内容发布更新时间 : 2024/6/2 0:46:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（3）平板层流边界层的速度分布采用的函数形式有如下：

u??sin(?) U?2式中??y/?(x)；U?是平板层流边界层的来流速度；?(x)是边界层厚度。试用动量积分关系式计算边界层厚度?(x)以及长度为l的平板的单面的阻力系数

lCf???00dx

12?U?l2式中?0是板面上的粘性切应力；x轴沿板面。

uu??u??sin(?)， (1?)?sin?(1?sin?)

U?U?22U?2?2???0??(?0uu??4??(1?)dy??sin?(1?sin?)dy?? （2分） U?U?222?04??d??? （2分） ?2?dx2?U???U??d?du)???， 2?02,dyy?0?2dx?U?2?2?2?d??dx,4???U????2?xx?4.795 （2分）

4???U?RexU?0???2ll4????U?4???U?， ??0dx?U?l （2分）

2?x2l0Cf???0dx0U?l?12?U?l24????U?2l?12?U?l22Rel4??1.3103? （2分） 2Rel答：边界层厚度?(x)?4.795xRex，平板的单面的阻力系数Cf?1.3103Rel。 （2分）

《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 4 页 共6 页

（4）空气在直径d =102mm的管路中流动，重量流量G = 9.81N／s,滞止温度t0 =38C,某断面

2

的绝对压强p =41360N／m，求该处的流速及马赫数。

答： u =238.5m/s, M = 0.707

. 解： G??uAg

0

u2?p???RT0 （2分） 2??1???1u2?p??Agu?RT0 （2分） 2??1G??1u2?2365.7497u?621082.35 （2分）

u?238.489m/s （2分）

T?T0? c?

??121u?311.15??238.4892?282.839K 2?R7?287?RT?1.4?287?282.839?337.112m/s （2分）

u?0.7074。 （2分） cM?

答：该处的流速为u?238.489m/s，马赫数为M?0.7074。

《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 5 页 共 6 页

(5)有两条管道，壁面相对粗糙度分别为Δ/d＝0.001和0.005,两种管流的雷诺数均为Re＝10试用经验公式:

5

??68?阿里特苏里公式：??0.11???dRe??柯列布茹克公式：

计算?的值。

答：Δ/d＝0.001，?3?0.02217 Δ/d＝0.005，??0.03130

0.25

1??2.51??2lg???3.7d?Re????? ?

(i) Δ/d＝0.001, Re ＝105

??68??1?0.11????dRe?10.25?0.11(0.001?680.25 （2分） )?0.022269989510??2.51????2lg????=6.716129112 3.7d?2Re?1?? （2分） ?2?0.022169807 （2分） ?3?0.02217477

(ii) Δ/d＝0.005, Re ＝105

??68??1?0.11????dRe?0.25?0.11(0.005?680.25 （2分） )?0.030198115101??2.51????2lg??=5.650258688 ??3.7d?2Re?1?? （2分） ?2?0.031322999 （2分） ?3?0.03130614

《工程流体力学》课程试卷参考答案及评分标准 第 6页 共 6页