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工程流体力学课后练习题答案

工程流体力学练习题

第一章

1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40

C水的密度为ρ0，重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为：0ρρ=d，0

γγ=c30/830100083.0mkgd=?=?=ρρ

30/81348.9100083.0mNc=??=?=γγ

1-2解：336/1260101026.1mkg=??=-ρ

3/123488.91260mNg=?==ργ

1-3解：269/106.191096.101.0mNEV

VVV

ppVVppp?=??=?-=?-=????-=ββ1-4解：NmpVVp/105.210

41010002956

--?=?=??-=β299/104.0105.211mNEp

p?=?==-β1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强

受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为：

()lTVVTT4.2202000006.00=??=?=?β

由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。故：

26400/1027.16108.9140004

.22004.2mNEVVVVVVppTTpT

T?=???+=?+?-=?+?-=?β2）在保证液面压强增量个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V，那么：体积膨涨量为：

TVVTT?=?β

体积压缩量为：

()()TVEpVVEpVTp

Tpp?+?=?+?=?β1因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足：

()()?????

-?+=?-?+=pTpTEpTVVTVV1110ββ()())(63.197108.9140001018012001145

0lEpTVVpT=?????????-??+=???????-?+=β

()kgVm34.138106303=???==-ρ

1-6解：石油的动力粘度：spa.028.01.010028=?=

μ石油的运动粘度：sm/1011.39

025-?=?==ρμν1-7解：石油的运动粘度：smSt/1044.0100

4025-?===ν石油的动力粘度：spa.0356.010

4100089.05=???==-ρνμ1-8解：2/1147001

.01147.1mNu=?==δμ

τ1-9解：()()2/5.1621196.012.02

15.0065.021mNdDuu=-?=-==μδμτ

NLdF54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ

第二章

2-4解：设：测压管中空气的压强为p2，水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1，在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论，有

21pghpa+=ρ（1）

gzpzHgp2221)(ρρ+=++（2）

由式（1）解出p2后代入（2），整理得：

gzghpzHgpa2121)(ρρρ+-=++

)

(559.08

91000105.1745.08.9136004121水银柱mmg

gH

ppha=???-?-??=--=ρρ2-5解：设：水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ，油的密度为3ρ；4.0=h，

6.11=h，3.02=h，5.03=h。根据等压面理论，在等压面1-1上有：

()Pa

hhhgpghppghhhhgpaa

55321231031321201039.15.03.06.18.91000100013.15.08.913600)

()(?=++??-?+??=++-+=+=+++ρρρρ

在等压面2-2上有：

()

mhhHpgHghghp5.1800

4.06.1100032120

32120=-?=-=

++=+ρρρρρρ

2-6解：设：甘油的密度为1ρ，油的密度为2ρ，4.0=h。根据等压面理论，在等压面1-1上有：

mhhHphghHgp26.1700

7.012604.0)(210

120=?+=?+=+?=-+ρρρρ2-7解：设：水银的密度为1ρ，油的密度为2ρ。根据等压面理论，当进气关1通气时，在等压面1-1上有：

011120phggHp+?=+ρρ（1）

当进气关2通气时，在等压面1-1