流体力学 第二版 李玉柱 习题解答 1、2章.pdf

第一章 绪论 1 1 解 解 5 52 1 875 10 1 61 10 1 165 ms 1 2 解 63 992 2 0 661 100 656 10 Pa s 1 3 解 设油层速度呈直线分布 1 0 120 0 005 dV Pa dy 1 4 解 木板沿斜面匀速下滑 作用在木板上的重力 G 在斜面的分力与阻力平衡 即 0 sin305 9 81 0 524 53 n TGN 由 dV TA dy 2 24 53 0 001 0 114 0 4 0 6 0 9 T dy N s m A dV 1 5 解 上下盘中流速分布近似为直线分布 即 dVV dy 在半径 r 处且切向速度为r 切应力为 4 32 dVVr dyy d 转动上盘所需力矩为 M 1 dMdA 2 0 2 d rdr r 22 0 2 d r r dr 4 32 d 1 6 解 由力的平衡条件 GA 而 dV dr 0 046 dVm s 0 150 1492 20 00025dr dV GA dr 9 0 00025 0 694 0 046 0 150 1495 G dr Pa s dV A 1 7 解 油层与轴承接触处 V 0 与轴接触处速度等于轴的转速 即 4 4 0 36 200 3 77 6060 0 73 3 770 36 1 1 353 10 2 3 10 dn Vm s V TAdlN 克服轴承摩擦所消耗的功率为 4 1 353 103 7751 02NMTVkW 1 8 解 dV dT V 3 0 00045 500 0225 0 02250 0225 100 225 dV dT V dVVm 或 由 dV dT V 积分得 0 00 0 00045 503 0 lnln 1010 23 10 5 1 05 t t VVtt VV eem d 1 9 解 法一 5atm 9 0 538 10 10atm 9 0 536 10 9 0 537 10 d dp d d 0 537 x 10 9 x 10 5 x98 07 x 103 0 026 法二 d d 积分得 93 0 00 0 537 1010 598 07 10 0 0 lnln 1 00026 0 026 p p pp ee 1 10 解 水在玻璃管中上升高度 h 29 8 2 98mm d 水银在玻璃管中下降的高度 H 10 5 1 05 d mm 第二章 流体静力学 2 1 解 已知液体所受质量力的 x 向分量为 a z 向分量为 g 液体平衡方程为 dpadxgdz 1 考虑等压方面 dP 0 由式 1 得 0adxgdz 2 积分该式 得等压面方程 axgzC 由边界条件确定积分常数 C 建立坐标如图 选取位于左侧自由面管轴处得点 x z 0 h 将坐标值代入上式 得 C gh 通过该点的等压面方程为 axgzgh 3 由该式可解出加速度 hz ag x 位 于 右 侧 自 由 面 管 轴 处 的 点 位 于 该 等 压 面 上 x z L 0 满 足 等 压 面 方 程 3 将 3 0 505xLc m hzc m 代入上式 得 2 5 9 8 30 am s 2 2 解 设 Pabs0表示液面的绝对压强 A 点的绝对压强可写成 0 g h absa ppg zp 解得 0 g absa ppzhp 53 3 0 98 109 8 10000 5 1 54 9 10 93 1 1093 1 Pa pakPa 液面的相对压强 34 00 93 1 109 8 104900 absa pppPaPa 2 3 解 1 A B 两点的相对压强为 3 223 4 4 10 41 AB FFF pppa Add 3 5 09 10 pa A B 两点的相对压强为 34 5 09 109 8 1000 22 47 10 ABA PPPg hpapa 2 容器底面的总压力为 2 424 1 2 47 1027 76 10 44 AA d FP APNN 2 4 解 由题意得 0a pg hp 故 0 9 8 10000 85 1000 1 33 9 8 1000 a pp hmm g 2 5 解 设真空计内液面压强为 P0 A 点绝对压强为 PabsA 00 absAa ppg z ppg h 消去该两式的 P0 得 absAaa ppg hg zpgzh 44 9 8 109 8 10001 28 82 10PaPa A 点的相对压强 44 8 82 109 8 109800 AabsAa pppPaPa A 点的真空度 9800 1 0 9 8 1000 A vA p hmm g 2 6 解 设压力表 G 的读数 为 PG 容器底压强可写成 0 7 623 663 66 1 52 GG pgg 9 14 1 52 G g 解出 PG 得 0 9 143 667 623 66 GG pgg 9 8 1250 5 489 8 834 3