=1.5m，水銀柱差，求為多少米？解：取等壓面1-1，則2-20.圖為傾斜水管上測定壓差的裝置，已知，壓差計液面之差，求當(dāng)（1）的油時;（2）為空氣時;A、B兩點的壓差分別為多少？解：（1）取等壓面1-1 （2）同題（1）可得 2-36.有一圓滾門,長度,直徑,上游水深,下游水深,求水作用于圓滾門上的水平和鉛直分壓力?2-44. 一灑水車以等加速度在平地上行駛，水車靜止時，B點位置，求運動后該點的靜水壓強。解：由自由液面方程可得 故B點的靜水壓強為1.15mH2O2-47 在D=30cm，高H=50c

3、m的圓柱形容器中盛水，h=30cm，當(dāng)容器繞中心軸等角速度轉(zhuǎn)動時，求使水恰好上升到H時的轉(zhuǎn)數(shù).解：O點的位置 解得【結(jié)論】未轉(zhuǎn)動時的水位在轉(zhuǎn)動時最高水位與最低水位的正中間第三章 一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)3-1. 直徑為150mm的給水管道，輸水量為，試求斷面平均流速。解：由流量公式 注意： 得： 3-2. 斷面為300mm×400mm的矩形風(fēng)道,風(fēng)量為2700m3/h,求平均流速.如風(fēng)道出口處斷面收縮為150mm×400mm,求該斷面的平均流速解：由流量公式得：由連續(xù)性方程知 得：3-3. 水從水箱流經(jīng)直徑d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大氣中. 當(dāng)出口流

4、速10m/ 時,求(1)容積流量及質(zhì)量流量;(2)及管段的流速解：(1)由 質(zhì)量流量(2)由連續(xù)性方程： 得：3-15.水由管中鉛直流出,求流量及測壓計讀數(shù).水流無損失 解：設(shè)水容重為，水銀容重為由連續(xù)性方程 由能量方程知解得：列管口到水銀測壓計出口的方程： 得：3-17.一壓縮空氣罐與文丘里式的引射管連接均為已知,問氣罐壓強多大方才能將B池水抽空出。解：設(shè)水的密度為， 得： 3-18.如圖，閘門關(guān)閉時的壓力表讀數(shù)為49 kPa，閘門打開后，壓力表讀數(shù)為0.98 kPa，由管進口到閘門的水頭損失為1 m，求管中的平均流速。解: 由能量方程得 又得：3-29.直徑為d1=700mm的管道在支承水

5、平面上分支為d2=500mm的兩支管，A-A斷面壓強為，管道流量，兩支管流量相等：（1）不計水頭損失，求支墩受水平推力。（2）水頭損失為支管流速水頭的5倍，求支墩受水平推力。不考慮螺栓連接的作用。解：設(shè)受水平推力為R，管道流速和支管流速分別為，壓強為（1） ，能量方程 得： 代入得：由牛頓第三定律知 （2）得： 代入得：由牛頓第三定律知 第四章 流動阻力和能量損失4-3.有一圓形風(fēng)道，管徑為300mm，輸送的空氣溫度20，求氣流保持層流時的最大質(zhì)量流量。若輸送的空氣量為200kg/h，氣流是層流還是紊流？解 ：20時,空氣的運動粘滯系數(shù)因為層流的最大流量為32Kg/h 所以200Kg/h為紊流

6、。4-7.有一圓管，在管內(nèi)通過的水，測得通過的流量為，在管長長的管段上測得水頭損失為，求該圓管內(nèi)徑d。解：假設(shè)為層流Q=A ，= ，Re= = =2cm代入數(shù)據(jù)得：校核：Re=，將代入，Re<2000，計算成立4-12.有一圓管，內(nèi)壁涂有的砂粒，如水溫為，問流動要保持為粗糙區(qū)的最小流量為多少？解： 由查尼古拉茲圖，得： 4-24為測定彎頭的局部損失系數(shù)，可采用圖所示的裝置，已知AB段管長，管徑，實測數(shù)據(jù)為（1）AB兩斷面測壓管水頭差。（2）經(jīng)2分鐘流入量水箱的水量為。求彎頭的局部損失系數(shù)。4-28.一直立的突然擴大水管，已知=150mm，=300mm，h=1.5m，=3m/s，試確定水銀

7、比壓計中的水銀液面哪一側(cè)較高？差值為多少？解：設(shè)右側(cè)高 得：能量方程：斷面壓強：得：，代入能量方程得：第五章 孔口管嘴管路流動3.一隔板將水箱分為A、B兩格，隔板上有直徑為d1=40mm的薄壁孔口，如題5-3 圖，B箱底部有一直徑為d2=30mm的圓柱形管嘴，管嘴長l=0.1m，A箱水深H1=3m恒定不變。（1）分析出流恒定性條件（H2不變的條件）。（2）在恒定出流時，B箱中水深H2等于多少？（3）水箱流量Q1為何值？解：（1）當(dāng)，時 出流恒定（2）因為，查表得，解得：（3）解得3.58×10-3 m3/s5-16.如圖水泵抽水系統(tǒng)，管長、管徑單位為m，給于圖中，流量Q=40

8、5;10-3m3/s，=0.03。求：（1）吸水管及壓水管的S數(shù)。（2）求水泵所需水頭。（3）繪制總水頭線。解：（1）=118.69s2 /m5=2106.1s2 /m5（2）（+） （其中）（3）略22.如圖所示管路，設(shè)其中的流量QA=0.6m3/s，=0.02，不計局部損失，其它已知條件如圖，求A、D兩點間的水頭損失。解： 第六章 氣體射流6-1圓射流以Q0=0.55m³/s,從d0=0.3m管嘴流出。試求2.1m處射流半寬度R，軸心速度，斷面平均流速，質(zhì)量平均，并進行比較。解：查表知：a=0.08 由 在主體段=3.4 R=3.4×0.15=0.72m= =7.78m

9、/s 解得： 解得： 解得：6-2某體育館的圓柱形送風(fēng)口，d0=0.6m，風(fēng)口至比賽區(qū)為60m，要求比賽區(qū)風(fēng)速（質(zhì)量平均風(fēng)速）不得超過0.3m/s，求送風(fēng)口送風(fēng)量應(yīng)不超過多少m³/s？解：查表知：a=0.08 由 在主體段（其中）解得：第八章 繞流運動8-2在下列流速場中，哪些流動是無旋流動，哪些流動是有旋流動。如果是有旋流動，它的旋轉(zhuǎn)角速度的表達式是什么？（a）， （b）， （c），（d）， （e）， （f），（g），（h），（i），（j），（k），（l），（m），解：無旋流有：（或）（a），（f），（h），（j），（l），（m）為無旋流動，其余的為有旋流動對有旋流動，旋轉(zhuǎn)角速度：（b） （c） （