流体力学课后习题答案-贾月梅主编

习题与答案

周立强

中南大学机电工程学院液压研究所

第1章流体力学的根本概念

17.是非题（正确的打错误的打“x”）

1.理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。[V]

2在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。〔V〕

3粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。（V〕

4.牛顿内摩擦定律适用于所有的流体0〔x〕

5牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。〔X〕

6有旋运动就是流体作圆周运动。〔x〕

7,温度升高时，空气的粘度减小。〔x〕

8流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。〔x〕

9平衡流体不能抵抗剪切力。〔V〕

10.静止流体不显示粘性。〔V〕

11.速度梯度实质上是流体的粘性.〔J〕

12.流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。（V〕

13.恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（x〕

14.牛顿内摩擦定律中，粘度系数m和u均与压力和温度有关。〔x〕

15.迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述；它们是对同一事物的不同说法；因

此迹线就是流线，流线就是迹线。〔x〕

16.如果流体的线变形速度0=〃*+%+仇=0,那么流体为不可压缩流体。〔V〕

17.如果流体的角变形速度0=4+处+0=0,那么流体为无旋流动。〔V〕

18.流体的外表力不仅与作用的外表积的外力有关，而且还与作用面积的大小、体积和密

度有关。〔x〕

19.对于平衡流体，其外表力就是压强。〔V〕

20.边界层就是流体的自由说明和容器壁的接触面。〔x〕

卜ax

1-2作用在单位质量物体上的体积力分布为：＜/、,=〃，物体的密度P;川+号+山〃，坐

fz=cz

标量度单位为m；受中，a=0,b^OAN/kg,c=0.5N/（柘•间；/-2.0kg/m5,r=0,

n=\.0kg/m4

。试求

:如图

1-2所

示区

域的

体积

力A

、G、

Fz各

为多

少？

题1-2

图

解：:氏,=JfvpdV=jjjpfvdxdydz

VV

答：各体积力为：F、=bN、Fy=T6.8N、£=88N

1-3作用在物体上的单位质量力分布为：fx=ax.fy=b.X=0,物体的密度为

p=cx+ez3/nr1）,如图1-3所示，其中，a=107V/（A^•/«）,b=\，N]kg,c=1kg/m4；

e=\kg卜/。试求：作用在图示区域内的质量总力？

解：•・・耳〃=J，夕"V=jjj

VV

题图1-3

答

:各质量

力为：

元二720N

F、=630N、

F:=ON,

总质量力

>yF“=956.7N

1-4绝对压强为Z.ISGxIO5。。，温度21.1“7的空气以30.48的速度移动。求:

〔1〕空气移动的单位质量动能？

〔2〕空气的单位体积动能？

解：〔1〕求空气移动的单位质量动能

(2〕求空气的单位体积动能

•q=RT,R=287〃(依.K)

