工程流体力学课后习题讲解.pptVIP

工程流体力学课后习题解答;第一章流体及其主要性质;解：V汽油=2000L，ρ相对汽油=0.70，βt=0.0006℃-1，E’=14000kg/cm2,根据题意设灌桶时最多不超过V升，那么;1-7相对密度0.89的石油，温度20℃时的运动粘度为40cSt.求动力粘度为多少？;1-9如下图活塞油缸，其直径D=12cm，活塞直径d=11.96cm，活塞长度L=14cm，油的μ=0.65P，当活塞移动速度为0.5m/s时，试求拉回活塞所需的力F=？;解：由条件和图示可得：;第二章流体静力学;〔2〕由图可知在A点;解：由题意和图示可得，等压面为A-A、B-B、C-C;2-3今有U形管，内装水和四氯化碳，如下图。试求四氯化碳的相对密度。;解：由题意可知，绝对压力P1=1.5×104Pa;解：由题意及图示得：点A处;解：由题意及图示，A点有;2-7为测定油品重度，用如下装置，经过1管或2管输入气体，直至罐内油面出现气泡为止。用U形管水银压力计分别量出1管通气时的，及2管通气时的，试根据1、2两管的漂浮深度H1和H2以及和，推求油品重度的表达式。;2-8如下图热水锅炉，h2=50mm.问锅炉内液面在何处？〔要求作图表示不必计算〕。液面上蒸汽压力位多少？右侧两管的液面差h1应为多少？;解：由题意和图示可得

〔1〕锅炉内液面在C-D处

〔2〕

〔3〕;2-10欲测输油管线上A、B两点的压差，使用U形管压差计，内装水银，假设读数△h=360mm,油的相对密度0.78，那么PA-PB;解：根据题意和图示,设等压面C-D到A-B的距离为H，那么有;解：根据题意和图示可得，由压缩性得;2-13用水银压力及测量容器中的压力，测得水银柱高度差为h，如下图。假设将测压管下移到虚线位置，左侧水银面下降Z，如果容器内压力不变，问水银柱高差h是否改变？改变多少？假设容器内是空气，重度γa=11.82N/m3，结果又如何？;2-16在一直径D=300mm、高H=500mm的圆柱形容器中注入水至高度h1=300mm，然后使容器绕其垂直轴旋转。试决定能使水的自由液面到达容器上部边缘时的转速n1，当转速超过n1时，水开始逸出容器边缘，而抛物面的顶端将相底部接近。试求能使抛物面顶端碰到容器底时的转数n2。在容器静止后，水面高度h2将为多少？;解：自由液面方程：;2-1925m3卧式圆筒形油罐，长4.15m，内径2.54m，油品相对密度0.70，油面高度在顶部以上0.20m.求端部圆面积上所受的液体总压力的大小和压力中心位置？;解：根据题意和图所示可得,建立直角坐标系，油罐端部圆面所受的总压力为：;2-21某处安装一平安阀门，门宽B为0.6m，门高H为1.0m。距底0.4m出装有闸门横轴，闸门可绕轴旋转。问门前水深h为多少时，闸门即可自行开放？〔不计各处的摩擦力〕;2-22图示两个半圆球形壳，以螺钉相连接。下半球固定于地面，其底部接以测压管，求内装满水，测压管内水面高出球顶1m，求直径2m，试求螺钉所受的总张力。;第三章流体运动学和动力学根底;同理：;3-4油罐输送相对密度为0.8的煤油，设计输送量为50t/h,限制流度不超过0.8m/s,需多大管径？;解：;解：

〔1〕列1、2的伯努利方程;3-8为测管路轴线处得流速，装置如下图的测速管，左管接于水管壁，量出不受流速影响的动压强；右管为90°弯管，量出·受流速影响的总压强。把两管连与U形管水银压差计上，假设h=200毫米，求管轴处得流速？;3-10为测量输油管内流量，安装了圆锥式流量计。假设油的相对密度为0.8，管线直径D=100毫米，吼道直径d=50毫米，水银压差计读数

=40厘米。流量系数为0.9，问每小时流量为假设干吨？;3-11;列3-3、4-4的伯努利方程;3-12

解：H=3m，d1=20mm，d2=10mm，L1=L2=10m，Hw1=0.6mH2O,Hw2=1mH2O,

(1)对0-0、2-2列伯努利方程：;3-13，忽略局部阻力;对1-1、2-2列伯努利方程：;对1-1、3-3列伯努利方程：;3-16

解：对1-1、2-2列伯努利方程;3-19解：;由动量方程:;由动量方程：;3-21解：;3-23解：;第四章流体阻力和水头损失;;其系数矩阵的秩r=3,因为;即：;4-6流体绕过与流向垂直放置的横卧圆柱体所受的外表阻力时，设计的物理参数为：流体的速度U,流体的粘度μ，密度ρ，圆柱直径D，圆柱长l，圆柱外表粗糙度△，外表阻力F。试用因次分析方法确定各量间的无因次关系式，并证明;解：根据题意有;选U、D、ρ为独立根本变量，那么;令：;4-7气体中声速C