流體力學(xué)課后習(xí)題

1、第一章思考題1.什么是連續(xù)介質(zhì) 為何要做這種假定 2.流體的粘度與流體的壓力有關(guān)嗎 3.流體的重度,比重和密度之間是怎樣的關(guān)系 4.什么是理想流體 什么是粘性流體 它們有什么區(qū)別 5.流體的動(dòng)力粘性系數(shù)與運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)有什么不同 它們之間有什么關(guān)系 6.液體和氣體的粘性系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律有何不同 為什么 7.牛頓流體是怎樣的流體 非牛頓流體有哪些 它們之間有什么區(qū)別 8.為什么將壓力和切應(yīng)力稱為表面力 而又將慣性力和重力稱為質(zhì)量力 9.怎樣理解靜止流體或理想流體中一點(diǎn)處的壓力是一個(gè)標(biāo)量 流體靜壓強(qiáng)有何特性 

2、;10.氣體和液體在壓縮性方面有何不同 習(xí) 題1.海面下8km處水的壓力為81.7×106N/m2,若海面水的密度=1025kg/m2,壓力為1.01×105N/m2,平均體積彈性模量為2.34×109N/m2,試求水下8km處的密度.2.如圖1-12所示,半徑為a的圓管內(nèi)流體作直線單向流動(dòng),已知管道橫截面上的流體速度分布為 其中umax=const,求:r=0,r=和r=a處的流體切應(yīng)力,并指出切應(yīng)力的方向.這里流體粘性系數(shù)為.3.如圖1-13所示的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),同心軸和筒中間注入牛頓型流體,軸的直徑為D,筒與軸之間的間隙很小.筒以等角速度旋轉(zhuǎn)

3、,且保持流體的溫度不變.假定間隙中的流體作周向流動(dòng)且速度為線性分布,設(shè)L很長(zhǎng),故底部摩擦影響可不計(jì).若測(cè)得軸的扭矩為M,求流體的粘性系數(shù).4.如圖1-14所示,一平板在另一平板上作水平運(yùn)動(dòng),其間充滿厚度為=2mm的油,兩平板平行.假定油膜內(nèi)的速度分布為線性分布,粘性系數(shù)=1.10×10-5N·s/cm2,求單位面積上的粘性阻力.5.有金屬軸套在自重的作用下沿垂直軸下滑,軸與軸套之間充滿=900kg/m3, 的潤(rùn)滑油.軸套內(nèi)經(jīng)d1=102mm,高h(yuǎn)=250mm,重100N,軸的直徑d2=100mm ,試確定軸套等速下滑的速度.6.如圖1-15所示,牛頓型流體從一傾斜板流下,流

4、層厚度為t,與空氣接觸的上表面阻力可忽略不計(jì).在斜面上(傾角為)流體流動(dòng)速度恒定,若流體的密度為,粘性系數(shù)為,求流層內(nèi)的速度分布.7.活塞直徑為5cm,在氣缸(直徑為5.01cm)內(nèi)運(yùn)動(dòng),當(dāng)其間的潤(rùn)滑油溫度由00C變到120°C時(shí),試確定活塞運(yùn)動(dòng)所需的力減少的百分比.設(shè)在0°C時(shí),1=1.7×10-2N·s/m2,在120°C時(shí),2=2×10-3 N·s/m2.8.一飛輪回轉(zhuǎn)半徑為30cm,重500N,當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到600r/min后,由于轉(zhuǎn)軸與軸套之間的流體的粘性而使其轉(zhuǎn)速減少1r/min.這里軸套長(zhǎng)5cm,軸的直徑為2cm

5、,徑向間隙為0.05cm,試確定流體的粘度.9.試求常溫下(20°C,一個(gè)大氣壓)使水的體積減少0.1%所需的壓力,設(shè)p=4.8×10-8cm2/N.10.當(dāng)壓力增量p=5×104N/m2時(shí),某種流體的密度增長(zhǎng)0.02%,求此流體的體積彈性模量.第二章思考題1 歐拉平衡微分方程綜合式可積分的條件是什么 2 何謂等壓面 等壓面與質(zhì)量力作用線之間的關(guān)系如何 3 何謂連通器原理 工程上有何應(yīng)用 4 壓力p和總壓力P有何不同 如何計(jì)算靜止流體中平板上的總壓力和壓力中心 水箱中儲(chǔ)有重度不同的兩種流體,如圖2-28所示.容器和測(cè)管都與大

6、氣相通,問(wèn)測(cè)管1和2中的液面是否與o-o面平齊 是高于還是低于o-o面 兩種流體的分界面是等壓面嗎 靜止流體(包括相對(duì)靜止)中的水平面是等壓面嗎 連通容器中的水平面是等壓面嗎 7 如圖2-29所示的密閉水箱A,頂部自由液面的壓力為p0,橡皮管連接容器B,水箱接有測(cè)壓管1和2問(wèn):(1)1和2兩測(cè)壓管的水面是否平齊 若平齊,pa=pb對(duì)嗎 (2)若將容器B提高一些,兩測(cè)壓管的水面將如何變化 p0的值是增加 減少 還是不變 (3)若將容器B下降(測(cè)壓管1和2均封閉)直至B中水面正好與C點(diǎn)平齊,問(wèn)此時(shí)C點(diǎn)的壓力為多少 8 何謂壓力體 它由哪幾

7、個(gè)面構(gòu)成 實(shí)壓力體與虛壓力體有何異同 9 如圖2-30所示各AB段壁面均為二向曲面,試畫出AB段上的壓力體.10 如圖2-31所示水平臺(tái)面上置放五個(gè)形狀各異,但底面積相等的容器,若容器內(nèi)的水深H均相等,試比較容器底面積上所受靜水總壓力的大小.11如圖2-32所示形狀各異,但面積相等的閘門,浸沒(méi)在同一種液體中,試比較各閘門所受靜水總壓力的大小.12 一個(gè)任意形狀的物體處于靜止流體中,若該物體的表面接觸的流體壓力處處相等,問(wèn)其上的流體總壓力為多少 船舶的平衡條件是什么 船舶的漂浮狀態(tài)通常有哪幾種情況(繪出示意圖) 表征各種浮態(tài)的參數(shù)有哪幾個(gè) 根據(jù)靜力平衡條件,列出各種浮態(tài)的平衡

