冶金傳輸原理-吳鏗編動(dòng)量傳輸部分習(xí)題參考答案-精選

1、123（題目改成單位質(zhì)量力的國(guó)際單位）45689（不能承受拉力）101112（d為表現(xiàn)形式）13 .解：由體積壓縮系數(shù)的定義，可得:14 .解：由牛頓內(nèi)摩擦定律可知，dvxFAxdy式中Adl由此得FAdlV8.57Ndy1dVVdp100010699510001062110651091/Pa第二章參考習(xí)題答案（僅限參考）5 .解：PiPa油ghi水gh2汞ghpa油ghi水g%0.4mg6.解：（測(cè)壓管中上方都為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）(1)PiPa油gh3h水gh2工Pap8333(2)RPa油g%與水gh24Pah3=1.8m.D22S0.1256m2V7K=Sh10.12560.50.0628m3

2、%=Sh3h10.12561.30.16328m37.解：設(shè)水的液面下降速度為為v,vdzdt單位時(shí)間內(nèi)由液面下降引起的質(zhì)量減少量為：,2則有等式：v旦V2,代入各式得:（測(cè)壓計(jì)中汞柱上方為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，若為真空結(jié)果為1.16m)d2v44t0.274dt0.274t0解得：t2121518s0.27448 .解：P1P0aghP2P0sghPP1P2asgh248.7Padzdt0.274z05整理得:0.5dz12345 .答：拉格朗日法即流體質(zhì)點(diǎn)法必須首先找出函數(shù)關(guān)系x(),y(),z(),p()等。實(shí)際上就是要跟蹤每一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)，可見(jiàn)這個(gè)方法在方程的建立和數(shù)學(xué)處理上將是十分困難的。因而除

3、研究波浪運(yùn)動(dòng)等個(gè)別情況外很少采用。實(shí)際上，在大多數(shù)的工程實(shí)際問(wèn)題中，通常弁不需要知道每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)至始至終的運(yùn)動(dòng)過(guò)程， 而只需要知道流體質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)空間任意固定點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化狀況， 以及某一時(shí)刻流場(chǎng)中各空間固定點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素，然后就可以用數(shù)學(xué)方法對(duì)整個(gè)流場(chǎng)進(jìn)行求解計(jì)算。6 .答：流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若每一空間點(diǎn)的物理量(運(yùn)動(dòng)參數(shù))不隨時(shí)間改變，則稱為恒定流動(dòng)(又稱定常流動(dòng))，否則稱為非恒定流動(dòng)(又稱非定常流動(dòng))流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡稱為跡線。流線是速度場(chǎng)的矢量線，是某瞬時(shí)在流場(chǎng)中所作的一條空間曲線。37 .解：(1)Q=vm621052300,湍流v110,_3(2)Re=vm-0.21

4、5050107.12300,層流v28108.答：，斷面平均流速是一種假想的流速，即過(guò)斷面上每一點(diǎn)的平均流速都相同。斷面平均流速的概念十分重要，它將使我們的研究和計(jì)算大為簡(jiǎn)化。9.答：不正確。均勻流是相對(duì)于空間分布而言，恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言。均勻流的不同時(shí)刻的速度可以不同，也可以相同。恒定流的不同空間點(diǎn)上的速度可以不同，也可以相同。當(dāng)流量不變時(shí)，通過(guò)一變直徑管道，顯然是恒定流，但不是均勻流。10 .解：根據(jù)歐拉法中速度的定義:xc1cos(k1t)c2sin(k|t)將x帶入原方程得：ycisin(kit)C2cos(kit),zLtc3再根據(jù)初始條件，得：Ga,ab,c3c于是得到拉格朗日

5、法表示為：xacos(k1t)bsin(k1t)yasin(k1t)bcos(k1t)zk2tc11 .解：根據(jù)隨體導(dǎo)數(shù)定義:axVxVxVxVxtVxVyVxyzxVxx,y,z,tVyx,y,z,t得:Vzx,y,z,t-1kyk1xk2右邊第一個(gè)式子，兩邊對(duì)d2xdt2dxdtdydtdzdtt求導(dǎo)，聯(lián)合第二個(gè)式子可得:ki2x0,解這個(gè)常微分方程得:vyvyVyVyaytVVyVzxyzVzVzVzVzazVx-Vy-Vz-txyz將速度代入隨體導(dǎo)數(shù)中，得：22322ax0 xy2xy3yx02xy3xyay03y3009y33az0008z8z代入點(diǎn)（1,2,3）得：ax2ay18a

