流体力学与流体机械教材课后题答案.docVIP

第一章 流体及其物理性质 1-4.解： 由已知可知：△P=20000Pa 由m=(V可得：dm=(dV+Vd(， 在压强变化时，质量没有变化， 则dm=0，即(dV+Vd(=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2-3 2-11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1.49×104Pa，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+FB×L FB=39893.79N [其中L左1V1=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/s 3-19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=ρqv（V2-V1) P1A1-P2A2-ρqv（V2-V1)B=5.66m/s 取两截面A-A、B-B列伯努利方程： 由于管路水平，ZA=ZB，可得 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=120×103×3.14/4×0.22=3.768KN FB=PBAB=109×103×3.14/4×0.152=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α。 列动量方程求解： X轴方向： FA-Rcosα-FBcos60=ρqv(VBcos60-VA) Y轴方向: FBsin60-Rsinα=ρqvVBsin60 求解得：R=3108.6N tanα=0.41 第四章 4-2解：由已知可得： 320mmHg所产生的压强为：P1=13.6×103×9.8×0.32=g为3.164m。 4-6解：（1）在圆管中层流流动时： （3） 圆管层流中切应力在有效截面上的分布规律： 水力坡度J 4-16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 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=2×0.04=0.08m2 断面积A2=3×0.04=0.12m2 断面积A3=0.04m2 由表5-2查可得： 比阻A/1=0.7962 A/2=0.223 A3=5.2628 不可压缩黏性流体的外部流动 6-8解： (1) t=20℃ = m2/s 按Re查表得：CD=0.38 (2) 计算受力 6-9 解:（1） （2） ∴ ∴