8、方程.習(xí) 題1.如圖2-33所示的差動(dòng)式比壓計(jì)中的水銀柱高h(yuǎn)=0.03m,其余液體為水,容器A,B的中心位置高差H=1m,求A,B容器中心處的壓力差.2.如圖2-34所示的容器底部有一圓孔,用金屬球封閉,該球直徑為5cm,圓孔的直徑為3cm.求水作用于圓球上的總壓力.3.如圖2-35所示,H=3m,=45°,閘門寬為b=1m,求扇形閘門上所受靜水總壓力.設(shè)水的密度為1000kg/m3.4.試確定圖2-36所示的單位長(zhǎng)圓柱體上所受靜水總壓力.分別按下列三種情況計(jì)算.(1)H1=d,H2=0;(2)H1=d/2,H2=0;(3)H1=d,H2=d/2.5.如圖2-37所示,當(dāng)閘門關(guān)閉時(shí),

9、求水作用于閘門上合力對(duì)0點(diǎn)的力矩.設(shè)=9802N/m3.6.如圖2-38所示,重度為9100 N/m3的油液所充滿的容器中的壓力p由水銀壓力計(jì)讀數(shù)h來(lái)確定,水銀的重度為1.33×105 N/m3,若壓力不變,而使壓力計(jì)下移至a點(diǎn)的位置.求壓力計(jì)讀數(shù)的變化量h.7.如圖2-39所示,矩形平板閘門,水壓力經(jīng)閘門的面板傳到三條水平梁上,為使各橫梁的負(fù)荷相等,試問(wèn)應(yīng)分別把它們置于距自由液面多深的地方 已知閘門高4m,寬6m,水深H=3m.8.如圖2-40所示等腰三角形平面的一邊水平(即與液面平行),浸入重度為的流體中,三角形高為a,水平邊寬b,水平邊距自由液面為a,求作用于三角形上的靜水總壓

10、力及壓力中心.9.求圖2-41所示,d=4m的單位長(zhǎng)圓柱體上的靜水總壓力.10.船沿水平方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng),其液體艙的液面傾斜45°,求船的加速度.11.某船從內(nèi)河出海,吃水減少了20cm,接著在港口裝了一些貨物后吃水復(fù)又增加了15cm.設(shè)該船最初的排水量為100t,吃水線附近船的傾面為直壁,海水的密度為=1025kg/m3.問(wèn)該船在港口裝了多少貨物 12.試證流體靜止的必要條件是質(zhì)量力必須滿足式中為質(zhì)量力.13.如圖2-42所示,矩形水箱高1.2m,長(zhǎng)2m,在與水平面成30°的傾斜面上向上運(yùn)動(dòng),加速度為4m/s2.試求箱內(nèi)液面與水平面之間的傾角.14.如圖2-

11、43所示,一細(xì)長(zhǎng)直管,長(zhǎng)L=20cm,與鉛垂軸的夾角為.C處開口通大氣,A處封死.管內(nèi)盛滿密度為的均質(zhì)流體.若管子繞Z軸作等角速度旋轉(zhuǎn),求截面A和B處流體質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量力的大小和方向.設(shè)流體相對(duì)管子是靜止的.15.直徑為4m的圓板鉛垂地浸入水中,上面與水面相切時(shí),求作用于該板上的靜水總壓力及壓力中心.160一矩形閘門的位置與尺寸如圖2-44所示,閘門上緣A處設(shè)有轉(zhuǎn)軸,下緣連接鉸鏈,以備開閉.若忽略閘門自重及軸間摩擦力,求開啟閘門所需的拉力T.(Ic=)17.如圖3-45所示為一繞鉸鏈O轉(zhuǎn)動(dòng)的自動(dòng)開啟式水閘(傾角=60°),當(dāng)水閘一側(cè)的水深h1=2m,另一側(cè)的水深h2=0.4m時(shí),閘門自動(dòng)

12、開啟,試求鉸鏈至水閘下端的距離x.18.求圖2-46所示封閉容器斜壁上的圓形閘門所受的靜水總壓力及作用點(diǎn).已知閘門直徑d=2m,a=1m,a=60°,容器內(nèi)水面的相對(duì)壓強(qiáng)=98.1kN/m2.(Ic=)19.一泄水裝置如圖2-47所示,泄水孔道直徑1m,其上斜蓋一橢圓形閥門,閥門上緣有一鉸鏈,泄水孔上緣距水面距離H=2m.若不計(jì)閥門重量及鉸鏈的摩擦力,試求開啟閥門的力T.(Ic=)第三章思考題拉格朗日法與歐拉法有何異同 歐拉法中有哪兩種加速度 它與速度場(chǎng)的定常與否及均勻與否有什么關(guān)系 如何理解歐拉法求質(zhì)點(diǎn)加速度時(shí),其表達(dá)式中空間位置(x,y,z)是時(shí)間的函數(shù)

13、60;隕星下墜時(shí)在天空中劃過(guò)的白線是什么線 流線有什么基本性質(zhì) 如何判斷流線方向 流線與軌跡線有何區(qū)別 在同一流場(chǎng)中,同一時(shí)刻不同流體質(zhì)點(diǎn)組成的曲線是否都是流線 如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,每一流體質(zhì)點(diǎn)的密度都保持不變,那么是否一定有和 一條船在靜水中作等速直線運(yùn)動(dòng),觀察者在什么坐標(biāo)系下可以觀察到定常運(yùn)動(dòng) 船模在水池中試驗(yàn),拖車拖帶船模在靜水中作等速直線運(yùn)動(dòng).而船模在水槽中試驗(yàn),則是船模固定不動(dòng)(相對(duì)于地球),水槽中的水以均勻來(lái)流繞船模流動(dòng),試討論這兩種流動(dòng)坐標(biāo)系的選擇及流動(dòng)的定?；蚍嵌ǔＰ?#160;流場(chǎng)為有旋運(yùn)動(dòng)時(shí),流體微團(tuán)一定做圓周運(yùn)動(dòng)嗎 無(wú)旋運(yùn)動(dòng)

14、時(shí),流體微團(tuán)一定做直線運(yùn)動(dòng)嗎 11. 流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度與剛體的旋轉(zhuǎn)角速度有什么本質(zhì)差別 習(xí) 題1. 已知流場(chǎng)的速度分布為,求:(1)流體的剪切變形角速度;(2)點(diǎn)(3,1)處流體質(zhì)點(diǎn)的加速度.2. 給定速度場(chǎng),vz=0且令t=0時(shí),r=a,=b,=c.求流場(chǎng)的加速度.3. 已知平面流速度場(chǎng)為vx=1+2t,vy=3+4t,求:(1)流線方程;(2)t=0時(shí)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,0),(0,1),(0,-1)的三條流線方程;(3)t=0時(shí)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,0)的流體質(zhì)點(diǎn)的跡線方程.4. 已知平面流動(dòng)的速度分布為式中為常數(shù),求流線方程.5. 給定速度場(chǎng)vx=-ky,vy=kx,vz=w0.

