发布时间 : 星期日 文章工程流体力学课后习题答案 - 袁恩熙更新完毕开始阅读0965d640852458fb770b56ba
A－A断面：
PAA??V压力体油?＝0.72?9800??DLH??1?D242?L??.321NB－B断面：
?0.72?9800?9.6?2.2?PBB?pcA??JH1e?c13.14??7.15?1.1???2.2?1100756??24??油cHL＝0.72?9800??1.1?7.15??2.2?9.6?12294373.44NycAc?12?9.6?2.2
?0.049m?7.15?1.1??2.2?9.62-24. 在盛有汽油的容器的底上有一直径d2＝20mm的圆阀，该阀用绳系于直径d1＝100mm的圆柱形浮子上。设浮子及圆阀的总质量m＝100g，汽油相对密度0.75，绳长Z＝150mm，问圆阀将在油面高度H为多少时开启？ 解：由题：F浮?G?P 临界状态 F浮＝G?P F浮＝?oV排????d142P＝?oHA2
?d422?H?z??mg???H222???HH??4?d?d1?d????mg???Hd1zd1?d2222?d14?2z4?0.1?9.80.10.1224mg???21?d223.14?0.75?9800??0.12?0.022???0.15?0.022?0.0177?0.15625?0.174m
即 H≥0.174m
2-25.
图示水泵吸水管内的圆球形吸入阀，管内液面高H1＝5m，管外液面高H2=2m。实心钢球直径D=150毫米，材料相对密度8.5，安装在一个直径d=100mm的阀座上。问吸水管内AB液面上需有多大的真空度时，才能将球阀升起？（提示：先分清球阀在垂直方向上受哪些力的作用，再根据压力体去解）
解：由题意：P>G，设真空度为h 压力体叠加后只剩V
柱
(↓)和 V
球
(↑),产生的向上压力P上
?h?
P上＝?D63?水－??d水24?H1?H2向下的力为球阀自重G
9
3G＝?D?6球
P上≥G时，阀门可启动，相等为临界状态
h?4.69mH2o
（p0＝－γh＝－4.59×104Pa）
2-26.
玻璃制比重计，管下端小球中装有弹丸，管外径2.0cm，小球体积V0＝10cm3；比重计的重量m＝25g，汽油相对密度为0.70。求比重计淹没在汽油中的深度h？ 解：F浮＝G
2mg????d汽V排＝????10?h???4? ?2.5×9.8＝0.7×9.8×（10+3.14×22×h/4）
h＝8.2cm
2-27.
一木排由直径250毫米，长10米的圆木结成。用以输送1000牛顿的重物通过河道。设木头的相对密度为0.8，过河时圆木顶面与水面平齐。问至少需要圆木多少根？ 解：至少需要圆木x根
F浮?G
2??D4L?x?10000??木V?x??－?木?V?x＝10000
x?40000?10.40.2?9800?3.14?0.252?10所以，至少11根。
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第三章
3-1 已知流场的速度分布为
流体运动学与动力学基础
??13??2u?xyi?yj?xyk
3(1) 属几元流动？
(2) 求（x，y，z）＝（1，2，3）点的加速度。 解：（1）属二元流动。
（2）ux?xy?ux?t2,uy??13y,3uz?xy ?ux?z1313163ax??ux?ux?x?u?uxy?y?uz?0?xy2?y2?y3?2xy?xy?0?xy4??5.33
ay?az??u?ty?ux?ux?uy?x?uz?x?u?uyy?y?uz?uz?uz?u?z?uz?zy?0?xy22?0?1313y3??y?2??0?2313y5?323163?10.67?uz?t?uy?y?0?xy?y?y3?x?xy?0?xy3??5.33
3-2 已知平面流动的速度分布规律为
?u?B2?y?Bi?2?x?j
?xx?y2?y2??x2?y2?解：ux?B2?y?x2?y2?,uy?B2??x22?
流线微分方程：
dxux?dyuy
代入得：
dxB2?y?2dyB2?x
2?x2?y??x2?y2?2dxy?dyx?xdx?ydy?0?x?y?C
3-3 用直径200mm的管子输送相对密度0.7的汽油，使流速不超过1.2m/s，问每小时最多输送多少吨？ 解：M??Q??VA?0.7?1000?1.2?3.144?0.22?26.376kg/s?94.95t/h
3-4 油管输送相对密度0.8的煤油，设计输送量为50t/h，限制流速不超过0.8m/s，需多大管径？ 解：M??Q??VA?A??d42?M?V
d?4M?V??4?50?1000/36003.14?0.8?1000?0.82?0.166m?166mm
3-5 一离心泵吸入管直径150mm，排出管直径100mm，若限制吸入管流速不超过0.7m/s，求流量及排出管流速各为多少？ 解：Q?VA?0.7?3.14?0.154?0.0124m3/s
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V排?V吸A吸A排?d吸＝??d?排??1.5??V????0.7?1.575m/s 吸?1???223-6 自水箱接出一个水龙头，龙头前有压力表。当龙头关闭时，压力表读数为0.8大气压；当龙头开启时，压力表读数降为
0.6大气压。如果管子直径为12毫米，问此时的流量为多少? 解： p0＝0.8at＝8mH2O
对1－1、2－2列伯努利方程:
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8mH2O 1 2
2
8?0?0?0?V2?0.6?980009800?V22g
22g?8?6??6.26m/s3.14?0.0124?7.08?10?4Q?V2A?6.26?m3/s3-7 水从井A利用虹吸管引到井B中，设已知体积流量Q=100米/时，H1=3米，Z=6米，
不计虹吸管中的水头损失，试求虹吸管的管径d及上端管中的负压值p。 解：① 列1、2的伯努利方程：
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H1?0?0?0?0?2gH?V22g1
V2?Q?V212?9.8?3?7.67m/s?d44Q22
d??V2?4?100/36003.14?7.67?0.068m?68mm② 列1、3的伯努利方程：
0?0?0??z?H?p?????z?H??1??V2p??V22g??1????9800?6??58.8?102g??
3Pa??58.8KPa另解：列2、3的伯努利方程：
0?0?V22g?z?p??V22g3
Pa??58.8KPa?0.6atp???z??9800?6??58.8?103-8 为测管路轴线处的流速，装置如图所示的测速管。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。把两管连于U形管水银压差计上。若⊿h=200毫米，求管轴处的流速? 解：2u2g?pA?p0? Z2
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