•：m=pV,所以，单位体积质量为「

答：〔1〕空气移动的单位质量动能为E=464.5W/依；

〔2〕空气的单位体积动能为E=1517W//，

1-5如题图1-5所示，两同心内、外圆筒直径为d=10()()/n/n,D=\002mm,轴向长度b=1mm,

采用润滑油润滑，润滑油温度为60~C,密度r=824Ag/〃r\产4.17x1。，网可。求当内筒壁以

IMs速度时，所需要的扭矩"及轴功率尸各为多少？

题图1-5

解：因间隙很小，所以，可以认为速度梯度成直线，符合牛顿内摩擦定律u

答：所需扭矩M=6.55N•加，轴功率尸=13.1W。

1-6如题图1-6所示，两无限大的平板、间隙为d,假定液体速度分布呈线性分布。液

体动力粘度m=0.65x1()Tp明密度r=879.12Ag〃〃3。计算：

〔1〕以m/s为单位的流体运动粘度；

〔2〕以收为单位的上平板所受剪切力及其方向；

〔3〕以灰为单位的下平板所受剪切力及其方向。

1-8如题图1-8所示，一块40e/wx45rjwy1cm平板，其质量为5kg,沿润滑外表匀速下滑，：

u=1/n/s,油膜厚度求润滑油的动力粘度系数？

题图1-8

解：因油膜很薄，可以认为速度梯度成直线,符合牛顿内摩擦定律。

又因为物体做匀速运动，所以有

12

180//=/ng—

答：润滑油的动力粘度系数为

〃u0.105Pq。

1-9如题图1-9所示，旋转圆锥体，底边直

径0=15.2如%高〃=20”〃，油膜充满锥体和

容器的隙缝，缝隙6=0.127〃“〃，油的动力粘

度系数,11=1.84'10-3尸以求圆锥相对容器以等

题图1-9

角速度nOr/min旋转时所需要的力矩。

解：因油膜很薄，可以认为速度梯度成直线,

符合牛顿内摩擦定律。

1〕对于圆锥的锥外表

15.2

r=/?xtan^,其中,tan^=

2/72x20

YdA=2兀＞",其

中

cos。

2〕对于圆锥的底面

又dA=2兀，d，

答：所需要的扭矩为河-3.64x102。

170以下方程规定了四个矢量：

确定下式的标量a、b和c。其中，r4=ar{+/?r2+cr3o

解：rr,=art+/?r2+cr3

又.工=3i+2j+5k

解之，得

答：ci=-2»b=1,c=-3o

1-11台风的速度场在极坐标中可表示为：

ab

u=—，u=­

rrrffo

试证明：流线的方程为对数螺线，SPr=c3\

证明：因其流线方程为它=2"，

%%

证毕

1-12速度场工=如，〃,=-办为弯管内流体运动的表达式。求流线方程，并绘制出其在第

一象限内的通过点A〔0,0〕和其它一些点的流线。

解：因其流线方程

积分得

b

答：流线方程为

173在流体流动中，任一点［x,y,z〕，在时间t的压强p可改写为p(x,)，，z,r)o1J

求全微分dp;2)迎和生的物理意义如何？

dtdt

解：1〕求全微分：dp

2)立和字的物理意义

dtdt

答：令蛆=业,也,该式说明也是指一点的压强沿其曲线的变化方向〔亚〕与沿此曲线

dtdsdtdtds

的变化速率〔处〕；留是指压强随时间变化的速率。

dtdt

174流场的速度分布为

求流体在点(2,1,4)和时间U3s时的速度、加速度。

解：代入点［2,1,4］和时间/=3,得速度值为

代入点〔2、1、4］与t=3的值，得加速度的值

答：略

1-15如题图175所示，管中油的流动速度分布曲线可用公式表示为

其中,A为常数J为离管道轴心的距离，〃为一处的速度,Q为管道内径。：。二15"明.尸3〃4,

求：〔1〕管壁上的剪切应力；〔2〕在)，=%处的剪应力；〔3〕管道断面上的平均速度和流

量；〔4〕流体微团在点r=(，6=工的线变形速度和角变形速度

2

题图1-15

解：〔1〕求管壁上的剪切应力:

当r=D/2时，

由牛顿内摩擦定律

12〕求在)，=%处的剪应力；

当y=D/2时，r=()

(3〕求管道断面上的平均速度和流量。

A(D22)顼/,

--------厂,那么

4〃I4----)

A(r)2、

udS—---/2/rrdr

J4J

平均速度：

-7TO2

4

又"/■2"

