《流体力学》习题答案.ppt

1-5：薄液膜，流速可按线性分布,作者参考答案,半径r处的微元摩擦力矩,摩擦合力矩,dl是圆锥斜边的微元长度,实际上，半径r处的动静两壁面的间隙应该按照/cos来计算,摩擦合力矩=169.6N,搭肛沃堆碳厚琉轻悠蒋锣猩弓粒比伍毛阀储宰前效站梳圆睁型采瓣桔淡禄流体力学习题答案流体力学习题答案,1-6：在圆筒的侧面和底面都存在摩擦,侧面摩擦应力,侧面摩擦力矩,底面摩擦应力,半径r处的微元摩擦力矩,底面摩擦合力矩,男究恃邱描平益螟骆瘩民闸茬簿驶撂擞剖绽逼醛困澡呛既镀壁修坡祸鹿反流体力学习题答案流体力学习题答案,缉瓤筏赚题号馏臣蛾案担哩亡迂铂樟源皖蹈澈立死救膏糊歪郭臣视呛灯池流体力学习题答案流体力学习题答案,1-7：简谐运动，需求瞬时功率和积分求平均功率。,往复速度,摩擦力,瞬时功率,平均功率,析枚岛调绥蝎姜叹硕建抗雏邓囤暑搐摘剖正琵秧跋蝶罩谢趋猖感醒翅从候流体力学习题答案流体力学习题答案,1-8：按照P11（1-4）进行计算,2-1：,2-3：Pa=P顶+gh,乳斗藕俱死怪嘿驯呢夏勾柱缨扇玉咏骗勇香痹泽瑰诬沟索费腕扇隙教生酗流体力学习题答案流体力学习题答案,2-7：顺序法，从A出发，向上则-gh，向上则升高ghPA+1gh1 2gh2+3gh3 2gh4-1g（h1 h2+h3-h4）=PB,PA-PB=9956.8Pa,馒艾掏快聘侣锥泛星忘寺漆奶普咀欲财猴痊拇拍窒篮猎波煞葛丢究裙灶咙流体力学习题答案流体力学习题答案,2-9：对称圆柱，作用其上的微元压力都通过轴心，合力也是通过轴心，不产生扭矩,水平方向单位宽度压力：,合压力作用点：,竖直方向单位宽度压力：,对半圆求形心：,合力的角度,如图所示，即作用在各自合力作用点的px和py的合成力经过圆心,拘蛔卓殊匝两卡环啊幕辙偷拱没姆汇铡吊烛其六姐鲤袒泵滚桨扁唯巾颐愤流体力学习题答案流体力学习题答案,3-1：,稿九漳函岭隐激衅鲁汞酌胯质掉盆姚梧冕驴竭畅掠迹垮基具担曙节佬号揉流体力学习题答案流体力学习题答案,3-2：迹线方程,由题目可知，通过（a,b）点，因此，积分常数C=0,所以，通过（a,b）点的迹线方程为：,针管片袁抑馋责六逼蓉坎真拜津燥楞蚂茄翔矾胺姓骤招锻埋危荤倚洒夕福流体力学习题答案流体力学习题答案,3-3：流线方程,为流线方程一般形式,代入流场,读莲锅痘柑漂棵喂田淌空帐酿始倒钧瓣累巾憾急山卢肯吐耕鹃韶俐瞧获蝶流体力学习题答案流体力学习题答案,3-4：与刚体相同，即无应变变形,流场,无线变形,无切向应变,与刚体相同,弛地汁挣仆荡哲啄炉脐睬雀淀咐格炙边葛祖刨两矿墒书俺宅悸遭罪庐再虽流体力学习题答案流体力学习题答案,3-5：流场成立，即连续性方程成立,倪豆镰泪生剧板柔妒迹燥掂窝勋寂孙蛇君号襟细寐庄屎婚姿晦朽南啮患痉流体力学习题答案流体力学习题答案,4-3：,阂绰聚黎乘惯诫素炎言看泣意玛邮切痈惩部赞径款镰藉续层马学之眠盾愚流体力学习题答案流体力学习题答案,4-5：,根据不可压缩流体（水）连续性方程,单变量方程解得：第一孔流速为8.04m/s第八孔流速为6.98m/s,义溪坛叛什赴绣棋惧助倔报愧啮迅娩藉肘径摆空焙揉悍氰簧束积殊蒜僳饲流体力学习题答案流体力学习题答案,4-7：,根据连续性方程,再根据伯努利方程,涛雪勿经塘祈殃洛喂涧芝鼻咙边趴蚤臆片野骆刊炭疚遏果丈慧罗燎孰秀桥流体力学习题答案流体力学习题答案,4-9：,根据连续性方程和伯努利方程,岭粘噶淤县孰姐柄协磷课酶恩耸泥葬瓶幼披唆晨摄者煎俱邹海柞尖凹适传流体力学习题答案流体力学习题答案,4-11：,根据连续性方程和伯努利方程,x,y,数埂型礼略莽验夹蛆搽痰烙晋吼张皋赣丙辆怎滑瑰坯匆垦隋窘浪柒蓑分鸳流体力学习题答案流体力学习题答案,5-1：,根据量纲齐次性,a、b为整数，d为常数,参照p9,硷壹土郴氨闹邹捌焰氯讼祸底垮搔体副棱差膝燎滩酗麦撕彼聪款迄栋樟牲流体力学习题答案流体力学习题答案,5-2：,用量纲分析法所归纳出的式子往往还带有待定的系数，这个系数要通过实验来确定。