15、式中k,w0是常數(shù).求通過(guò)x=a,y=b,z=c的流線.6. 已知不可壓縮液體平面流動(dòng)的流速場(chǎng)為vx=xt+2yvy=xt2-yt求當(dāng)t=1s時(shí),點(diǎn)A(1,2)處液體質(zhì)點(diǎn)的加速度(單位:m/s2).7.已知流體中任一點(diǎn)的速度分量,由歐拉變數(shù)給出為vx=x+t vy=-y+tvz=0試求t=0時(shí),通過(guò)點(diǎn)(-1,1)的流線.8.已知流體的速度分布為vx=1-y,vy=t,求:t=1時(shí)過(guò)(0,0)點(diǎn)的流線及t=0時(shí)位于(0,0)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)軌跡.9.給出流速場(chǎng)為,求:空間點(diǎn)(3,0,2)在t=1時(shí)的加速度.10.已知空間不可壓縮液體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)流速分量為vx=10x,vy=-6y,試求:z方向上

16、的流速分量的表達(dá)式流動(dòng)是否為有旋運(yùn)動(dòng) 11.試證明下列不可壓縮均質(zhì)流體運(yùn)動(dòng)中,哪些滿足連續(xù)性方程,哪些不滿足連續(xù)性方程.(1) vx=-ky vy=kx vz=0(2) vx=kx vy=-ky vz=0(3) (4) vx=ay vy=v vz=0(5) vx=4 vy=vz=0(6) vx=1 vy=2(7) vr=k/r(k是不為零的常數(shù)) v=0提示:在柱坐標(biāo)系中,連續(xù)性微分方程為(8) vr=0 v=k/r(k是不為零的常數(shù)) (9) vx=4x vy=c(10) vx=4xy vy=012.給定速度場(chǎng)vx=ax,vy=ay,vz=-2az,式中a為常數(shù)

17、,求:(1)線變形速率分量,剪切角速度分量,體積膨脹率;(2)該流場(chǎng)是否為無(wú)旋場(chǎng),若無(wú)旋,寫出其速度勢(shì)函數(shù).13.設(shè)有從坐標(biāo)原點(diǎn)引出的徑向線上流速分布為vr=4/r,試證明通過(guò)圓心為原點(diǎn)的所有圓周上的流量都相等.14.已知流場(chǎng)的速度分布為,該流場(chǎng)是否滿足不可壓縮流體的連續(xù)性方程 15.在不可壓縮流體的三元流場(chǎng)中,已知速度場(chǎng)vx=x2+y2+x+y+2和vy=y2+2yz,試求vz的表達(dá)式.16.下列各流場(chǎng)中哪幾個(gè)滿足連續(xù)性條件,它們是有旋流動(dòng)還是無(wú)旋流動(dòng) 其中k為常數(shù).(1)vx=k vy=0(2)vx= vy=(3)vx=x2+2xy vy=y2+2xy (4)vx=y+

18、z vy=z+x vz=x+y17.確定下列各流場(chǎng)是否連續(xù) 是否有旋 式中k為常數(shù)(1)vr=0 v=kr (2)vr=-k/r v=0(3)vr= v=-2r.18.已知有旋流動(dòng)的速度場(chǎng)為vx=x+y,vy=y+z,vz=x2+y2+z2,求過(guò)點(diǎn)(2,2,2)的角速度分量.19.已知速度場(chǎng)vx=2y+3z,vy=2z+3x,vz=2x+3y,求流體微團(tuán)的角速度.20.證明平面不可壓縮流場(chǎng)vx=2xy+x,和vy=x2-y2-y滿足連續(xù)性方程,是有勢(shì)流并求出速度勢(shì)函數(shù).21.在管道壁上有一面積為1m2的孔口,如圖3-25所示,求孔口處出流的平均速度U,其它數(shù)據(jù)如圖所示.22.已知流場(chǎng)

19、中勢(shì)函數(shù)=,試驗(yàn)證該函數(shù)在二維和三維流動(dòng)中是否滿足拉普拉斯方程.23.已知?jiǎng)莺瘮?shù)=ln(x2+y2)1/2除原點(diǎn)外處處無(wú)旋,求速度場(chǎng).第四章思考題1.歐拉平衡微分方程與歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程有何關(guān)系 2.拉格朗日積分和伯努利積分各自適用什么條件 3.拉格朗日積分中的通用常數(shù)與柏努利方程中的流線常數(shù)有何差別 4.敘述柏努利方程的幾何意義和物理意義.5.說(shuō)明柏努利方程反映了能量的何種關(guān)系 6.為什么應(yīng)用柏努利方程時(shí),其中的位置水頭可以任意選取基準(zhǔn)面來(lái)計(jì)算 7.在推導(dǎo)柏努利方程時(shí),沒(méi)有考慮外界對(duì)流線上的流體質(zhì)點(diǎn)做功或輸入(出)能量,若實(shí)際問(wèn)題中有能量的輸入

20、(出),解柏努利方程時(shí)將如何處理 8.總壓力,駐點(diǎn)壓力,靜壓力,動(dòng)壓力以及伯努利常數(shù)的含義是什么 9.在不同液體或氣體的界面上是否可將壓力視為常數(shù) 為什么 10.在求解柏努利方程時(shí),管道出口流入大氣中或者流入靜止流體中,出口處的壓力怎樣確定 而靜止流體流入管道時(shí),管道進(jìn)口處的壓力一般是否為已知量 11.如圖4-20所示虹吸管,不計(jì)損失,流動(dòng)定常.問(wèn):(1)管子出口處(2-2截面)的靜壓為多少 (2)哪段管路為低壓向高壓的流動(dòng) 此時(shí)伯努利方程中的三項(xiàng)能頭是如何變化的 (3)S處的壓力是高于大氣壓力還是低于大氣壓力 若S處管子破裂流動(dòng)將如