4八4J

流量：Q=uS=1.5x；万(15x10-2)2=00265〃%

⑷求流体微团在点.，"泮线变形速度和角变形速度

答：略

1-16二维流速场为：%=用，2,%=-刈2。求：〔1〕经过点〔3,2〕的流线方程；〔2〕微

团在点〔3,2〕旋转角速度；〔3〕微团在点〔3.2〕的线变形速度和角变形速度。

解：〔1〕求经过点〔3,2〕的流线方程：

当x=3,y=2时

〔2〕求微团在点〔3,2〕旋转角速度：

〔3〕求微团在点〔3.2〕的线变形速度和角变形速度：

答：略

1-17在二维定常流中，流速场的方程式为：=Ax,uy=-Ay,其中：A为常数。求：〔1〕

流场的流线方程；〔2〕流动的加速度场。

解：〔1〕求流场的流线方程：

〔2〕流动的加速度场。

答：略

1-18如题图178所示，圆筒绕z轴等角速度旋转，筒内流体跟

随圆筒转动，流体的速度场可表示为：

ur=0,uo=cor>w,=0o求：流体中任意一点的旋转角速度。

解：

题图178

1-19给出如下速度场，其中a、b、c为常数，试确定:〔1〕是几

维流动？为什么？〔2〕是定常流动，还是不定常流动？为什么？

①〃、.=ax1*,〃、.=0,w.=0；②u.=ax,u=；

yi,Ayv

③ux-ax,=-by；④ux=ax,uy=by,uz=cC；

2

⑤ux=ar,uy=by,u.=cxz；⑥ux=ax,uy=-by,u:=t-cz

答：①②一维，不定常流动；③④二维，定常流动；⑤三维，定常流动；⑥三维、不定常

流动。

1-20—流场速度分布为/=ay,uy=b,其中，速度单位是根/s,y的单位是"i,〃二2〔1/s〕、

加1加s。问：〔1〕速度场是几维流动？为什么？〔2〕求点〔1,2,0〕处的速度分量小叫，生；

(3)过点［1,2,0)流线和斜率。

解：〔1〕速度场是几维流动？为什么？

一维速度场。速度的变化只与y轴方向有关。

〔2〕求点〔1,2,0）处的速度分量%,uyfuz：

当x=l,尸2时，C=6

答：略

1-21发电厂附近排出气体的空气密度场可近似为：

p=+---------歹+萨,

/6+（厂+）广）_

问：密度场是几维的？是定常的、还是非定常的？

答：三维定常的。

1-22内燃机的排气管中，密度场可近似为：

p=a\+be~cxcoscot~^,

问：密度场是几维的？是定常的、还是非定常的？

答：一维、非定常的。

1-23流场速度分布为〃*=〃）％〃、.=法,W2=c,其中，a=2［MsLb=\〔1/s〕、c=2tn/so

〔1〕试确定流场的维数，是定常的吗？〔2〕求在点〔1,2,0〕的速度分量应，人,应；

（3）求过点［1,2,0〕处的流线方程。

解：〔1〕二维定常流动。

〔2〕求在点〔1,2,0〕的速度分量/，叫，〃二：

〔3〕求过点〔1,2,0〕处的流线方程:

当A-1,y=2时，C=7

过点［1,2,0〕处的流线方程为：

1-24某一区域的流场速度分布为%=2%%=-少，匕=3—反。〔1〕试确定流场的维数,

是定常的吗？〔2〕求在/=0及时，通过点［1,1,3〕的流线方程。

解：〔1〕试确定流场的维数，是定常的吗?

答：三维、不定常。

〔2〕求在uO及ul时的流线方程：

,dxdy，日

由k=一得：

2x-ay

在点Cl,1,3〕处，Ci=l

由空=上得：

-ay3/-bz

当r=O时，在点［1,1,3〕处，C2=1-3/?

当r=l时，在点［1,1,3〕处，C2=4-3A

答：略

1-25假设不可压缩流体通过喷嘴时流动

如题图1-25所示。截面面积为

A=4(l-^v),入口速度按

端=。(1+〃)变化，其中4=1〃/,

L=4m,b=0.1/??-1,a=2,v-1,

=10/72/5o该流动可假定为一维的，求

r=0,/=0.5s时，在X=〃2处的流体

质点的加速度。

解：因流体不可压缩，有题图1-25

当/=0时，在工=〃2处的流体质点的加速度

当/=05s时，在x=〃2处的流体质点的加速度

1-26流速场=冷?，叫=-gy3,〃==xy。试求：〔1［点［1,2,3〕的加速度？〔2〕是

几维流动？〔3〕是恒定流，还是非恒定流？〔4〕是均匀流，还是非均匀流？

解：〔1〕

(2)二元流动

(3〕恒定流〔不随时间变化〕

〔4〕非均匀流〔随空间变化〕

1-27平面流动速度分布为

勺=-4^，其中，c为常数。求流

厂+y'x+y

线方程，并画出假设千条流线。

解：

dxdydjcdy

=>—=>-xdjc=ydy

cyex

x"+k+y

积分得流线方程：V+),2=c

方向由流场中的〃X、〃v.确定---逆时针

题图1-27

1-28以下两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形?

1〕ux=-ay,u=ax,=0；

2〕--高〉…二高)…二。，式中…为常数。

⑵

222222

1、duK_1(x+y)c-2cx(x-I-y)c-2cy

(x2+y2)2+(x2+y2)2

无旋流动

22c(f+V-C+F)

co=co=0

=2(—+/)2vv

1dudu1-2c(x2-/)

^=-(--Y+—9=-----；——r—有角变形

xyv2dxdy2(x2+y2)

