工程流体力学 第四版 孔珑 作业答案 详解 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/4/19 3:25:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4-4. 已知流场的速度分布为(1)问属几维流动?(2)求(x,y,z)=(1,2,3)点的加速度。

解:(1)属于二维流动,因为该流动的速度分布只与平面坐标X,Y有关。

4-15. 如图所示为一文丘里管和压强计,试推导体积流量和压强计读数之间的关系式。

4-20. 送风管道的截面积A1=1m2,体积流量qv1=108000 m3/h,静压p1=cm2,风温t1=28℃。管道经过一段路程以及弯管,大小节收缩段等管子件后,截面积A2=,静压p2=cm2,风温t2=24℃。当地测得的大气压pa=101325 Pa,求截面A2处的质量流量qm2,体积流量qv2以及两个截面上的平均流速ν1、ν2。

4-25. 额定流量qm=35690㎏/s的过热蒸汽,压强p=981N/cm2,温度t=510℃,(对应的蒸汽比体积υ=㎏),经Ф273×23mm的主蒸汽管道铅垂向下,再经90o弯管转向水平方向流动。如不计能量损失,试求蒸汽作用给弯管的水平力。

4-33. 水泵叶轮的内径d1=20cm,外径d2=40cm,叶片宽度b=4cm,水在叶轮入口处沿径向流入,在出口处与径向成30o角的方向流出,质量流量qm=㎏/s。试求水在叶轮入口与出口处的流速ν1与㎏ν

第五章

5-2. 如图所示,用模型研究溢流堰的流动,采用长度比例尺kι=1/20.(1)已知原型堰上水头h=3m,试求模型的堰上水头。(2)测得模型上的流量qv′=s,试求原型上的流量。(3)测得模型堰顶的计示压强pе= -1960Pa,试求原型堰顶的计示压强。

5-4. 将一高层建筑物的几何相似模型放在开口风洞中吹风,风速为ν′=10m/s,测得模型迎风面点1处的计示压强p1e′=980Pa,背风面点2处的计示压强p2e′= -49 Pa。试求建筑物在ν=30m/s强风作用下对应点的计示压强。

5-6. 长度比例尺kι=1/225的模型水库,开闸后完全放空库水的时间是4min。试求原型水库放空库水的时间。

5-8. 在管道内以ν=20m/s的速度输送密度ρ=㎏/m3 ,运动粘度υ=×10-5m2/s的天然气,为了预测沿管道的压强降,采用水模型试验。取长度比例尺kι=1/10 ,已知水的密度ρ′=998㎏/m3,运动粘度υ′=×10m2/s。为保证流动相似,模型内水的流速应等于多少?已经测得模型每管长的压降⊿p′=1000Pa,天然气管道每米的压强降等于多少?

5-10. 某飞机的机翼弦长b=1500mm,在气压Pa=105Pa,气温t=10℃的大气中以ν=180km/h的速度飞行,拟在风洞中用模型试验测定翼型阻力,采用长度比例尺kι=1/3。(a)如果用开口风洞,已知试验段的气压pa’=101325Pa,气温t′=25℃,试验段的风速应等于多少?这样的试验有什么问题?(b)如果用压力风洞,试验段的气压pa″=1MPa,气温t″=30℃,μ″=×10-5Pa·s,试验段的风速应等于多少?

5-13. 薄壁孔口出流的流速ν与孔口直径d,孔口上水头H,流体密度ρ,动力粘度μ,表面张力σ,重力加速度g有关的表达式。试导出孔口出流速度的表达式。

第八章

8-1. 试确定下列各流场中的速度是否满足不可压缩流体的连续性条件:(1)(2)(3)(4)

8-2. 在不可压缩体的三维流动中,已知和,试用连续方程推导出的表达式。

8-3. 下列各流场中哪几个满足连续性条件?它们是有旋流动还是无旋流动?(1) (2) (3) (4)

8-5. 确定下列各流场是否连续?是否有旋?(1) (2) (3)

8-6. 已知有旋流动的速度场为。求在点(2,2,2)处角速度的分量。

8-7. 已知有旋流动的速度场为。试求旋转角速度,角变形速度和涡线方程。

8-8. 试证不可压缩流体平面流动: 能满足连续方程,是一个有势流动,并求出速度势。

8-10. 不可压缩流体平面流动的速度势,试求其流函数。

8-12. 下列各流函数是否都是有势流动?(1)(2)(3)(4)