6、z2161.錯(cuò)、錯(cuò)、錯(cuò)234.解：根據(jù)平面不可壓縮流體連續(xù)性的性質(zhì)：(1)工工0；連續(xù)xz(2)乂工101；不連續(xù)xz(3)叢工2x1;當(dāng)0.5時(shí)連續(xù)，其他情況不連續(xù)xz5 .解：同題4,Vx.，、Aycos(xy)(1)J；當(dāng)時(shí)，連續(xù)；其他情況不連續(xù)yAxcos(xy)yVxAx丫；連續(xù)VyAyy6 .解：應(yīng)用伯努利方程:2pv+0g2g流量Q13.14d2v2.37103m3/s47 .解：根據(jù)流體靜力學(xué)知識(shí)得到以下關(guān)系式:Rghp2 水gh2ghp+0+0g解得v2.-pp20.98m/s根據(jù)左右兩管水的體積相等，有:r0.1mcd2水gg2g2D8 .解：選取圓柱坐標(biāo)系，假設(shè)流動(dòng)是沿Z

7、軸方向進(jìn)行，且為充分發(fā)展的層流流動(dòng)。根據(jù)已知條件可知，流動(dòng)是軸對(duì)稱，。方向量力，則有:d2h4D2h4得:方，代入可解得:可不考慮，僅Z方向有流動(dòng)。由連續(xù)性方程、穩(wěn)定流動(dòng)，忽略質(zhì)1_PZ2z-2r工二22r2z-2Z化簡(jiǎn)得:20-2Z0；0；1-(r-)rrr1_PZ進(jìn)行第一次積分,弁將邊界條件0處，代入，算得積分常數(shù)C1;再進(jìn)行第二次積分，弁將處,u0代入，算得出CZ最后得到:1dPZ4dZ22、R2dP.(Rr)丁瓦1式中r為管截面上速度為uZ處到管中心的距離,R為圓管半徑。顯然其速度分布呈拋物線形。卜面很容易推導(dǎo)出uZ與u的關(guān)系為:r2zmax1(-)2R9.解：列1-2處的伯努力方程：

8、（以2處為0基點(diǎn)），用相對(duì)壓強(qiáng)計(jì)算：22v1v20gh20022由于水槽的直徑比虹吸管的直徑大很多，那么就可以近似設(shè)V等于0。代入可得v2.須28.86m/sdo2.：do2QQ流川Qv2-3.14、2gh23.146.26103m3/s44同理列2-3處的伯努利方程（p2為什么為0）:（以2處為0基點(diǎn)）2P3丫32根據(jù)質(zhì)量守恒：3處和2處的速度滿足：d22d；,得v3v2.215m/s444代入得：22v2v1P3-（幾h2）g22024.3Pa2g負(fù)號(hào)表示C處的壓強(qiáng)低于一個(gè)大氣壓，處于真空狀態(tài)。正是由于這一真空，才可將水箱中的水吸起。用絕對(duì)壓強(qiáng)表示：101325-22024.3=79300

9、.7.g(h1h2)02v226.解：P,22Lvm64Lvm64Lvm2d2Vmdd22d2Re四詈射6902300,符合假設(shè)另一種簡(jiǎn)單計(jì)算方法:假設(shè)雷諾數(shù)小于2300,有0.1520.9651063241049201000Revmd1.840156902300,符合假設(shè)41040.4250.31.210410632300假設(shè)雷諾數(shù)小于2300,有入64ReVmd代入上式得:QAVmd2“vm3.140.1521.8440.03m3sQAVmd23.140.1521.8440.03m3,1s7.解:Vm4Q彳40.0320.425m,s3.140.3則vm2d2p64L20.1520.965

10、10664410492010001.84m/s2PR2dp8L32L1.84m/shf64Re0.062Lvmd2g0.062300.42520.329.810.06m8.解:vm4Qd240.053.140.2521.02msVmdRe1.020.251.007106552.51051050.00130.250.0052；查莫迪圖得入0.031hf,2Lvmd2g0.0311000.251.02229.810.66m9.解:vm4Qd2，0.3294-2603.140.0521.4m.s2Lvmd2g102p2vmL26168.6c.1020.03-d10001.420.056.2960.2

11、9-2Lvmdi2g2.930.027000.15_21.13229.8111.解:Revmdvmd0.250.3051.231.781052696.64m1050.31640.03712.1L80.305Vm0.037解：V4Q解得1.3mRevmd251.31.571050.00051.3PiPa13.解:ReVmd(1)hf(2)d24(2)1.2320.25212000060603.14d210.390.393250.00125.58Pa652.071061050.000385;查莫迪圖得入0.01552Lvmdi2g1.234Q2d1202.5110.01551.39.81921.5