1-29假设在距离接近的平板间有层流流动,如题图1-29所示。其速度剖面给出为：〃o

h

证明：流体质点的旋转角速度为°=—2。

工2/7

U

题图1-29

证明：因流体为二维流动，所以

证毕

1-30如题图1-30所示。甘油在两板间的流动为粘性流动，其速度分布曲线可用公式为

假设甘油在21。（3条件下流动，压强梯度包=-1.570初/〃九两板间距离8=5.08，〃，。求:

ax

距壁面12.7cm处及两壁上的速度和剪切应力。

题图1-30

解—;半伪-严

查表1T,甘油的动力粘度p=I490x10^-5

当y=12.7"〃〃时，

由牛顿内摩擦定律

当y=Omni时,

当y=8=5.08（7〃时，

答：略

1-31如题图1-31所示。两板间的层流速度

分布为

式中：两板间距离为〃=0.5”〃〃，原点在两平

板的中间。假设水流的温度为15。（2,

"max=O・3"?/S,求上面一块板的剪切应力，并

标明它的方向。题图1-31

解：查表1-2,15。（2时，水的动力粘度系数

//=1.140xl0-3Pf/-5

当y=h/2时

第2章流体静力学

2-1是非题（正确的划“，错误的划"x”）

1.水深相同的静止水面一定是等压面。〔J〕

2在平衡条件下的流体不能承受拉力和剪切力，只能承受压力，其沿内法线方向作用于

作用面。〔

3平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关。〔

4平衡流体中，某点上流体静压强的数值与作用面在空间的位置无关。〔X〕

5平衡流体上的外表力有法向压力与切向压力。〔X〕

6势流的流态分为层流和紊流。O〕

7.直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。〔X〕

8静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。〔J〕

9只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。〔V〕

10.作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。〔

2-2绘制题图2-2所示静压强分布图。

题图2-2

2-3如题图2-3所示，一圆柱体长直径。=0.6m,由水

支撑。假设圆柱体与固体外表无摩擦。求该圆柱体的质量。

+(0.3)2xlxlOOOx^

解:

m=3()2依

2-4如题图2-4所示的压强计。：々=25.4。"，0=61的，＜?=45.5cm?d=^Acm,a=3()。

,YA=\g/cm",rB=\.2g/cni",%=2.4g/c、/。求压强差p8-〃八=?

解：因流体平衡。有

PA+ayA+b-=PB+CJB，sin30°+d•%•sin30°

/.Plf-PA=(25.4x1+61x2.4-45.5x1.2x0.5-30.4x2.4x0.5)xg

2

PB-PA=\.0C)N/cm

=(15x13.6-7.5x1+5X13.6)X10-3X^

=(。+c)・九一b+(ecos60°-d)力欣题图2-5

=2.6N/c〃J=2.6xl()4p〃

答：P、=2.6xl（『&

2-6如图2-6所示，船闸宽B二25777,上

游水位〃尸63，〃，下游水位Hi=48/77,

船闸用两扇矩形门开闭。求作用在每

扇闸门上的水静压力及压力中心距

基底的标局）0

解：1〕对于上游侧〔深水区〕两闸

门受力题图2-6

方向指向下游

”/)i=gx63=21，〃〔离基1亩高〕

2〕对于下游侧〔浅水区〕两闸门受力

，/)2=,"2=』'48=16"2〔离基底高〕

方向指向上游

3〕求单个闸门的合力及其作用点

方向指向下游

"/)=27.92/〃〔离基底高〕

答：ZF=102085.3125方向指向下游，离基底高27.92”