21、何 12.應(yīng)用積分形式動(dòng)量方程時(shí),因動(dòng)量是矢量,其方向如何確定 在計(jì)算合外力時(shí),為什么通常壓力項(xiàng)只計(jì)相對(duì)壓力而不計(jì)絕對(duì)壓力 13.積分形式動(dòng)量方程是適合于控制體的,其控制體內(nèi)流場(chǎng)是否要求流動(dòng)無(wú)旋 無(wú)粘 習(xí)題1.如圖4-21所示的管流,直徑d=30cm,求管內(nèi)流速v.2.如圖4-22所示的水銀比壓計(jì)與一水平放置的流量計(jì)相連接.現(xiàn)讀得比壓計(jì)中水銀面高差h=800mm.已知d1=250mm,d2=100mm,流動(dòng)定常,不計(jì)損失,求通過(guò)的體積流量(管內(nèi)流體為水).3.用圖4-23所示的水銀比壓計(jì)測(cè)油速.已知油的比重為0.8,水銀比重為13.6,h=60mm,求管內(nèi)油的流動(dòng)

22、速度.設(shè)流動(dòng)定常,不計(jì)粘性影響.4.如圖4-24所示的噴霧器,活塞以v等速運(yùn)動(dòng),喉部處空氣造成低壓,將液體吸入然后向大氣噴霧.若空氣密度為,液體密度為,假定流動(dòng)為不可壓縮,理想定常流動(dòng),求能噴霧的吸入高度h.5.如圖4-25所示的不可壓縮流體在半徑為R的管中流動(dòng),入口處即截面1處橫斷面上的流速是均勻的,其值為v,下游截面2處,流動(dòng)為u=umax表示的速度分布,假定是使截面1-2之間流動(dòng)減速的平均壁面剪應(yīng)力.試求以u(píng)max,L,R和表示的壓力降.6.如圖4-26所示,設(shè)寬度為b=5cm,厚度為單位厚度的水平射流射向直立固定的平板.已知v0=20m/s,不計(jì)摩擦,流動(dòng)定常,周圍都是大氣壓力.求平板

23、所受射流的沖擊力.7.有一股射流以速度20m/s從直徑為5cm的噴嘴向外噴水.設(shè)噴流方向如圖4-27所示的水平面位置,流體密度為=1000kg/m3.求使船保持穩(wěn)定的力.8.如圖4-28所示,摩托艇在河中以9m/s的速度(相對(duì)岸邊)逆流而上.河中水流速度為6.5m/s.該艇用的噴水推進(jìn)裝置,由船首進(jìn)水.船尾排水.若射流相對(duì)艇的速度為18m/s,流量為0.15m3/s,問(wèn)產(chǎn)生的推力為多少 9.如圖4-29所示為一突然擴(kuò)大的管道,d1=50mm,d2=100mm,所通過(guò)的流量Q=16m3/h的水.在截面突變處置一差壓計(jì),其中充滿=15689N/m3的液體,讀得液面高差h=173mm,試求

24、管徑突然擴(kuò)大的阻力系數(shù).10.魚雷在水下5m深處以50km/h的速度運(yùn)動(dòng),據(jù)相對(duì)性原理,可認(rèn)為魚雷不動(dòng),流體從無(wú)窮遠(yuǎn)處以流速50km/h流過(guò)魚雷.(1)若流體流過(guò)魚雷表面時(shí),其最大速度為無(wú)窮遠(yuǎn)處速度的1.5倍(如圖4-30所示的A點(diǎn)處),求魚雷A點(diǎn)處的壓力.(2)設(shè)水溫為15,產(chǎn)生空泡的壓力為2.33kN/m2,求魚雷產(chǎn)生空泡時(shí),魚雷的速度.11.如圖4-31所示的圓柱形閘門,圖(a)為關(guān)閉狀態(tài),圖(b)為開啟狀態(tài),此時(shí)上游水位升高0.6m.計(jì)算作用在閘門上水平方向的分力,并比較兩垂直分力的大小,兩種情況下的合力都通過(guò)圓心嗎 第五章思考題1.速度環(huán)量是否一定存在于閉曲線情況下 對(duì)于非

25、閉曲線的速度環(huán)量,能否用斯托克斯定理來(lái)計(jì)算 試歸納一下環(huán)量的幾種計(jì)算法.2.如何理解流體渦線與流線的差別 3.在渦核區(qū)(rR的范圍內(nèi),求壓力分布時(shí)用拉格郎日方程,而在 的范圍內(nèi),求壓力時(shí)要用歐拉方程直接積分呢 8.在求解蘭金組合渦流場(chǎng)時(shí),為什么須先解r>R的外部流場(chǎng),再解r2>0,求這兩直線渦的運(yùn)動(dòng)軌跡.4.已知速度場(chǎng)為vx=-,vy,其中k為大于零的常數(shù).求沿周線x2+y2=32的速度環(huán)量.5.流體在平面環(huán)形區(qū)域a1<ra),其中a,為常數(shù),k為柱坐標(biāo)系中z方向的單位矢量,設(shè)速度分布是軸對(duì)稱的, 求此速度分布.15.已知流線為同心圓族,其速度分別為()(

26、r>5)試求:沿圓周x2+y2=R2的速度環(huán)流,其中圓的半徑分別為R=3,R=5和R=10.16.給定柱坐標(biāo)內(nèi)平面流動(dòng)vr=(1-)cos其中,k,a均為常數(shù),求包含r=a圓周在內(nèi)的任意封閉曲線的速度環(huán)量.17.已知速度場(chǎng)為,求:沿圓x2+y2=1的速度環(huán)量.18.已知速度場(chǎng)為,求:沿橢圓4x2+9y2=36的速度環(huán)量.19.如圖5-26所示,初瞬時(shí)在(1,0),(-1,0),(0,1)和(0,-1)上分別有環(huán)量等于常數(shù)的點(diǎn)渦,求其運(yùn)動(dòng)軌跡.第六章思考題1.舉例說(shuō)明勢(shì)流理論解決流體力學(xué)問(wèn)題的思路.2.速度勢(shì)和流函數(shù)同時(shí)存在的條件是什么 各自具有什么樣的性質(zhì) 3.舉例說(shuō)明用保角變

