流体力学第二次作业答案复习课程

1、第二次课外练习题一，概念类单选题每题2分，共30分1.若一个物理现象可由n个物理量描述，则按布金汉口定理,可组成n-2n-4n-3个独立的口数.2。不定常惯性力与迁移惯性力之量级比是St斯特劳哈尔数Q空泡数Ne牛顿数。3。在压力占主导的流动中，主I数是Fr屮；劳德数Eu欧拉数Re雷诺数。4o由于大气层的非正压性形成大气坏流的贸易风在高空自赤道向北吹自北极 向南吹自上向下吹。5。静力学基本方程是N-S方程在相对平衡状态的特殊形式是在密封的充满液体 的连通器内一点的压强变化可瞬时传递到整个连通器内各个角落的帕斯卡原理的 理论基础也是静止流体热能守恒方程.6o均质液体对曲壁总压力的垂直分量等于曲壁垂

2、直方向投影面枳乘其形心处压强 曲壁与其水平投影面积、垂直投影面积所围液体的重量 与曲壁对应的压力体内液体的重量。7o只要满足体积力有势、无粘性、正压的流体，从静止开始沿流场封闭流体线上 流体的流动速度梯度速度散度速度环量必定保持为零。8o速度势函数Ux,对应的流函数为U(x+y)UyUxy。9o确定运动翼型绕流环量的库塔条件是后驻点与尾缘分离转按点重合.10。色散关系是指不同波长的波以不同的波速波数波群速传播。11在完全粗糙区达西摩擦因子与Re数的次方成反比无关一次方成反比.12.分叉管能量损失的主因是速度重新分布增加摩擦二次流和流动分离.13o确定运动翼型绕流环量的库塔条件是后驻点与分离点尾

3、缘转採点空.14.减小摩擦阻力的主要途径是使壁面光滑使表面积最小保持边界层层流化。15.形状阻力是物面压强物面上粘性切应力外流区压强的x方向投影分量沿物 面积分的结果。二，计算类单选题 每题4分，共20分1.封闭旋转园筒高H=2g半径R=0.75m.注水高Ho=1.5g液面Po=lOOOPa.则液面刚接 触园筒顶部时的3为5.91 rad/s11.82 md/s2.96 rad/s.2.水面下闸门长4米，宽2米,宽边平行于自由液面，长边与自由液面夹角为30度，当 闸门顶边位于水面，闸门受到的总压力为235.44156.9578.48 kN。3.长方形木块长0.6m,宽0.3m高0.3m,重W=

4、318N,浮心距重心0.06m0.09m0.15m.4.在岸上观察到浮标每分钟升降10次，深水波高H为1.3m,则波能传播量W为 14.7 9.704 5.742kw。5. 20°C纯水流经 =0. 25 mm, L=600m, d=250 mm的水管,Q=0.095m7s,沿程损失 hf 约 等于 4.58m 9.16m 13.74m.三，计算题 每题10分，共50分1, BP5.2.10设不可压缩粘性流体沿平板流动时湍流边界层内时均速度历与离壁面的垂 直距离)，壁面上的切应力Jv及流体密度Q和运动粘性系数a有关，试用量纲分析法 将这些变量的关系式表达为如下形式：«/&#

5、171;, = f(yujv),式中u* =/p。提不：取Q, Tw > g为基本量。答：解：2. CP1.5.2如图示，一水下建筑的密封舱门高1= 2 m,宽b = 1 m,水面离门框顶边淹深H = 5m,门框顶边装有较链，求打开舱门所需的力矩M。提示：求总压力作用点时注意坐标系和原点的选取，求合力矩对顶边较链取矩。答：解：3.CP2.3.1已知速度场" =V = x2-y2x试问此流场是否存在流函数和速度势函数？如有，请求之。答：解：4.已知一深水波周期r=6s,波高H=1.3m.试求其波长;I、波速c、波群速eg以及波能传播量W.提示，单位宽度.单位长度波能传皤量的单位为

6、瓦特.答: 解:5.cp362_根旧的铁管£ = 05mm,长/ = 60m,直径d = 20cm,管内水的流量Q = 0.2m'/s,水的运动粘度取v = 1.14xlO-6nr/s,试求沿程损失。答：解：作业发布:11.05.09.,网上提交作业截止:11.05.29作业答案发布:11.05.30.第二次课外练习题简答案一，概念类单选题每题2分，共30分3 1. 1 2o 2 3o 1 4o 2 5o 3 6。3 7。2 8。1 9o 1 10o 2 11. 3 12. 2 13o 3 14. 1 15. 二，计算类单选题 每题4分共20分1 1. 3 2. 1 3. 2

7、 4. 2 5.三，计算题 每题10分，共50分1.提示：取5，g为基本量。答：口数关系式为- = /（）U.V解：物理关系式选为基本量匕=p）产帀=（ML）°（ML厂丁厶工厶厂1）M ,a + b = 0厶：-3a-b + c + l = 072b l = 067 = 1/2>/? = -i/2 n = Jic = 0=7r Jpn2=p aT t 艸 v= (MZ7')“(MET厂7 L C(L 2T)M y + b = 0L: -3a - b + c + 2 = 07?2b l = 0a = l/2>b = -l/2 n.= c=_i)Wri数关系式为ni=

8、f（n2）,即V)2.提示：求总压力作用点时注意坐标系和原点的选取，求合力矩对顶边较链取矩。答：1.24xl05 Nm解：设y轴垂直向下，原点O在液面上。舱门形心C的淹深儿=6加。设总压力作用点 为D= 6 + ”56m总压力F = pghcA = pg(H + yc)A = 9806 x(5 + l)xlx2=117672N以顶边狡链为轴，打开舱门所需的力矩为M = F( 0.5 1+ 1/18)= 117672 ( 1 + 0056)=l24xl0、Nm13113厂y/ = -x +-xy +-y +C3答：存在流函数：32 3，,不存在速度势函数.10co = -解：(1)2計弐2&qu

9、ot;)七+ 2井(一从抑+心。不存在速度势函数。+ = 2xy + (- 2xy)= 0(2) dx',存在流函数。由警+旳由 i+wwf(y)=y/()') = | Z + c0=J X y2+f(y)=-|3+| 尸亍 + /(刃4答：A =56. 2mr c=9.37 %, cg=4. 68%, W二9706. 2 w.解：圆频率o)=2 7r/r =1.0472 1/s,波数 k=w7g=0.1118 1/m,波长 A=2 7r/k=56. 2m 波速 c 按色散关系计算：c2=g/k=87. 75 m7sc=9. 37 m/s.深水中波群速cgNc二4. 68 %，波能传播量Wpg(H74)cg=9706. 2whf = 15.51m解：管内平均流速4x0.2ttxO.22=637in/s6.37x0,2