2-7如题图2-7所示，在高”二25〃?，宽3如加的柱形

高压水箱上，用水银U形管连接于水箱底部，测得

高历=2处水银柱高/?2=1初矩形闸门与水平方向成

转轴在O点，为使闸门关闭，求所需的锁紧力矩M

解：1〕求水深入

2〕求作用于闸门的合力产题图2-7

〔方向垂直于闸门〕

3〕求作用于闸门的合力厂的作用点

e=加+4)〔离水面深度〕

hcA

32

%=10.1+------=10.174/72〔离水面深度〕

12x10.1

4〕求关闭闸门所需锁紧力矩M

答：所需锁紧力矩为M=9.36x105

2-8如题图2-8所示的直角形闸门，高〃二1m，宽8=1加。求关闭闸门所需的力。

解：

1〕闸所受垂直方向上的压力以

作用点顶板的中间处。

2〕闸所受水平方向上的压力Fv

=(1+0.5)X103X9.81X12

题图2-8

作用点离钱接点的位置距离/

3〕求关闭闸门所需的。〔当作用点位于闸门顶板的中旬时〕

答：当作用点位于闸门顶板的中间时，关闭闸门所需的力。＞22.9x1032。

2-9如题图2-9所示，垂直平板的一个外表沉

体中，外表宽度为W,不可压缩流体的密度为

1〕作用在该平板上的液体合力F的一般表达

作用点到液面的垂直距离。的一般表达式。

题图2-9

解：〔1〕作用平板上的液体合力户的一般表达式：

〔2〕求作用点到液面的垂直距离a的一般表达式，

270如题图2-9所示，假设平板外表重心处的压强为p。，重心的垂直坐标为"，平板外表

面积为A,1为外表面积绕其重心轴的转动惯量。说再下两式成立

F=PoA

证明：1〕证明/二p°A成立：

2〕证明a=)]+—^—成立:

打4

对Ox轴取矩为

证毕

271如题图271所示，a=]ni2,闸门宽度为

确定水对闸门的垂直分力以及水对闸门的垂

绕水平O轴的力矩大小。

解：1〕求水对闸门的垂直分力

dF-=,(15/(1题图2-11

2〕求水对闸门的垂直分力绕水平O轴的力矩大小

M=y)3y2力

M=4.5x9.81x103_Ly6一一

6.7

=1.05xl037V/n

答：略

272如题图272所示，薄壁钢球直径&=3〃?，气体压强p=l.47Ma,钢的许用拉应力0=6

O.WPao确定钢球的壁厚3。题图272

解：以上半边球为研究对象。

心273如题图2-13所示。一密度为。的圆球被置于密度

为A的液体中，球自由浸入液休的深度为九试证明：1〕

3R*=0；2]—<0（0</?<2/?）,并说

用一口『十也明

Pi犯

其物理意义〔假设.>外〕。

证明：1〕建立坐标如下图，那么球浸入液体的体积为题图2-12

因球为自由平衡状态

拉一]。2，化简得

，X.J

川一3即『十见R'=0。

Pi

2〕由浮力原理可知，h=h"f夕2）

ah

所以，当0<力<2R时，—<0

仙

其物理意义是：当球的密度和半径为确定值时，

其浸入液体的深度〃随液体的密度力的增大而减小。

4274如题图274所示。一密度为夕二2小0半径为R

的圆球，其悬浮于水中，假设将球从水中取出，问至

少需做多少功？忽略粘性。

解：如图建立坐标系，由浮力原理可知，球在水中悬

浮时，球的上升过程中，力不做功。那么

图2-14

答：略

心275如题图275所示。一相对密度为P>1,半径为R

,长为L的圆柱体，平卧于深2R的水中。假设将

中取出，问至少需做多少功？忽略粘性。

解：如图建立坐标系由浮力原理可知：

dw=（A—y）（夕一1）g2xLdy+（A+y）pg2xLdy

所以上式可改写为

=2Lgx[（2p-l）R+）W

2

dw=2Lgy]R~-y[（2p-1）dy题图2-15

w=j^2Lgy]R2-y2[（2/7-1）/?+ydy

=2Lg[£JR2-y2（2/7-1）Rdy-£西-y2ydy

=2次（2.一1心卜一）,2小

=（2pT）g冗LR?

276圆柱体长2〃z,半径回0.2m,其与油、水的接触如题图275所示，油的相对密度为0

.8。求〔1〕圆柱体右边与坝顶边上的相互作用力；〔2)圆柱体的重量与相对密度。

解：〔1〕求圆柱体右边与坝顶边上的力;题图2-16

因水与油对圆柱体垂直方向的力平衡

水平方向的力:

