（精选）第1-2-3章部分习题 解答.ppt

1 作业 1 1 1 2 1 7 1 9 第一章 绪论 2 流体的粘滞性是流体在运动状态下抵抗剪切变形的能力 牛顿流体服从牛顿内摩擦定律 即 流体的速度梯度即角变形速度 剪切变形速度 液体的粘滞系数随温度升高而减小 气体的粘滞系数随温度升高而增大 理想流体是不考虑粘滞性作用的流体 第二节流体力学的属性 流体的粘性总结 3 4 1 1 力学意义上流体和固体有何不同 习题 答静止时流体只承受压力不承受拉力 不具备抵抗剪切变形的能力 固体可以承受压力和拉力 具备抵抗剪切变形的能力 本构关系不同 流体的应力与应变率成比例关系固体的应力与应变成比例关系 1 2量纲与单位是同一概念吗 答 不是同一概念 量纲是单位的类别 单位是量纲的基础 单位分国际单位制 工程单位制和英制等 5 1 7 求平板所受阻力 习题 润滑油的动力粘滞系数 6 例题 已知 求 润滑油的动力粘滞系数 7 习题 1 9 8 9 作业 2 3 2 4 2 5 2 7 第二章流体运动学基础 10 例题 已知 直角坐标系中的速度场ux x t uy y t求 t 0时过M a b 点的流线与迹线 M x a y b t 0 双曲线族 作业 2 3 11 2 迹线 t是变量 第二节流体流动的分类及有关概念 齐次方程 齐次方程通解 试探特解 非齐次方程通解 特解 12 齐次方程 齐次方程通解 非齐次方程通解 非齐次方程 试探特解 特解 13 2 迹线 t是变量 第二节流体流动的分类及有关概念 M x a y b t 0 A a 1 B b 1 14 作业 2 4 当地加速度 时变加速度 迁移加速度 对流加速度 质点加速度 15 作业 2 5 流线 求 过M a b 点的流线 已知 直角坐标系中的速度场 16 作业 2 7 角变形速率 旋转角速度 求 角变形速度 线变形速度和涡量 已知 直角坐标系中的速度场 线变形速度 涡量 17 作业 3 2 3 4 3 6 3 73 13 3 14 3 15 第三章流体静力学 18 作业 3 2 19 作业 3 4 20 作业 3 6 图示容器内有重度 9114Pa的液体 宽b 1 2m 长l 1 5m 液体深度h 0 9m 求 当容器以g分别向上和向下加速运动时容器底部受的水压力 体积力分量 边界条件 z 0 p p0 向上 21 一盛有液体深度为h的圆柱形容器 绕容器立轴以等 角速度 旋转 由于液体的黏滞作用 经一段时间后 容器内的所有液体质点以相同的角速度绕该轴旋转 此时 液体与容器之间 液体中质点之间再无相对运动 在容器中形成了具有抛物面液面的 相对于容器静止的液体 等压面方程 压强分布规律 自由液面方程 溢出条件 作业 3 7 22 z 无溢出情形 上溢出情形 水部分溢出 上溢出下见底 z r h H z0 R p0 hs 角速度 增大 盛水深度h H 2时 23 z 无溢出情形 上溢出情形 部分露底 下见底 角速度 增大 盛水深度h够小时 h H 2 r h H R p0 hs r h H R p0 hs z0 z0 r h H R p0 hs z0 24 无溢出情形 上溢出情形 上封顶情形 上封顶下见底 r h H r0 z p0 上封顶 角速度 增大 盛水深度h够大时 25 2匀角速旋转运动容器中液体的平衡 压强分布规律 积分得 O z 根据欧拉平衡方程综合式 惯性力方向与向心加速度方向相反 26 2匀角速旋转运动容器中液体的平衡 边界条件r 0 z z0 p p0确定积分常数 或积分 得等压面方程 压强分布公式 等压面为一簇绕z轴的旋转抛物面 等压面方程 27 2匀角速旋转运动容器中液体的平衡 令p p0 得自由液面方程 代入压强分布公式 得 铅垂方向压强分布规律与静止液体相同 自由液面方程 压强公式 水深 超高 28 第五节液体的相对平衡 r R时 抛物面包含的体积 抛物面旋转方程 抛物面包含的体积 等于同底同圆柱体的体积之半 dr 29 自由液面方程 液体底部面积 现液体占有的体积 原液体占有的体积hA等于 质量守恒 边缘点高度 中心点高度 边缘点高度 中心点下落高度 边缘点上升高度 30 自由液面方程 31 自由液面方程 质量守恒 32 自由液面方程 z r H Z0 0 R p0 下见底情形 溢出的水的质量 33 见底角速度 下见底情形 自由液面方程 34 作业 3 13 矩形 压力中心 回转半径 偏心距 35 作业 3 13 宽b 2m的矩形闸门 倾角为 50o 左侧水深h 3m闸门重量G 19 61kN 铰接点O位于水面以上a 1m处 求开启闸门所需之拉力T 36 作业 3 14 宽b 1 5m的矩形斜板 倾角为 60o 容器装两种液体h1 2m 1 8kN m3 h2 3m 2 9kN m3 求作用在矩形斜板的作用力P和作用点 37 作业 3 14 宽b 1 5m的矩形斜板 倾角为 60o 容器装两种液体h1 2m 1 8kN m3 h2 3m 2 9kN m3 求作用在矩形斜板