流体力学与流体机械教材课后题答案_第1页
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文档简介

1、第一章 流体及其物理性质1-4.解: 由已知可知:P=20000Pa 由m=rV可得:dm=rdV+Vdr,在压强变化时,质量没有变化,则dm=0,即rdV+Vdr=0,则所以体积压缩系数1-5.解:由体积膨胀系数:可得:所以说膨胀水箱的最小体积应该是0.41m3。第二章 流体静力学2-2.解:由可得2-3解:如图所示:同种液体能够互相连通位于同一高度处是等压面,分析可知:图2-32-11解:由题意可知:侧面BC的总压力大小为:2-14解:真空表C的读数是1.49104Pa,则自由液面在原来的基础上还要补充一段h:左侧水对闸门AB的压力:左侧压力中心:右侧油对闸门AB的压力:右侧压力中心:根据

2、力矩平衡得:(假设作用于B点力的方向向左)F左L左= F右L右+FBL可得:FB=39893.79N其中L左=yD左(H1+h-H2)2-15解:曲面ab的压力:水平方向分力:竖直方向分力:则曲面所受合力:受力方向:2-17解:曲面abcd所受的静水压力:水平方向分力为:竖直方向分力为:则曲面所受合力为:受力方向为:2-19解:这道题关键是自由液面的选取:因为在C点的绝对压强是196120Pa,其相对压强是:作用于半球的总压力只有竖直方向的分力:第三章 流体运动学和动力学基础3-4解:由连续方程A1V1=A2V2可得:所以说截面2-2处的平均流速为0.5m/s。3-7解:如图所示:根据伯努利方

3、程可得:在此处ZA=ZB,VA=0,则又因为 则3-8解:如图所示:取两截面1、2列伯努利方程:同时根据连续性方程有:可得:则由U形管压差计来测量压差则qv=0.06m3/s3-19解:同理:V2=2.30m/s取截面1-1、2-2列伯努利方程:由于该管路是水平的,Z1=Z2则可得水流经渐变段,动量发生变化,必然产生对镇墩产生作用力设轴向力为F,水平向右,则渐变段镇墩所受的力为R,水平向左,列动量方程可得:P1A1-P2A2-R=qv(V2-V1)代入数据可得:R=P1A1-P2A2-qv(V2-V1)=391.8KN则F=-391.8KN,方向是水平向右。3-20解:(1)同理VB=5.66

4、m/s(2) 取两截面A-A、B-B列伯努利方程:由于管路水平,ZA=ZB,可得(3) 对控制体内流体进行受力分析本体弯管水平放置,显然不必要考虑重力作用,对于表面力,只有进、出口控制面上的压力FA=PAAA=1201033.14/40.22=3.768KNFB=PBAB=1091033.14/40.152=1.93KN两者方向指向控制体。水流经弯管,动量发生变化,必然产生作用力F,而F与关闭对水的反作用力R平衡。管道水平放置在xoy平面上,假设R方向指向弯管处。与x轴夹角为。(4) 列动量方程求解:X轴方向:FA-Rcos-FBcos60=qv(VBcos60-VA)Y轴方向:FBsin60

5、-Rsin=qvVBsin60求解得:R=3108.6N tan=0.41第四章4-2解:由已知可得:320mmHg所产生的压强为:P1=13.61039.80.32=4.3104Pa选0-0、1-1面列伯努利方程:所以说:泵的吸水高度hg为3.164m。4-6解:(1)在圆管中层流流动时:(2)(3)(4) 圆管层流中切应力在有效截面上的分布规律:水力坡度J4-16解:(1)求雷诺数Re (2)4-20解:解法一:以1-1,2-2截面列伯努利方程:解法二:公式法(5) 孔口、管路流动与气体射流5-14解:由已知可得:5-19解.因为,则在并联管路中解得:qv1=492.31L/h qv2=307.69L/h 5-15解: 5-16解:由已知可得:断面积A1=20.04=0.08m2断面积A2=30.04=0.12m2断面积A3=0.04m2由表5-2查可得:比阻A/1=0.7962 A/2=0.22

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