工程流体力学(闻建龙)课后答案(部分)

1、2013,第一章 绪 论 第二章 流体静力学 第三章 流体运动学基础 第四章 流体动力学基础 第五章 相似理论与量纲分析,工程流体力学,第六章 流动阻力与水头损失 第七章 有压管路、孔嘴计算 第八章 粘性流体力学基础 第九章 工程湍流及其应用 第十章 流体力学实验技术 第十一章 气体的一元流动 第十二章 缝隙流动,第二章 作业,2-8 矩形闸门AB，如图所示,求：（1）下游无水时的启门力 （2）下游有水时的启门力,解：（1）下游无水时的启门力,根据题意，可列关于A点的力矩平衡方程,2）下游有水时的启门力,作业解答,3-1 已知不可压缩流体平面流动流速场vx=xt+2y, vy=xt2-yt；求

2、当t=1s时，点A(1，2)处液体质点加速,解,作业解答,3-2 已知平面不可压缩流体的流速分量为vx=1-y，vy=t。求 1）t=0时过（0，0）点的迹线方程。 2）t=1时过（0，0）点的流线方程,解 1,由方程（2）得,代入方程（1）,求解,故迹线方程为,解 1） 求t=1时过（0，0）点的流线方程,作业解答,t=1时过（0，0）点的流线方程,作业解答,4-2 如图示一管路，A、B两点高差z=1m，A处直径dA=0.25m，压强pA=7.8104Pa, B处管径dB=0.5m，压强pB=4.9104kPa，平均流速vB=1.2m/s，试求平均流速vA和管中水流方向,4-8 一射流在平面

3、上以v=5m/s的速度冲击一斜置平板，射流与平板之间夹角=60o，射流的过水断面积A=0.008m2，不计水流与平板之间的摩擦力， 试求：（1）垂直于平板的射流作用力； （2）如图中所示流量Q1与Q2之比,作业解答,X方向动量方程,y方向动量方程,连续方程,4-9 如图示，水流经弯管流入大气，已知d1=100mm，d2=75mm，v2=23m/s，水的密度为1000kg/m3。不计水头损失，求弯管上所受的力F,作业解答,解：由连续性方程,对弯管的进、出口截面列伯努利方程,选弯管所围成的体积为控制体，对控制体列动量方程,作业解答,合力为,弯管上所受的力与 F 大小相等，方向相反,5-7 有一水库

4、模型和实际水库的线性比例尺为1/225,模型水库开闸放水4min可泄空水库中的水，求实际水库水放空所需的时间,解：该问题中重要起主要作用，选弗劳德模型法，则,作业解答,5-10 Re是流速v、物体长度L、流体密度及流体动力粘度这四个物理量的综合表达，用定里推出雷诺数的形达形式,解：根据题意，雷诺数为,作业解答,选择 作为基本单位，于是,6-1 判别流动状态 （1）某管路的直径d=0.1m，通过流量qv=410-3m3/s的水，水温t=20 （2）条件与上相同，但管中流过的是重燃油，运动粘度是15010-6m2/s,解（1）水在20时的运动粘度为 雷诺数为,作业解答,解（2）重燃油雷诺数为,6-

5、4 某输油管道由A到B长l=500m，测得A点的压强pA=3105Pa，B点的压强pB=2105Pa，通过的流量qv=0.016m3/s，已知油的运动粘度10010-6m2/s,密度930kg/m3。求管径d的大小,解 该问题是一等直径长管输送问题，因此伯努利方程为,作业解答,由题意,假设流动属于水力光滑区,作业解答,校核，雷诺数为,故假设不正确,6-4 某输油管道由A到B长l=500m，测得A点的压强pA=3105Pa，B点的压强pB=2105Pa，通过的流量qv=0.016m3/s，已知油的运动粘度10010-6m2/s,密度930kg/m3。求管径d的大小,解 该问题是一等直径长管输送问

6、题，因此伯努利方程为,作业解答,由题意,假设流动属于层流,作业解答,校核，雷诺数为,故假设正确,6-8 图示管路用一根普通 管由A水池引向B水池。已知管长l=60m，管径d=0.2m。弯头弯=0.5，阀门阀=2，当量粗糙度=0.05mm，水温t=20。求当水位差z=3m时管中的流量,解 由两个水面之间列伯努利方程,作业解答,1）假设管道流动属于层流,作业解答,校核，雷诺数为,故假设不正确,2）假设管道流动属于水力光滑区,作业解答,校核，雷诺数为,故假设不正确,相对粗糙度,作业解答,3）假设管道流动属于湍流水力粗糙区,作业解答,湍流水力粗糙区的条件,故假设不正确,8-1 以速度v=13m/s滑跑的冰球运动员的冰刀长