湖北工业大学流体力学作业答案版

1、已知油的重度为78003，求它的密度和比重。试求0.2m3已知：γ＝78003；V＝0.2m3解析：(1)油的密度为；油的比重为(2)0.2m32、体积为5m3的水在温度不变的条件下，压力从1大气压增加到5大气压，体积减小了1L已知：V＝5.0m3，p1＝1.0×105，p2＝5.0×105，ΔV＝1L解析：由(1－9)和(1－10)式，得水的体积压缩系数及弹性系数值分别为3、一块可动平板和另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5，可动板若以0.25m的速度移动，假设板间流体中的速度分布是线性的，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为22，求这两块平板间流体的动力黏度。解：板间流体的速度梯度可计算为由牛顿切应力定律，可得两块平板间流体的动力黏度为4、流场的速度分布为，求流体在点（2，1，4）和时间t=3s时的速度、加速度。解：代入点（2，1，4）和时间t=3，得速度值为代入点（2、1、4）和3的值，得加速度的值5、管道直径100，输送水的流量为10，水温为50C，水的运动粘性系数ν=1.52×10-6m2，试确定管内水流的流态。如用这管道输送同样质量的石油，已知石油的密度ρ8503，运动粘性系数ν解：50C水的雷诺数为：，紊流石油：，层流1、封闭容器中水面的绝对压力为p1＝105，当地大气压力为98.1，A点在水面下6m，试求：(1)A点的相对压力；(2)测压管中水面和容器中水面的高差。已知：p1=105，98.1，h1=6m解析：(1)依据题意列静力学方程，得A点的相对压力为(2)测压管中水面和容器中水面的高差为2、倾斜的矩形平板闸门，长为，宽b＝2m，设水深h＝8m，试求作用在闸门上的静水总压力及其对端点A的力矩。已知：2m，8m，h04m，3m。解析：依据图意知；闸门面积为。闸门所受的总压力为压力中心D距形心C的距离为压力中心D距A点的距离为静水总压力对端点A的力矩为3、多管水银测压计用来测水箱中的表面压力。图中高程的单位为m，当地大气压力为105，试求水面的绝对压力p0。已知：所有尺寸见附图，当地大气压力为105。解析：左右两侧的U型管，以及中部的倒U型管中1、2、3点所在的水平面均为等压面，依据题意列静力学方程第四章,第五章作业1.有一输油管道，在内径为20的截面上流速为2，求另一内径为5截面上的流速以及管道内的质量流量.已知油的密度为8503。解：已知d1=200.2mU1=2d2=0.05m根据连续方程，有(所以U212*U122=32mρQ=ρ(2．如图所示直立圆管管径为10，一端装有直径为5的喷嘴，喷嘴中心里圆管截面=1\*3①处的高度为3.6m，从喷嘴排入大气的水流出口速度为18。不计摩擦损失，计算截面=1\*3①处所需的相对压强。解：d1=100.01mA1=(0.01/2)2*3.14=7.855m2.d2=5,A21/4=1.925m2因为U2=18，根据连续方程U2*A21*A1U1=18/4=4.5。根据伯努利方程有U1所以U而=2\*3②端压力为空气大气压，相对压强为0。所以[（182-4.52）/2+9.8*3.6]*10001=1.87×1053．3－32高压水管末端的喷嘴如图，出口直径d＝10，管端直径D＝40，流量Q＝0.4m3解：(1)由流量计算式，得(2)列喷嘴进出口的伯努利方程得(3)设喷嘴对水流的反作用力为，列动量方程，坐标系的方向为流体的流动方向，则每个螺栓受力为4．流量为0.06m3的水，流过如图所示的变直径管段，截面①处管径d1＝250，截面②处管径d2＝150，①、②两截面高差为2m，①截面压力p1＝1202，压头损失不计。(1)如水向下流动，②截面的压力及水银压差计的读数；(2)如水向上流动，②截面的压力及水银压差计的读数。解：已知：0.06m3，d1=250，d2=150，2m，p1=1202(1)由连续性方程，得(2)列出①、②两截面间的伯努利方程，基准面取在②截面上；同时列出U型管的静力学方程，得(3)如果水向上流动，并且不计压头损失，所得结果和上述相同。5．水射流由直径d＝6的喷嘴垂直向上喷射，离开喷口的速度为15m，若能支撑一块重100N的平板，射流喷射的高度Z为多少？解：(1)取管嘴出口至平板间的水体为分析对象，建立坐标系，方向垂直向上，设射流冲击平板时的速度为u2，根据动量方程则(2)列管嘴出口至平板间的伯努利方程，得所以第六章作业1.水平放置的毛细管粘度计，内径0.5，两测点间的管长1.0m，液体的密度ρ=9993，当液体的流量8803时，两测点间的压降△1.0，试求该液体的粘度。解:假定流动为充分发展的层流，由有关公式得μ=πR4∆p由于Re=42.铁皮风管直径d＝400，风量Q＝1.2m3，空气温度为20解：而因