材料成型傳输原理课后答案(吴树森版).doc

第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度γ和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知： ∴质量体积为 1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): ΔV=995-1000=-5*10-6m3 注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa 将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积 1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种油的粘度各是多少? 解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即 代入数据得η=0.967Pa.s 第二章 流体静力学 2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强，静止流体中压强的分布规律如何? 解： 流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为： 同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强可以互换，比势能总是相等的。 第三章习题 3.1已知某流场速度分布为 ，试求过点(3，1，4)的流线。 解：由此流场速度分布可知该流场为稳定流，流线与迹线重合，此流场流线微分方程为： 即： 求解微分方程得过点(3,1,4)的流线方程为： 3.2试判断下列平面流场是否连续? 解：由不可压缩流体流动的空间连续性方程知： ， 当x=0，1，或y=k π （k=0，1，2，……）时连续。 3.4三段管路串联如图3.27所示，直径d1=100 cm，d2=50cm，d3＝25cm，已知断面平均速度v3＝10m/s，求v1,v2，和质量流量(流体为水)。 解：可压缩流体稳定流时沿程质量流保持不变， span style=mso-ignore:vglayout;;z-index:6;left:0px;margin-left:79px;margin-top:7px;width:145px; height:45px 故： span style=mso-ignore:vglayout;;z-index:7;left:0px;margin-left:79px;margin-top:10px;width:124px; height:46px span style=mso-ignore:vglayout;;z-index:8;left:0px;margin-left:133px;margin-top:0px;width:222px; height:24px 质量流量为： 3.5水从铅直圆管向下流出，如图3.28所示。已知管直径d1＝10 cm，管口处的水流速度vI＝1.8m/s，试求管口下方h＝2m处的水流速度v2，和直径d2。 span style=mso-ignore:vglayout;;z-index:11;left:0px;margin-left:65px;margin-top:47px;width:172px; height:48px解：以下出口为基准面，不计损失，建立上出口和下出口面伯努利方程： 代入数据得：v2=6.52m/s span style=mso-ignore:vglayout;;z-index:12;left:0px;margin-left:27px;margin-top:14px;width:76px; height:23px由 得:d2=5.3cm 3.6水箱侧壁接出一直径D＝0.15m的管路，如图3.29所示。已知h1＝