〔2〕求圆柱体的重量与相对密度

由浮力原理，有

圆柱体的相对密度：

答：略

2-16如题图2-16所示的密封容器内盛F

汩〔相对密度0.8〕和水两层液体，在

层中有一扇弧形闸门，其半径R=().2/〃

B=OAm,油水厚度均为h=0.2m,水银

压计中的液柱高也为〃=02%，闸门的钱接点位于。点，为使闸门关闭，求所需的锁紧力尸

解：1〕求油面顶部压强po

Po+hp°〃g+2hp/og=hpHgg

题图2-16

%=0.2(13.6—2—0.8)x9.81x103=21.2x103尸〃

2〕求油液对闸门的作用力

因闸门为1/4圆形，所以，闸门所受水平作用力与垂直作用力相等

02、

工=K=21.2X103+0.8X9.81X103X—X0.4X0.2

2)设其作用点位于离圆心x处,那么所

=1.76x1032

需锁紧力F

答：求所需的锁紧力F=1.76X105N,方向与作

如下图。

277如题图2-17所不一离心别离器。

容器半径R=15cm,高H=50cmt水深h=30cmo

容器绕中心轴匀速旋转，试确定水不溢出的极限

题图277

解：因流体跟随转筒一起旋转。所以，有

因流体自由外表处于平衡状态，应满足等压

即，x(f)2dx+y(t)2dy-gdz=0

积分，得

当尸=()时，z=(),

Z=?,那么

2g

最大超高长

2g

抛物线内体积〔如图白色局部〕为

即V等于如下图AH局部圆柱体体积的l/2o所以

又因△公筌

答：容器中水不溢出的极限转速为178.34〃min。

第3章流体动力学

1不可压缩液体连续性微分方程只适用于恒定流。〔X〕

2过流断面垂直于速度方向，因此，其就是垂直于速度方向的垂直平面。［x)

3如果流体的密度即不随空间变化，也不随时间变化，即控制体体积不变，那么该流体

为不可压缩流体，。〔V〕

4对于理想流体，同一流线上的流体质点，它们的能量相等。〔4〕

5当质量力可以忽略不计，过流断面接近平面时，过流断面上的静压强按静止液体中的

静压强的规律分布。(V〕

6自由射流的流束上的流体压强处处为大气压。〔q〕

第4章流体阻力和能量损失

47.是非题(正确的划错误的划“)

1圆管层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

2串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。〔V〕

3管层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

4-23平面无旋流动的流函数为\|/=xy+2x-3y+10,试求速度势和速度

场

解：由流函数可求得％=字=x-3u=-鲁=-y-2

Sydx

5-15文丘里流量计喉管流速。与流量计压强差/人主管直径力、

喉管直径力、以及流体的密度p和运动粘滞系数v有关，试用加定

理确定流速关系式。

解：f(v^p,d^d2,p,v)=0

取0、d\p为根本量，n=6,m=3,n-m=3

5-17圆形孔口出流的流速。与作用水头H,孔口直径d,水的密

度p和动力粘滞系数内重力加速度g有关，试用7T定理推导孔口

流量公式。十一J

解：〃

取小Hsp为根本量，n=6,m=3,n-m=3H

5-19为研究输水管道上直径600mm阀门的tI，『阻力

特性，采用直径300mm,几何相似的阀门用三不二二气流

做模型实验。输水管道的流量为0.283m3/s,水的

运动粘滞系数I.OXIO'2/s,空气的运动粘滞系数0.16X10-W/S,

试求模型的气流量。

解:选取雷诺准那么

5-20为研究汽车的动力特性，在风洞中进行模型实验。汽车高

〃p=l.5m,行车速度。〃二108km/h,风洞风速。〃尸45m/s,测得模型车

的阻力An=1.4kN,试求模型车的高度版及汽车受到的阻力。

解:选取雷诺准那么

PP_Pm

欧拉准那么22

P冲pPrn^m

5-21为研究风对高层建筑物的影响，在风洞中进行模型实验，当

风速为9m/s时，测得迎风面压强为42Pa,背风面压强为-20Pa,

试求温度不变，风速增至12m/s时，迎风面和背风面的压强。

Pp%：

解:选取欧拉准那么—

rm

6—12水管直径d=10cm,管中流速v=1m/s,水温为10℃,

试判别流态。又流速等于多少时，流态将发生变化？

解：查P5表1-4知t=10℃,1/=1.31X1OV/s

Re=—=lx0J=7.6X104>2300^^

v1.31X10-6

6—14有一矩形断面的小排水沟，水深15cm,底宽20cm,流

速0.15m/s,水温10℃,试判别流态。

缶刀.八Abh0.2x0.15__,

用牛：R=—=--------=------------------=0.06/n

Xb+2h0.2+2x0.15

0.15x0.06

=6870>575紊流

—1.31X10”

6-16应用细管式粘度计测定油的粘滞系数。细管直径d=8nun,

测量段长l=2m,实测油的流量Q=70cm3/s,水银压差计读值h=

30cm,油的密度夕=901kg/m3o试求油的运动粘度-和动力粘度

4x70

解：t>=-^-=2=\39cm/s卜----如------H

九大TFX(0.8)-g----r---j

校核流态Re=^=粤黑=373<230。层