27、換解決勢(shì)流問(wèn)題的思路.4.舉例說(shuō)明附加質(zhì)量和附加慣性力的概念.5.均質(zhì)不可壓縮理想流體繞物體的定常,三維流動(dòng),若物體有升力,問(wèn)物體是否有阻力 習(xí)題1試確定下列流函數(shù)所描述的流場(chǎng)是否為勢(shì)流.a)=kxy, c)=klnxy2b)=x2-y2, d)=k(1-1/r2)rsin式中k為常數(shù).2.已知不可壓縮流體平面流動(dòng)的速度勢(shì)為=x2-y2+x求其流動(dòng)的流函數(shù).3.給定速度場(chǎng)vx=x2y+y2,vy=x2-y2x,vz=0,問(wèn):(1)是否同時(shí)存在流函數(shù)和勢(shì)函數(shù) (2)如存在,求出其具體形式.4.已知vx=2xy+x,vy=x2-y2-y,vz=0,問(wèn):是否存在勢(shì)函數(shù) 如存在,試

28、求出其具體形式.5.已知不可壓縮平面流動(dòng)的勢(shì)函數(shù)=xy,求流函數(shù)及速度分布.6.下列流函數(shù)描述的流場(chǎng)是否為有勢(shì)流,式中C為常數(shù).(1)=2y-52y2+52x2-3x+C(2)=x+x2-y27.已知速度勢(shì)=Ccosr,求對(duì)應(yīng)的流函數(shù).式中C為常數(shù).8.求流函數(shù)=x+x2-y2的速度勢(shì),并求點(diǎn)(-2,4)和點(diǎn)(3,5)之間的壓力差.9.一強(qiáng)度為的平面點(diǎn)渦位于(a,0)點(diǎn),若y軸為一物體表面,求:(1) 流場(chǎng)的流函數(shù);(2) 該物體表面上的壓力分布.假定無(wú)窮遠(yuǎn)處壓力為零.10.假設(shè)在(-a,0)處有一平面點(diǎn)源,在(a,0)處有一平面點(diǎn)匯,它們強(qiáng)度均為Q.若平行直線流和這一對(duì)強(qiáng)度相等的源與匯疊加,

29、試問(wèn):此流動(dòng)表示什么樣的物體繞流 畫出繞流示意圖,并確定物面方程及駐點(diǎn)所在位置.11.流函數(shù)=r/sin表示經(jīng)流角的流動(dòng),如圖6-29所示.(1) 求流動(dòng)的速度勢(shì);(2) 證明=是表示二平行直線流動(dòng),并畫出流線圖;(3) 證明=2時(shí),表示為一流徑=2角的流動(dòng),并畫出流線圖.12.求圖6-30所示流動(dòng)的復(fù)勢(shì).13.求圖6-31所示流動(dòng)的復(fù)勢(shì),m為偶極矩.14.在靜止無(wú)界流場(chǎng)中,如圖6-32所示分布著四個(gè)等強(qiáng)度的平面點(diǎn)源和點(diǎn)匯.求流場(chǎng)的復(fù)勢(shì).15.如圖6-33所示,在速度為v的均勻來(lái)流中,若在原點(diǎn)處放置一個(gè)流量為Q的源,試求沿x軸的壓力分布.16在速度為v的平行均勻來(lái)流中,在坐標(biāo)原點(diǎn)放置一個(gè)流量為

30、Q的源,從而形成一個(gè)半體頭部繞流的組合流場(chǎng),求:(1)駐點(diǎn)位置;(2)過(guò)駐點(diǎn)的流線;(3)沿過(guò)駐點(diǎn)(零流線上)的速度分布和壓力分布.17.給定復(fù)勢(shì)(1+i)ln(z2-1)+(2-3i)ln(z2+4)+1z,試求通過(guò)圓x2+y2=9的體積流量(單位長(zhǎng)度)及沿該圓周的速度環(huán)量.18.已知平面流動(dòng)的勢(shì)函數(shù)或流函數(shù),求相應(yīng)的復(fù)勢(shì).(1)=tg-1yx(2)=ln(x2+y2)19.在點(diǎn)(a,0),(-a,0)上放置等強(qiáng)度的點(diǎn)源.(1)證明圓周x2+y2=a2上的任意一點(diǎn)的速度都與y軸平行,且此速度大小與y成反比;(2)求y軸上速度最大的點(diǎn);(3)證明y軸是一條流線.20.設(shè)復(fù)勢(shì)為:W(z)=mln

31、(z-1/z).(1)流動(dòng)是由哪些基本流動(dòng)組成的;(2)求流線方程;(3)求單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)z=i和z=1/2兩點(diǎn)連線的流體體積.21已知復(fù)勢(shì)W(z)=2z+8z+3ilnz,試證明x2+y2=4為零流線且為圓柱體表面,并求圓柱體的受力.22一無(wú)窮長(zhǎng)的平坦河床上有一障礙物,其外形為一圓弧oa如圖6-34所示,來(lái)流速度為U,求證流動(dòng)的復(fù)勢(shì)為W(z)=U(-z/(-)-123在寬度為B的無(wú)窮長(zhǎng)渠道中央放置一強(qiáng)度為2的點(diǎn)渦,方向如圖6-35所示,證明其復(fù)勢(shì)為W(z)=ilnez/B-iez/B+i24圓柱體半徑為0.5m,在靜水中從速度為零加速至速度為3m/s,求所需推力作功為多少 25有一

32、半徑為r0的無(wú)限長(zhǎng)圓柱,在距圓柱中心b(b>r0)處,放置強(qiáng)度為2M的偶極子.試求此圓柱體受的力.設(shè)流體密度為.26在水下有一水平的圓柱體,其半徑為0.1m,每米長(zhǎng)度重力G=196.2N.如果垂直向下對(duì)每米長(zhǎng)度圓柱體作用以F=392.4N的力,求圓柱體的運(yùn)動(dòng)方程.第七章思考題1.為什么波浪運(yùn)動(dòng)是理想流體的無(wú)旋運(yùn)動(dòng) 2.波浪運(yùn)動(dòng)是定常運(yùn)動(dòng)嗎 3.波形傳播速度與流體質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)速度有何不同 4.什么是波的群速度 當(dāng)水深h遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)L時(shí),群速度與相速度比例如何 當(dāng)水深h遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)L時(shí),群速度與相速度比例如何 5.水波如何按水深進(jìn)行分類 對(duì)于不同水深的波浪,

