流体力学课后题.doc

第一章 绪论 1-6．图示为一水平方向运动的木板，其速度为，平板浮在油面上，油深，油的，求作用于平板单位面积上的阻力？ 1-7. 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm管中流动，距管壁上1mm处的空气速度为3cm/s。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？ 解: f= 1-8．一底面积为，高为的木板，质量为，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动，已知，，求润滑油的动力黏度？ 第二章 流体静力学 2-6．封闭容器水面的绝对压强，当地大气压强，试求（1）水深的A点的绝对压强和相对压强？（2）若容器水面距基准面高度，求A点的测压管高度和测压管水头。并图示容器内液体各点的测压管水头线；（3）压力表M和酒精（）测压计的读数值？ （1） （2） （3） 2-16. 已知水箱真空表M的读数为0.98kPa，水箱与油箱的液面差H=1.5m，水银柱差，，求为多少米？ 解：取等压面1-1，则 2-20.图为倾斜水管上测定压差的装置，已知，压差计液面之差，求当（1）的油时;（2）为空气时;A、B两点的压差分别为多少？ 解：（1）取等压面1-1 （2）同题（1）可得 2-36.有一圆滚门,长度,直径,上游水深,下游水深,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力? 2-44. 一洒水车以等加速度在平地上行驶，水车静止时，B点位置，，求运动后该点的静水压强。 解：由自由液面方程可得 故B点的静水压强为1.15mH2O 2-47 在D=30cm，H=50cm的圆柱形容器中盛水，h=30cm，H时的转数. 解：O点的位置 解得 【结论】未转动时的水位在转动时最高水位与最低水位的正中间 第三章 一元流体动力学基础 3-1. 直径为150mm的给水管道，输水量为，试求断面平均流速。 解：由流量公式 注意： 得： 3-2. 断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式　得： 由连续性方程知 得： 3-3. 水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)及管段的流速 解：(1)由 质量流量 (2)由连续性方程： 得： 3-15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解：设水容重为，水银容重为 由连续性方程 由能量方程知 解得： 列管口到水银测压计出口的方程： 得： 3-17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接均为已知,问气罐压强多大方才能将B池水抽空出。 解：设水的密度为， 得： 3-18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49 kPa，闸门打开后，压力表读数为0.98 kPa，由管进口到闸门的水头损失为1 m，求管中的平均流速。 解: 由能量方程得 又　　得： 3-29.直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=500mm的两支管，A-A断面压强为，管道流量，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求支墩受水平推力。（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。 解：设受水平推力为R，管道流速和支管流速分别为，压强为 （1）　 ① ， ， 能量方程 得： ② ②代入①得： 由牛顿第三定律知 （2）　　　③ 得： 　　　 ④ ④代入③得： 由牛顿第三定律知 第四章 流动阻力和能量损失 4-3.有一圆形风道，管径为300mm，输送的空气温度20℃，求气流保持层流时的最大质量流量。若输送的空气量为200kg/h，气流是层流还是紊流？ 解 ：20℃时,空气的运动粘滞系数 　　 因为层流的最大流量为32Kg/h 所以200Kg/h为紊流。 4-7.有一圆管，在管内通过的水，测得通过的流量为，在管长长的管段上测得水头损失为，求该圆管内径d。 解：假设为层流 Q=A ，λ= ，Re= = =2cm 代入数据得： 校核：Re=，将代入，Re2000，计算成立 4-12.有一圆管，内壁涂有的砂粒，如水温为，问流动要保持为粗糙区的最小流量为多少？ 解： 由查尼古拉兹图，得： ∴ 4-24．为测定弯头的局部损失系数，可采用图所示的装置，已知AB段管长，管径，，实测数据为（1）AB两断面测压管水头差。（2）经2分钟流入量水箱的水量为。求弯头的局部损失系数。 4-28.一直立的突然扩大水管，已知=150mm，=300mm，h=1.5m，=3m/s 解：设右侧高 得：