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工程流体力学泵与风机习题答案（曹慧哲部分） 第三章 3-1已知流速场ux=2t+2x+2y，uy= t - y+z，uz= t+x – z。求流场中x=2，y=2，z=1的点在t=3时的加速度。a =35.86 m/s2 3-2已知流速场ux=xy3，，uz= xy，试求：（1）点（1，2，3）2）是几元流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流？a =36.27m/s2二元恒定非均匀流 3-3已知平面流动的流速分布为ux=a，uy=b，其中a、b为正数。求流线方程并画出若干条y＞0时的流线。ay-bx=c 3-4已知平面流动速度分布为 其中c为常数，求流线方程并画出若干条流线。x2+y2=c 3-5已知平面流动速度场分布为。求t=1时的流线方程并绘出x=0至x=4区间穿过x轴的4条流线图形。3x-2y=3 3-6已知圆管中流速分布为,r0为圆管半径，y为离开管壁的距离，umax为管轴处最大流速。求流速等于断面平均流速的点离管壁的距离y。y=0.242r0 3-7对于不可压缩流体，下面的运动是否满足连续性条件？ ux = 2x2 +y2，uy = x3－x(y2－2y) ux = xt +2y，uy = xt2－yt （3）ux = y2 +2xz，uy =－2yz + x2yz，uz =(1)、(3)不满足，(2)满足 3-8已知不可压缩流体平面流动在y方向的速度分量为ux=y2－2x+2y。求速度在x方向的分量ux。ux=-2x(y+1) +f (y) 3-9已知两平行平板间的速度分布为，式中y = 0为中心线，y = ±b为平板所在位置，umax为常数，求两平行平板间流体的单宽流量。刘二版66页3-16 Q = 3-10输水管道经三通管分流，见图3-10。已知管径d1= d2=200mm，d3=100mm，断面平均流速v1= 3m/s，v2= 2m/s。试求断面平均流速v3。试求断面平均流速v3。张39页例3-4v3=4m/s 3-11如图所示的管段，d1=2.5cm，d2=5cm，d3=10cm。（1）当流量为4 l/s时，求各管段的平均流速。（2）旋动阀门，使流量增加至8 l/s或使流量减少至2 l/s时，平均流速如何变化？周55页例3-1 v1 =8.16m/s v2 =2.04 m/s v3 =0.51m/s v1a =16.32m/s v2a =4.08m/s v3a =1.02m/s v1b =4.08m/s v2b =1.02m/s v3b =0.255m/s 题3-10图 题3-11图 3-12如图所示的氨气压缩机用内径d1=76.2mm的管子吸入密度ρ1=4kg/m3的氨气，经压缩后，由内径d2=38.1mm的管子以v2=10m/s的速度流出，此时密度增至ρ2 =20kg/m3。求（1）质量流量；（2）流入流速v1。周56页例3-3Qm= 0.228kg/s v1= 9.83m/s 3-13蒸汽管道如图所示。已知蒸汽干管前段的直径d0=50mm，流速v0=25m/s，蒸汽密度ρ0=2.62 kg/m3；后段的直径d1=45mm，蒸汽密度ρ1=2.24 kg/m3。接出的支管直径d2=40mm，蒸汽密度ρ2=2.30 kg/m3。试求分叉后的两管末端的断面平均流速v1、v2为多大，才能保证该两管的质量流量相等。闻112页3-14 v1 =18.05m/s v2 =22.25 m/s 题3-12图 题3-13图 题3-15图 3-14空气以标准状态（温度t0=15℃，密度ρ0=1.225 kg/m3，压强p0=1.013×105Pa）进入压气机，流量Q=20m3/min；流出时温度t=60℃，绝对压强p=800×103Pa；如果压气机出口处流速v限制为20m/s。试求压气机的出口管径d。闻113页3-15 d = 0.056m 3-15在直径为d的圆形风管断面上，用下法选定五个点来测量局部风速。设想用与管轴同心，但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分如图所示。测点即位于等分此部分面积的圆周上。这样测得的各点流速，分别代表相应断面的平均流速。试计算各测点到管轴的距离，以直径的倍数表示；若各点流速分别为u1、u2、u3、u4、u5，空气密度为ρ，试求质量流量Qm。闻113页3-16 r1= 0.158d，r2= 0.274d，r3= 0.354d，r4= 0.418d，r1= 0.474d， 3-16设计输水量为300 t/h的给水管道，流速限制在0.9～1