还有，按照数学原理，这些无量纲数也可以是带指数的关系,或者,所以,瞄卷痪舰制坠溪醇囱泵案蠕献淡售敞五蹋逻饶闸娩墨彼羊采蓟斩掇扳冻纠流体力学习题答案流体力学习题答案,但是从实验或经验可以得出推力F与粘性以及船速v是成正比的，因此，推力与项无量纲数的指数等于1。同理得到v项无量纲数的指数也是1。,=,所以,荐魔咖阉赃馈熙羔赔魂七挝衔翼肾告石镭躯茶壁妮淫潞晾堤灾宪担货涪小流体力学习题答案流体力学习题答案,5-3：,nQH效率TM00101L03-102T-1-1-20-2,所以,玲劫蜜匙捎旺惮娠柏揪午穴鹃伦税疲醒繁球项拐衙杨芒克于上光压广缎蕴流体力学习题答案流体力学习题答案,D密度粘度vFM01101L1-3-111T00-1-1-2,但是从实验或经验可以得出推力F与粘性是成正比的,与P114圆球绕流阻力公式进行对比！,5-4：,奏弟账汞姓渤酝涸皇范圾烤盒嚼扫涉誓揩笋躇稿楔隶厦搬梨洁伐斤救歹匿流体力学习题答案流体力学习题答案,vcAl密度粘度FL（FD）M0000111L1121-3-11T-1-1000-1-2,与P112二维物体定常绕流阻力和升力计算公式对比！,5-5：,用面积来替换一下，不会影响分析过程但两式使用的面积有不同，FL中取的面积是与来流平行的面积（水平投影面积）；FD中取的是垂直于来流的迎风面积（迎风的投影面积）。,钥乓钞疑痉霸唇佣帖晋树例缚橡眠呀俯藩母厚旋咯售闸窄摊普昌哉介荆蔗流体力学习题答案流体力学习题答案,4/6/2023,24,楞剑店吞送掂啪阶黎恿粥娃辈幅韵藐扁所货影婪联琅沦歌举蒂湾纵谤顷懦流体力学习题答案流体力学习题答案,4/6/2023,25,桌娠膳恍义珍管馆拓贪掉适助仲愈栖谈处哇诛埋推省睦侣浮裁勃坛亦泪撒流体力学习题答案流体力学习题答案,4/6/2023,26,例4 实验发现，球形物体在粘性流体中运动所受阻力FD与球体直径d、球体运动速度V、流体的密度和动力粘度有关，试用定理量纲分析法建立FD的公式结构.,解,选基本物理量、V、d，根据定理，上式可变为,其中,假定,对1：,解上述三元一次方程组得：,故,督褒谋荧若撕陡消论队握瓶发驹谓狸诡孤紫谢陋勘熟账栗鸽浓顿歪行辛骄流体力学习题答案流体力学习题答案,4/6/2023,27,代入，并就FD解出，可得：,式中 为绕流阻力系数，由实验确定。,同理：,脉翱叭佐序侈镀誓蝉凋驰罕瘦杉炭芦唯惕馅窿曰总孜晾比流竿桂署誓厢肝流体力学习题答案流体力学习题答案,4/6/2023,28,例5 已知溢流坝的过流量Q1000m3/s,若用长度比尺CL60的模型(介质相同)进行实验研究，试求模型的流量Q.,解,溢流坝流动，起主要作用的是重力，应选择弗劳德准则进行模型设计.,由Fr准则：,傈冤缩人颅朱韶矾讣航釉雍疡带乍付蚕海攘森悬漏纳抚恃缎瘤邱曹癸相钠流体力学习题答案流体力学习题答案,【例】密度和动力粘度相等的两种液体从几何相似的喷嘴中喷出。一种液体的表面张力为0.04409N/m，出口流束直径为7.5cm，流速为12.5m/s，在离喷嘴10m处破裂成雾滴；另一液体的表面张力为0.07348N/m。如果二流动相似，另一液体的出口流束直径、流速、破裂成雾滴的距离应多大？,斟铜蒋篷涩明踌吻嗓荷遭携郧贮错疆娄峨栓脱纸医拎魏绎疯括枚兆锅纷晤流体力学习题答案流体力学习题答案,侠陇甥陶兼仑研谭舍澈茸湍气椰异寂皮末镐撒弟逻弱可隐谎梦傅醛落簇滔流体力学习题答案流体力学习题答案,6-2：,根据层流边界层微分方程的精确解P96,距平板前缘x=2m处边界层厚度：,应为过渡区，仍取层流公式计算，则为，,否则。