33、其相速度有什么差別 其群速度又有什么差別 6.重力和慣性力在液體的波浪運(yùn)動(dòng)中各起什么作用 7.二元進(jìn)行波,由深水進(jìn)行到淺水后,若波長(zhǎng)保持不變,其波能傳播速度是否變化 習(xí)題1.在水深h=10 m的水域內(nèi)有一微振幅波,波振幅a=1 m,波數(shù)k=0.21,試求:波長(zhǎng),波速,周期;(2)波面方程式;(3)x0=0及z0=-5m處水質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程.2.海洋波以10 m/s的速度移動(dòng),求這些波的波長(zhǎng)和周期.3.在無(wú)限深液體波面上,觀察到浮標(biāo)一分鐘內(nèi)上升下降15次,試求波長(zhǎng)和波的傳播速度.4如圖7-5所示,半徑為a的二維圓柱繞流,已知水面為小振幅波,試建立方程及邊界條件.5.已

34、知有限深液體平面進(jìn)行波的速度勢(shì)為試給出自由表面的波形表達(dá)式.6.已知進(jìn)行水波的速度勢(shì)為求:(1)波速C;(2)波峰上流體質(zhì)點(diǎn)的速度.7.有一全長(zhǎng)為90m的船沿某一方向以等速V航行,今有追隨在船后并與船航行方向一致的波浪以傳播速度C追趕該船.它趕過(guò)一船長(zhǎng)所需時(shí)間為16.5s,而超過(guò)一個(gè)波長(zhǎng)的距離所需時(shí)間為6s,求波長(zhǎng)及船速V.8.波長(zhǎng)為3.14m的波,在某一深度處次波面的波高減小一半,試求這一深度.9.考慮一線性平面重力波,其自由面形狀為=a coskx cost.若水是無(wú)限深的,求:(1)流體質(zhì)點(diǎn)的速度;(2)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡;(3)流體中的壓力分布.10. 已知表面波自由面形狀為=asin

35、(3x-t),如果水深h=2m,aL.求:(1)波長(zhǎng);(2)頻率.11. 考慮線性平面重力波,水深比波長(zhǎng)小得多,已知自由面形狀為=a sin(kx-t),求:速度勢(shì),波長(zhǎng),周期和相速度.12. 已知波長(zhǎng)=10m,波高為1m,求水下1m處流體的相對(duì)壓力.第八章思考題納維爾斯托克斯方程應(yīng)用時(shí)有無(wú)什么限制 在哪些流動(dòng)情況下有精確解 2.兩平行平板間粘性不可壓縮流體作定常層流流動(dòng)時(shí),其流動(dòng)是否為有旋運(yùn)動(dòng) 此時(shí)遷移加速度是否為零 壓力梯度 (沿流動(dòng)方向)是否為常數(shù) 3.理想流體壓力與粘性流體壓力有何差別 4.粘性流體運(yùn)動(dòng)的剪切應(yīng)力與剪切變形角速度成什么關(guān)系 這一關(guān)系是否適用

36、于各種流體的流動(dòng) 5.試討論物體在粘性流體中運(yùn)動(dòng)和在理想流體中運(yùn)動(dòng)其物面邊界條件有何差別.習(xí)題1.試驗(yàn)證管內(nèi)完全發(fā)展的層流流動(dòng),任意截面上的速度分布u滿足下列方程式:式中為流體的粘性系數(shù).流體為不可壓縮流體.2.如圖8-13所示,傾斜平板上流體作層流流動(dòng),試證明:(1)速度分布為: (2)單位寬度上的流量為3.光滑管的湍流運(yùn)動(dòng)核心部分的速度分布 式中umax,r0為常數(shù),試證管流平均流速為4.如圖8-14所示,粘性流體沿垂直圓筒表面以穩(wěn)定的層流流下,試求出該流動(dòng)的速度分布.該流體的粘性系數(shù)和密度分別為和.5.一皮帶輸送機(jī)裝在船上,用來(lái)清除浮在海面上的油污,如圖8-15所示.

37、假設(shè)皮帶以一穩(wěn)定速度v運(yùn)行,試?yán)?v以及油的粘性系數(shù),確定單位寬度皮帶所攜帶油的流量.6.=0.05N·s/m2的油在環(huán)狀縫隙中流動(dòng).如圖8-16所示,已知內(nèi)徑a=0.01m,外徑b=0.02m,若外壁的剪應(yīng)力為40N/m2,求:(1)每米長(zhǎng)度上環(huán)狀縫隙的壓力降;(2)流體的體積流量;(3)流體作用在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的內(nèi)壁上的軸向力.7.證明相距為h的兩無(wú)限長(zhǎng)不動(dòng)的平行平板間不可壓縮粘性流體定常層流運(yùn)動(dòng)時(shí),截面上通過(guò)的體積流量與單度長(zhǎng)度平板上的壓力降成正比.第九章思考題1.試分別討論量綱,基本量綱,導(dǎo)出量綱的函義,在一般流體力學(xué)中,基本量綱(獨(dú)立量)有幾個(gè) 2.試討論量綱齊次性原

38、理的意義.3.兩個(gè)流動(dòng)現(xiàn)象相似的充分,必要條件是什么 4.定理的基本思想和步驟如何 5.物理相似包括哪幾方面的相似 6.分別討論局部?；妥阅；囊饬x.7.試分別討論雷諾數(shù),佛勞德數(shù),斯特洛哈爾數(shù),歐拉數(shù)的物理意義.8.試討論相似理論在指導(dǎo)模型試驗(yàn)中的意義.9.相似準(zhǔn)則數(shù)可由幾種方法導(dǎo)出 10.在對(duì)船舶進(jìn)行研究時(shí),總是將總阻力進(jìn)行分類,這種分類的物理動(dòng)機(jī)是什么 習(xí)題1.實(shí)船長(zhǎng)100米,在海水中的航速為20kn,需要確定它的興波阻力和粘阻力,試根據(jù)相似理論分別討論如何在風(fēng)洞中進(jìn)行船模試驗(yàn).2.實(shí)船的速度為37km/h,欲在水池中測(cè)定它的興波阻力,

39、問(wèn)船模在水中的拖曳速度為多少 設(shè)船?？s尺比為1/30,如測(cè)得船模的興波阻力為1.04N,則實(shí)船的興波阻力應(yīng)為多少 3.在水池中進(jìn)行快艇模型實(shí)驗(yàn),模型的大小為實(shí)船的1/20,如需測(cè)定快艇在航速為50kn時(shí)的興波 阻力,問(wèn)模型的拖曳速度應(yīng)為多少 4.有一海船長(zhǎng)150m,設(shè)計(jì)航速25kn,船?？s尺比為1:30,若在水池中做實(shí)驗(yàn),試就下列兩種情況分別確定模型試驗(yàn)時(shí)的船速.(1)僅研究興波阻力時(shí);(2)僅研究粘性阻力時(shí).5.某船的螺旋槳在水池中做模型實(shí)驗(yàn),縮尺比為1:50,若螺旋槳的轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分,所測(cè)的功率為0.002W,試換算出原型螺旋槳的轉(zhuǎn)速和功率.6.已知一元層流流動(dòng)中的

