发布时间 : 星期日 文章工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题答案(部分)更新完毕开始阅读5edac87e970590c69ec3d5bbfd0a79563d1ed4eb
?2p???v?2v???v?v?????? （??0） （6）
?x?t?t?x?x?t?x2?x?22?2?v??22???题目中： 2v?RT??2?v?p?v （7）
?x?x?x2?t?x??????对比（3）和（4）发现（加上（7））
?2??2?2v2?RT? 得证。 2?t?x????
第四章 流体动力学基础
3-1 不可压缩理想流体作圆周运动，当r?a时，速度分量为vx???y，vy??x，
2vz?0当r?a时，速度分量为vx???ay2222xr?x?yv?0，，式中， ，v??azy22rr设无穷远处的压强为p?，不计质量力。试求压强分布规律，并讨论。 解：r?a时，vx???y，vy??x，质点做等?的旋转运动。 对二元流动，略去质量力的欧拉微分方程为：
??vx???vx??由速度分布得：
?vx?v1?p?vyx???x?y??x （1）
?vy?vy1?p?vy???x?y??y?vy?vy?v?vx?0 ??，?0，x???，
?y?y?x?x于是欧拉方程（1）成为：
?2??x?????2y???上二式分别乘以dx,dy，相加积分得：
1?p??x 1?p??yp???22(x?y)?c?2?v022??2r22?c??v22?c （2）
在涡核边界上v?v0，则 p0?2?c （3）
2?v0积分常数 c?p0?于是旋涡中任一点的压强为［（4）代入（2）］：
2 （4）
p?p0?r?a时
?v22?2?v02
2222221?vy?vx12x?y?2x2x?y?2y?z?(?)?[?a?(??a)]?0 2222222?x?y2(x?y)(x?y)当r?a时，是无旋流动，由拉格朗日积分 p??v22?c
当r??，v??0，p?p?，得c?p?。于是 p?p??2?v0?v22
涡核边界 p0?p??2
3-2 一通风机，如图所示，吸风量q?4.35m3s，吸风管直径d?0.3m，空气的密度
??1.29kgm3。试求：该通风机进口处的真空度pV（不计损失）。
题3-2图
解：1-1断面处： pv??水ghv
列0-0，1-1，B、E
2p1v12p2v2z1???z2??
?g2g?g2gz1?z2，p1?0，v2?q12?d4?4.351??0.324?61.57m/s，v1?0
2p2v261.57212??????193.23，p2???v2 ?g2g2?9.812p2??193.23?1.29?9.8??2445Pa （真空度） hv?p22445??0.25m ?水g1000?9.81pv?
121?v??1.29?61.572?2445Pa 223-3 如图所示，有一管路，A、B两点的高差?z?1m，点A处直径dA?0.25m，压强pA?7.84?10Pa，点B处直径dB?0.5m，压强pB?4.9?10Pa，断面平均流速vB?1.2ms。试求：断面平均流速vA和管中水流方向。
44
题3-3图
解：Q?vB?dB?11??1.2???0.52?0.235m3/s 44Q0.235vA???4.8m/s
121?dA??0.2524422pAvA7.84?1044.82EA?zA???0???9.17??(米水柱)
?g2g1000?9.812?9.812pBvB4.9?1041.22EB?zB???1???6.06??(米水柱)
?g2g1000?9.812?9.81水流方向A?B。
3-4 图所示为水泵吸水管装置，已知：管径d?0.25m，水泵进口处的真空度
v2v2pV?4?10Pa，底阀的局部水头损失为8，水泵进口以前的沿程水头损失为0.2，
2g2g4v2弯管中局部水头损失为0.3。试求：
2g1）水泵的流量q；2）管中1-1断面处的相对压强。
题3-4图
解：（1） 列水面，进口的B.E
2p1?1v12p2?2v2z1???z2???hw? (1)
?g2g?g2g2222v2v2v2v2hw?8?0.2?0.3??8.5 (2)
2g2g2g2g(2)代入（1）
22?4?104v2v20?0?0?3???8.5
98102?9.812?9.81