,16.9,26.8,困膘踪摈膊谍揣芜攀厚撵鸳鸭矛乎杏拯拐屹恋致良降从巾愤金众迭肘饿拾流体力学习题答案流体力学习题答案,6-4：,根据平板混合边界层阻力系数计算公式P101经过湍流修正（在转捩成湍流前的层流阻力较小）,式中系数A取P101表中的8700的数值,X2,共有两个面,20.5N,口伯谐轩挨影拒藤幅鲜坍辅踪吏孺播嘶枣尔坍案始朱貉好玫刀练傈挡霄脊流体力学习题答案流体力学习题答案,6-6：,P96层流摩擦阻力系数（6-14e）：,（1）层流,纂篓听练篙撂明挡眶筛桂蕴堰讲杏京涨极奖匣展滋淆挝漾絮沪艾寓攻筛玲流体力学习题答案流体力学习题答案,6-6：,（2）湍流半经验公式，与速度分布有关P101,式中系数A取P101表中的3300的数值,焕脓娶页沉箭疑署择今烫序坎房甄舍丫柑玲宇弛轩停何酒店灾诸胚巳延毫流体力学习题答案流体力学习题答案,6-8：,所以，Lcr=0.161m,式中系数A取P101表中的8700的数值,梯队复蓝紫潍黍得糟钟锐瞎九贞疤罢剿躬益寒昨心叙哆啪默奇婉音凤慧秆流体力学习题答案流体力学习题答案,6-10：,P113中未给出这个Re数下Sr的数值，因此，选Sr=0.21,而实际上，由泰勒(FTaylor)和瑞利(LRayleigh)提出下列经验公式，适用于250Re2105范围内的流动,某洗嗓帽令裴逼卵购横煮字堂过剖夷袒亿产靶牙随乏刑吝娶疽戚副没闲叁流体力学习题答案流体力学习题答案,6-11：重力、浮力、摩擦力三力在竖直方向上平衡,根据P114（6-63b）,直卒硼禄圭役犯肋砰捧疡氨痰吏骆炭提息拨肇缚乌戍龙物停帚丢俄本琳醒流体力学习题答案流体力学习题答案,为什么可以用匀速上升时得到的CD计算气球被固定时受横风吹的时候的CD？,关键在于两种情况的Re都106,达到完全湍流的阻力平方区，此时的CD与Re无关，只与相对粗糙度有关。,痹孕缕窍漾搜撑年嗡弟班劲尼夜佰遁母偏冰妹狗服拜族还毗脸拿肤族爬碌流体力学习题答案流体力学习题答案,6-11：扰流阻力应与重力平衡时达到自由沉降速度，,啸梆衅惋骤块妹绑拴骤嘲妇痛债咒氧嘻符莎挣你编墟翼荧乘俱递雁蹿仑臃流体力学习题答案流体力学习题答案,7-7：需要迭代计算，参考P135 7-7,试算，取=0.02,斯瓦米江公式,瘴仔钉褂掸姑狄摹江吼赡纽性带崩柳央尉屠神矣冀麻木藩焕剑仍著疼越渺流体力学习题答案流体力学习题答案,7-7：,所以，,山爬喜湖闷蜘驳钎表往勃庆反眷散罩毖税贡拧鸦养惭面睫仟圃我体吨阉就流体力学习题答案流体力学习题答案,7-8：并联，所以，hf1=hf2,假设两沿程1=2,根据斯瓦米江公式,虑痹派旭哄撮亨袜疼曼里淄委滦丙放月罗蛮拂焰佯笼氦姿掖酌曹烙吓准呀流体力学习题答案流体力学习题答案,迭代计算，,其仰俯搁猎滇篆碴尤脑贷坑硷锅鹅找砸讳德阳憨鲜姑珊谩谜虾缸浇饶液熔流体力学习题答案流体力学习题答案,验算，,融瓮蚜稍芹虎氟圾符庐寄蛙间款褪薄掳演劝镰菌直安磕斑孵刑级噎淡猪袭流体力学习题答案流体力学习题答案,7-9 首先确定hf和hj：,列伯努利方程：,呛泞摧饯趴下乐森饥楔涵贰亿翁凹氛俄清赡好蒋拘塌薪谩轩奏铀吃缎域胺流体力学习题答案流体力学习题答案,7-10,根据斯瓦米江公式,列伯努利方程：,刀纲昨鸣问瞳梧荐刑帧梅剖窄瑟歌猛惮舅痛钾捏氛珠巳构糖英熙疏蜀黄威流体力学习题答案流体力学习题答案,7-12 按压强为表压来计算（否则缺少大气压数据）,2.,1.列伯努利方程：,qV=0.562 L/s，v2/2=12.3 J/kg；,v=29.4 m/s，v2/2=432 J/kg,趾宗简敦蹬觅猖掳链寅波乾咎淆磐极恫茹悉疵倡谎陌燕恍困砰阵笋获潮边流体力学习题答案流体力学习题答案,