40、粘性切應(yīng)力與粘性系數(shù)以及角變形速度有關(guān).試通過(guò)量綱推理決定牛頓內(nèi)摩擦定律的形式.7.水翼艇以等速v0在水面上滑行,已知流場(chǎng)中出現(xiàn)空泡,水的汽化壓力為pv,流體的密度,水翼弦長(zhǎng)為b,攻角為a,水翼吃水深度為h,求水翼受升力的相似準(zhǔn)則數(shù).8.1:40的船模試驗(yàn),測(cè)得速度為0.54m/s,波阻力為1.1N,如粘性影響不計(jì),求原型船的波阻為多少 9.溫度為20,水中有一潛體模型長(zhǎng)為1.5m,以3m/s的速度拖曳,阻力為14kN,若原型潛體在大氣中以18m/s運(yùn)動(dòng),大氣溫度為15,要求流動(dòng)相似,問(wèn)原型潛體長(zhǎng)為多少 阻力估計(jì)為多少 10.一艘潛水艇下潛0的海水中以5m/s的速度行駛.(

41、1)求出縮尺比為1:20時(shí),艇模在20的淡水中的速度.(2)若已測(cè)模型推進(jìn)功率為20kw,求原型艇相應(yīng)的功率.11.一船設(shè)計(jì)為250m長(zhǎng),船身最大寬度為30m,吃水為12m,吃水表面積為8800m2現(xiàn)以1:30的船模進(jìn)行試驗(yàn),拖車牽引速度為1.45m/s時(shí),測(cè)得總阻力為38N,問(wèn):(1)原型船的航速為多少 (2)原型船的總阻力為多少 12.已知水上滑艇所受的阻力主要來(lái)自波阻,若船模的幾何尺寸是實(shí)船的1/25,當(dāng)船模以6m/s速度航行時(shí),其阻力等于1.8N,試求實(shí)船所受阻力應(yīng)為多少13.某船長(zhǎng)132m,浸水面積為2325m2,其船模長(zhǎng)2.4m,并以1.5m/s的速度在淡水中試

42、驗(yàn),已知測(cè)得的總阻力為17.75N,求原型船的航速.第十章思考題1.如圖1031所示:粘性流體的流動(dòng),若流動(dòng)定常,管長(zhǎng)分別為l2和2l2,管徑分別為D和2D,試比較其體積流量Q1和Q2,流速V1和V2.2.試比較圓管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù)的定義和沿平板流動(dòng)的雷諾數(shù)定義,并比較兩種情況下的層流流動(dòng),湍流流動(dòng)以及臨界雷諾數(shù)和自模雷諾數(shù).3.管徑,管長(zhǎng)及粗糙度不變,沿程阻力系數(shù)是否隨流量Q的增大而增加 沿程水頭損失hf是否隨流量Q的增大而增加 4.是否表面上幾何光滑的管子一定是"水力光滑"管,而表面上幾何粗糙的管子一定是"水力粗糙"管 為什么 圖10-31圖1032圖

43、10335.管道裝置如圖1032所示,已知水頭H,管徑d,沿程損失系數(shù),流動(dòng)在阻力平方區(qū).(1)若在水平方向接一段長(zhǎng)為l的同管徑水管.(2)在鉛垂方向接一段L長(zhǎng)的同管徑水管.試討論兩種情況下,流量如何改變 為什么 圖10346.如圖1033所示在同一水平面的分叉管,已知流量分別為Q1和Q2,若在B處接上一段管子長(zhǎng)L,管徑相同,其它情況不變,問(wèn)流量Q1,Q2是否變化 為什么7.管路流動(dòng)裝置如圖1034所示,當(dāng)閥門開度減小,問(wèn)閥門前后兩測(cè)壓管的液面高h(yuǎn)1,h2將如何變化 為什么 8湍流流動(dòng)中是否存在定常流 9湍流中的擬序結(jié)構(gòu)說(shuō)明了什么 10湍流流動(dòng)中,在緊靠壁面處一薄層保持層流狀態(tài),湍流附加切應(yīng)力

44、為零,則壁面切應(yīng)力是否與管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)相等 為什么 11圓管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí),沿程阻力系數(shù)=SX(64ReSX),雷諾數(shù)增加,則下降,是否沿程阻力也下降 12對(duì)于同一管道,沿程阻力系數(shù)是否隨流量的增大而增大 13薄壁小孔口的自由出流與淹沒(méi)出流的流量公式一樣,其差別在哪里 14孔口出流不產(chǎn)生完善收縮對(duì)流量系數(shù)有無(wú)影響 15研究水擊現(xiàn)象在工程上有什么意義 16水擊有哪些危害 17有什么方法可以減小水擊的壓力 18在研究水擊波的傳播速度時(shí),若將水看作不可壓縮流體,會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果 習(xí)題1.內(nèi)徑為101.6mm的管道,在43.3溫度下送水,水的流速為1m/s,判斷管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài).2.水平放置的新鑄鐵管,內(nèi)徑為

45、101.6mm,輸送10的水,當(dāng)速度為0.4m/s時(shí),求90m長(zhǎng)度管段上的壓力降.3.20的原油(其運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=7.2mm2/s),流過(guò)長(zhǎng)900m,內(nèi)徑為304.8mm的新鑄鐵管(=0.244mm),若只計(jì)管道摩擦損失,當(dāng)流量為0222m3/s時(shí),需要多大的壓頭 4.虹吸管如圖10-35所示,已知L1=2m,L2=4m,d=7.5cm,h=1.5m,H=2m,進(jìn)口=0.5,彎頭=0.29,出口=1.若沿程阻力系數(shù)=0.046,求管內(nèi)流量Q和C點(diǎn)處的真空度.5.傾斜管路如圖10-36所示.已知d1=5cm,d2=10cm,z1=0.4m,z2=0.7m,只計(jì)局部損失,求流量.6.光滑