12、711120Pa11.90.720.1571040.27202Vm2g72025229.81921.57m1.5691.013250.111052.471105Pa603.145.460.000278;0.0147鬻0.00278;60T11.9m.s0.72105查莫迪圖得入0.0147工丈4.21m29.81查莫迪圖得入0.0265hf2Lvmd2g-228.611.90.03657.60m0.7229.81第六章習(xí)題參考答案（僅限參考）1.解:Rexx1736-=3.41015106_5xRex,3.4106一一一38.13103m2.解:RexX_30.17x15=21015106x0

13、.1m3.解:Rexcrxcr500.915106=3106L501510占=1.01076CfL1曹0.41103CfT0.0740.2ReL2.9510CfTCfLRexcr7620（若查表，貝UA=8700）Ff2Cfbl20.074c0.2RQRq2bl9.86N2（查附錄1,對(duì)應(yīng)的p1.2053）4.解：ReiL=379.6maxCfLFf5lx0.128m1.328西0.06822CfLbl21.70NPePOTO0.8875.解：由Ma0.8,查附錄5可知:1解：由于 A050528,所以應(yīng)為超聲速流動(dòng)，但收縮噴管出口噴速最大只能達(dá)到聲速，即1。直接根據(jù)書(shū)中公式（7-39）,Gm

14、ax0.040400.0404生工ToT040.242kg/s（本題根據(jù)查附錄得到數(shù)據(jù)也能計(jì)算）2.解：a,kRT340m/sa500sinv1118v756m/s0.45vMa2.22a3.解：TT2980.0065z233KaVkRT306m/s,v250m/svMa0.82a4.解：a.同374m/sv1Ma0.374a查附錄得，T10.976TOTO0.976357K一_一_一 5pe0.656p03.2210Paa0kRT0343m/sTe0.887T0260KaekRTe323m/sveaeMae258m/s6.解：莊0.8660.528,故為亞聲速流動(dòng)，所以:PO1.410.86

15、62*4*158m/scTAMae2.20,0.184,0,508,一2.000T0，ATe0.508T0159K3e0.18402.43kg/maekRTe240.6m/sVeaeMae529.3m/s9.解：莊0.1030.528,查附錄5可知:P0Ma2.15,0,195,Te0.5200T0Te0.520T0156KA-de4322.1310mA1.07103m22.00de52mm,d*37mm8.解：由Mae2,查附錄5可知:還0.128,Te0.556,1.69P0T0A*p07.93105PaTe0.556T0167Kae.面246.3m/sveaeMae492.6m/sAUV

16、0.020m2,AeA0.118m21.69veaeMaMa,kRT；512m/se0.19500.195-p-2.45kg/m3RTo22A-De20.00196m24eGeeAe2.46kg/s第八章參考習(xí)題答案（僅限參考）123456.答：幾何相似：如果兩個(gè)物體各點(diǎn)之間存在一個(gè)一一對(duì)應(yīng)，使得對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間距離之比對(duì)所有可能的點(diǎn)都為C,則稱為兩物體幾何相似。運(yùn)動(dòng)相似：原型與模型中對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如加速度、速度方向一致，大小成比例。動(dòng)力相似：兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相似的液流中，在對(duì)應(yīng)瞬間，對(duì)應(yīng)點(diǎn)上受相同性質(zhì)力的作用，離得方向相同，且各對(duì)應(yīng)的同名力成同一比例，則兩液流動(dòng)力相似。7.解：（單位長(zhǎng)度的壓降）由題中給出

17、的條件可以得到：fp,r0,選取u,r,p為三個(gè)基本物理，前已證明這三個(gè)物理量在量綱上是獨(dú)立的，這樣有P1a1blq,2a2b2c2rr根據(jù)特征數(shù)的量綱為1（量綱和諧原理）的特點(diǎn)，確定、。由于ML-1t2Lt1rLb1ML3c1因此對(duì)L：-111-3ci；對(duì)M:1=ci；對(duì)t:同理可以求出:2f立求解，則得31=2,b1二0,Ci=1,于是有:P_208.解:馬赫數(shù)相等,MaV131V2a2-V131丑449.56m/sT1雷諾數(shù)相等，ReV11l1_V22l212V1l12V2l21p2T2pRT,P2言1丁1P1V1l12V2I21T1Pi819.5kPa9.略。直接代入化簡(jiǎn)即可得證10.解：Re=0.20211_3(11000.2)10189.819102231060.20.105V,不會(huì)沉降13(11000.2)10189.81d22231060.20.5dd1.9104m,Re一=0.4261,符合一-2.、0.9cm/s)-2=1。這三式聯(lián)21.41.1710511.411.32（也可根據(jù)查附錄得到數(shù)據(jù)計(jì)算）pee0.4330.5