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
题3-9图
解：?Fx??Q??2v2x??1v1x?
?F??Q?0?vsin60?? Q?vA?5?0.008?0.04m3/s
F?1000?0.04?5?sin60??1003N?173.2N ?Fy??Q??2v2y??1v1y?
对本题就写为：（??1.0）
?Fy???q1v1??q2v2???Qvcos60?
0?q1v1?q2v2?Qvcos60? （1）
列入口，出口1；入口，出口2的B.E，可得v1?v2?v，（1）式成为：
??????????q1?q2?Qcos60??0??????????????????????Q?q1?q2??q1?q2?0.5Q? ?Q?q?q?12?解得：q1?
?????????????????????(2)(3)
31Q，q2?Q，q1/q2?3/1 443-10 如图所示，水流经一水平弯管流入大气，已知：d1?100mm，d2?75mm，
v2?23ms，水的密度为1000kgm3。求弯管上受到的力。（不计水头损失，不计重力）
题3-10图
解：（1） 列1-1，出口2-2的B.E
2p1v12p2v2z1???z2??? (1)
?g2g?g2gz1?z2，p1??，p2?0，v2?23m/s
1Q0.10Q?v2A2?23????0.0752?0.10m3/s，v1???12.9m/s
4A11??0.124p123212.92??，p1?181295Pa 98102?9.812?9.81列所画控制体的动量方程：
??Fx??Q??2v2x??1v1x? 取?1??2?1.0 ????F??Q?v??v22y11y?y?p1A1?Fx??Q?v2cos30??v1? ?????????F??Qvsin30??0y2?1?181295???0.12?Fx?1000?0.1?23cos30??12.9?? 4??????????????????Fy?1000?0.1?23sin30??0???Fx?721.3N，Fy?1150N
F?Fx2?Fy2?1357.5N ??arctan
FyFx?57.9?
3-11 图所示的一洒水器，其流量恒定，q?6?10?4m3s，每个喷嘴的面积
A?1.0cm2，臂长R?30cm，不计阻力。求
1）转速为多少？
2）如不让它转动，应施加多大力矩？
题3-11图
Q6?10?4??3m/s 解：1）出口相对流速 w??42A2?1?10???取固定于地球坐标系：?F??Q??2v2??1v1?
对系统而言 ?F?0，
v2?wsin???R，v1?0
代入动量方程： wsin???R?0，??2）不转动
动量方程两端?R，得动量矩方程：
wsin?3?sin45???7.07rad/s R0.3??????F?R??Q??2v2R??1v1r1? 取?1??2?1.0，r1?0，v2?w M??Q?wsin45??0.3?0??1000?6?10?4?3sin45??0.3??0.38N?m
或：1） 由于无阻力，则出口速度w的切向分量＝洒水器的圆周速度
wsin???R，??
wsin??7.07rad/s R3-12 图为一水泵的叶轮，其内径d1?20cm，外径d2?40cm，叶片宽度（即垂直于纸面方向）b?4cm，水在叶轮入口处沿径向流入，在出口处与径向成30流出，已知质量流量qm?92kgs，叶轮转速n?1450rmin。求水在叶轮入口与出口处的流速v1、v2及输入水泵的功率（不计损失）。
0
题3-12图
解：1）如图示叶片进出口速度三角形
进口：vm1?u1，vm1?v1，vu1?0 出口：vm2?u2，cos30??泵体积流量：Q?vm2vm2，v2? v2cos30?qm?0.092m3/s 1000S1??D1b1???0.2?0.04?0.025m2 S2??D2b2???0.4?0.04?0.05m2
vm1?Q0.092Q0.092??3.68m/s，vm2???1.84m/s S10.025S20.05v1?vm1?3.68m/s，v2?vm2?2.126m/s
cos60?2）泵扬程：由泵基本方程式
H?1?u2vu2?u1vu1?, vu1?0, gu2??Dn60?30.369m/s, vu2?vm2?cot60??1.062m/s
HT?3.289m
功率p??gQH?2.986kW
第四章 相似理论与量纲分析
4-1 相似流动中，各物理量的比例系数是一个常数，它们是否都是同一个常数？又，是否各物理量的比例系数值都可以随便取吗？
解：相似流动中，各物理量的比例是一个常数，其中kl，kv，k?是各自独立的，基本比例尺确定之后，其它一切物理量的比例尺都可以确定。
基本比例尺之间的换算关系需满足相应的相似准则（如Fr，Re，Eu相似准则）。线性比例尺可任意选择，视经济条件、场地等条件而定。
4-2 何为决定性相似准数？如何选定决定性相似准数？
解：若决定流动的作用力是粘性力、重力、压力，则只要满足粘性力、重力相似准则，压力相似准则数自动满足。