46、管中的經(jīng)驗(yàn)公式=0.3164Re025,Re105,證明:使用該公式時(shí)預(yù)期的壓力降正比于U7/4.7.如圖1-37所示,兩蓄水池由三根鑄鐵管串聯(lián)起來(lái),L1=600m,L2=900m,L3=1500m,d1=0.3m,d2=0.4m,d3=0.45m,當(dāng)水溫為15時(shí),體積流量為0.11m3/s,求兩蓄水池液面之高度差.8.如圖10-38所示,給水泵的吸水管長(zhǎng)L=15m,直徑d=150mm,已知進(jìn)水閥的損失系數(shù)1=6,彎頭損失系數(shù)2=0.2,流量Q=16l/s,h=4m,若水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=0.01cm2/s,管子的絕對(duì)粗糙度=02mm,求水泵吸入處的真空度.9.通過(guò)直徑為50mm的管道的油,Re

47、=1700,=0.744×10-4m2/s,問(wèn)距管壁6.25mm處的流速為多少 10.長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m,直徑d=20cm的有壓輸水管,管道為正常情況下的鋼管(=0.19mm),水溫為6,時(shí)=0.0174cm2/s,若流量為Q=24l/s,求沿程水頭損失. 11.截面積為0.093m2的水管,通過(guò)的流量為0.283m3/s的水,其截面積突然擴(kuò)大到0.377m2,若小管中的壓力為4.8kN/m2,求:(1)擴(kuò)大的能頭損失;(2)擴(kuò)大后大管中的壓力.12.輸送流量Q=0.236m3/s的水管,直徑由d1=450mm突然縮小到d2=300mm,取收縮系數(shù)Cc=0.67,計(jì)

48、算:(1)水流總能頭的變化;(2)壓頭的變化.13.如圖10-39所示的流動(dòng),管子為新鑄鐵管,=0.013mm,B=0.8,C=0.9,A=0.3,求B點(diǎn)處的壓力.14.如圖10-40所示的船閘閘室,面積A=800m2,泄水孔寬B=4m,高h(yuǎn)=2m,形狀矩形.上,下游初始水位差H1=5m,孔口流量系數(shù)=0.65,若閘門以速度v=0.05m/s勻速上升開啟.設(shè)孔口出流時(shí)下游水位保持不變.試求:(1) 閘門開啟到位(達(dá)到h=2m的高度)時(shí),閘室中水位下降的深度.(2) 當(dāng)閘室中的水位下降到與下游水位平齊時(shí)所需的時(shí)間.150混凝土壩身內(nèi)設(shè)一泄水管,如圖1041,作用水頭H=6m,管長(zhǎng)L=4m,希望通

49、過(guò)流量Q=10m3/s,試計(jì)算所需的管徑d,設(shè)流量系數(shù)=0.82.16.平底空船橫斷面形狀如圖1042,船舷高h(yuǎn)=0.5m,船底面積=8m2,船自重G=9.8KN,現(xiàn)船底有一個(gè)直徑為10cm的破洞,水自破洞流入船內(nèi),試問(wèn)船沉沒(méi)所需的時(shí)間.17如圖10-43圓柱形容器直徑D=2.6m,長(zhǎng)L=4m,底部有一個(gè)出流孔,直徑為60mm,空氣可以從容器頂部的氣孔流入,當(dāng)容器充水3/4高度時(shí),求泄空所需的第十一章思考題1.試討論勢(shì)流理論與邊界層理論怎樣結(jié)合起來(lái)解決繞流問(wèn)題 2.試比較層流邊界層與湍流邊界層流動(dòng)中的速度分布,分離點(diǎn)的位置,邊界層厚度,以及壁面剪應(yīng)力的差別.3.怎樣理解平板邊界層和曲

50、面邊界層流動(dòng)中物面上壓力分布的差異 4.二維不可壓縮流體繞平板的流動(dòng)中,壁面上局部摩擦切應(yīng)力0隨平板長(zhǎng)度方向x是怎樣變化的 這一變化規(guī)律對(duì)船體設(shè)計(jì)有什么意義 5.摩擦阻力的大小主要取決于哪些方面 形狀阻力的大小主要取決于哪些方面 6.是否物體表面越粗糙,粘性阻力就越大 7.某船從海水域駛?cè)氲?假設(shè)其航速與水溫保持不變,問(wèn)其邊界層厚度及物面上的切應(yīng)力將如何變化 8.邊界層分離主要與哪些因素有關(guān) 對(duì)于粘性流體繞流流線型物體且不發(fā)生邊界層分離的情況下,是否會(huì)產(chǎn)生壓差阻力 即形狀阻力.9.對(duì)于非流線型物體的繞流,應(yīng)使其邊界層為湍流邊界層,試討論此種

51、情況下與層流邊界層比較起來(lái)物體的總阻力是增加還是降低 摩擦阻力和壓差阻力的增減情況如何 對(duì)于實(shí)際流動(dòng),用怎樣的辦法可使流動(dòng)變?yōu)橥牧鬟吔鐚幽?#160;10.對(duì)于流線型物體的繞流,是否也象上述非流線型物體繞流一樣使其邊界層變?yōu)橥牧鬟吔鐚觼?lái)減少總阻力 如果其邊界層全為層流邊界層流動(dòng),兩種情況比較起來(lái),哪種方法對(duì)減少總阻力有利 習(xí) 題1.沿平板的定常平行流動(dòng),在某處其速度分布為u=4×104y-2×106y2,求:邊界層動(dòng)量損失厚度隨流動(dòng)方向的變化率若將平板變彎,仍保持上述速度分布,求在=0處的值.2.平板層流邊界層內(nèi)速度分布規(guī)律為試求邊界厚度和摩擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)

52、系式.3.若平板層流邊界層內(nèi)的速度分布為正弦曲線,試求邊界層厚度和動(dòng)量損失厚度以及摩擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系式.4.已知平板層流邊界層中速度分布為,求邊界層排擠厚度和動(dòng)量損失厚度.5.若定義為邊界層能量損失厚度,試證明:式中:為邊界層厚度,為邊界層排擠厚度.6.證明長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為b的平板上受到的摩擦阻力正比于動(dòng)量損失厚度(平板末端處的動(dòng)量損失厚度),已知外部流動(dòng)速度U=const.7.已知不可壓縮粘性流體以勻速U繞長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為b的平板流動(dòng)時(shí),其邊界層(層流)內(nèi)的速度分布為其中a,b,c,d為待定常數(shù).求:邊界層厚度(x);平板上的摩擦阻力;摩擦阻力系數(shù).8.若湍流邊界的速度分布按1/10次方定律,試求邊界層厚度及摩擦阻力系數(shù)的