冶金傳輸原理-吳鏗編(動(dòng)量傳輸部分)習(xí)題參考答案.doc

第一章習(xí)題參考答案（僅限參考）1 2 3（題目改成單位質(zhì)量力的國(guó)際單位） 4 5 6 7 8 9（不能承受拉力） 10 11 12(d為表現(xiàn)形式) 13. 解：由體積壓縮系數(shù)的定義，可得：14. 解：由牛頓內(nèi)摩擦定律可知，式中 由此得 第二章參考習(xí)題答案（僅限參考）1 2 3 45. 解：（測(cè)壓計(jì)中汞柱上方為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，若為真空結(jié)果為1.16m）6解：（測(cè)壓管中上方都為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）（1）8333（2）h3=1.8m.7解：設(shè)水的液面下降速度為為v，單位時(shí)間內(nèi)由液面下降引起的質(zhì)量減少量為：則有等式：，代入各式得：整理得：解得：8. 解：第三章習(xí)題參考答案（僅限參考）1 2 3 45答：拉格朗日法即流體質(zhì)點(diǎn)法必須首先找出函數(shù)關(guān)系x()，y()，z()，()等。實(shí)際上就是要跟蹤每一個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)，可見這個(gè)方法在方程的建立和數(shù)學(xué)處理上將是十分困難的。因而除研究波浪運(yùn)動(dòng)等個(gè)別情況外很少采用。實(shí)際上，在大多數(shù)的工程實(shí)際問題中，通常并不需要知道每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)至始至終的運(yùn)動(dòng)過程，而只需要知道流體質(zhì)點(diǎn)在通過空間任意固定點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化狀況，以及某一時(shí)刻流場(chǎng)中各空間固定點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素，然后就可以用數(shù)學(xué)方法對(duì)整個(gè)流場(chǎng)進(jìn)行求解計(jì)算。6答：流體在運(yùn)動(dòng)過程中，若每一空間點(diǎn)的物理量（運(yùn)動(dòng)參數(shù)）不隨時(shí)間改變，則稱為恒定流動(dòng)（又稱定常流動(dòng)），否則稱為非恒定流動(dòng)（又稱非定常流動(dòng)）流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡稱為跡線。流線是速度場(chǎng)的矢量線，是某瞬時(shí)在流場(chǎng)中所作的一條空間曲線。7解：(1) ，湍流(2) ，層流8答：，斷面平均流速是一種假想的流速，即過斷面上每一點(diǎn)的平均流速都相同。斷面平均流速的概念十分重要，它將使我們的研究和計(jì)算大為簡(jiǎn)化。9.答：不正確。均勻流是相對(duì)于空間分布而言，恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言。均勻流的不同時(shí)刻的速度可以不同，也可以相同。恒定流的不同空間點(diǎn)上的速度可以不同，也可以相同。當(dāng)流量不變時(shí)，通過一變直徑管道，顯然是恒定流，但不是均勻流。10. 解：根據(jù)歐拉法中速度的定義： 得： 右邊第一個(gè)式子，兩邊對(duì)t求導(dǎo)，聯(lián)合第二個(gè)式子可得：，解這個(gè)常微分方程得：將x帶入原方程得：，再根據(jù)初始條件，得：于是得到拉格朗日法表示為：11. 解：根據(jù)隨體導(dǎo)數(shù)定義：將速度代入隨體導(dǎo)數(shù)中，得：代入點(diǎn)（1，2，3）得：第四章習(xí)題參考答案（僅限參考）1. 錯(cuò)、錯(cuò)、錯(cuò) 2 3 4解：根據(jù)平面不可壓縮流體連續(xù)性的性質(zhì)：（1）；連續(xù)（2）；不連續(xù)（3）；當(dāng)0.5時(shí)連續(xù)，其他情況不連續(xù)5. 解：同題4，（1）；當(dāng)時(shí)，連續(xù)；其他情況不連續(xù)（2）；連續(xù)6. 解：應(yīng)用伯努利方程：解得流量7. 解：根據(jù)流體靜力學(xué)知識(shí)得到以下關(guān)系式：根據(jù)左右兩管水的體積相等，有：得：，代入可解得：8. 解：選取圓柱坐標(biāo)系，假設(shè)流動(dòng)是沿z軸方向進(jìn)行，且為充分發(fā)展的層流流動(dòng)。根據(jù)已知條件可知，流動(dòng)是軸對(duì)稱，方向可不考慮，僅z方向有流動(dòng)。由連續(xù)性方程、穩(wěn)定流動(dòng)，忽略質(zhì)量力，則有：； 化簡(jiǎn)得：；=常數(shù)進(jìn)行第一次積分，并將邊界條件0處，代入，算得積分常數(shù)C1；再進(jìn)行第二次積分，并將處，0代入，算得出C2。最后得到：式中r為管截面上速度為z處到管中心的距離，R為圓管半徑。顯然其速度分布呈拋物線形。下面很容易推導(dǎo)出z與的關(guān)系為：9.解：列1-2處的伯努力方程：（以2處為0基點(diǎn)），用相對(duì)壓強(qiáng)計(jì)算：由于水槽的直徑比虹吸管的直徑大很多，那么就可以近似設(shè)v1等于0。代入可得流量同理列2-3處的伯努利方程（p2為什么為0）：（以2處為0基點(diǎn)）根據(jù)質(zhì)量守恒：3處和2處的速度滿足：，得代入得：負(fù)號(hào)表示C處的壓強(qiáng)低于一個(gè)大氣壓，處于真空狀態(tài)。正是由于這一真空，才可將水箱中的水吸起。用絕對(duì)壓強(qiáng)表示：101325-22024.3=79300.7 .第五章習(xí)題參考答案（僅限參考）1 2 3 4 56解： 假設(shè)雷諾數(shù)小于2300，有，代入上式得：則，符合假設(shè)另一種簡(jiǎn)單計(jì)算方法：假設(shè)雷諾數(shù)小于2300，有，符合假設(shè)7解： 8解： ；查莫迪圖得9解： 10解：11解：12解：解得1.3m；查莫迪圖得13解：（1）；查莫迪圖得（2）；查莫迪圖得第六章習(xí)題參考答案（僅限參考）1解：2解：3解：(若查表，則A*=8700)（查附錄1，對(duì)應(yīng)的1.2053）4解：第七章習(xí)題參考答案（僅限參考）1解：由于，所以應(yīng)為超聲速流動(dòng)，但收縮噴管出口噴速最大只能達(dá)到聲速，即1。直接根據(jù)書中公式(7-39)，（本題根據(jù)查附錄得到數(shù)據(jù)也能計(jì)算）2解：3解：，4解：查附錄得，5解：由，查附錄5可知：，6解：，故為亞聲速流動(dòng)，所以：（也可根據(jù)查附錄得到數(shù)據(jù)計(jì)算）若為收縮噴管，取1直接根據(jù)書中公式(7-36)若為拉瓦爾噴管，查表得1.15，7解：,超聲速流，且為拉瓦爾噴管，查附錄5可知：，8解：由，查附錄5可知：，9解：，查附錄5可知：，第八章參考習(xí)題答案（僅限參考）1 2 3 4 56答：幾何相似：如果兩個(gè)物體各點(diǎn)之間存在一個(gè)一一對(duì)應(yīng)，使得對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間距離之比對(duì)所有可能的點(diǎn)都為C，則稱為兩物體幾何相似。運(yùn)動(dòng)相似：原型與模型中對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如加速度、速度方向一致，大小成比例。動(dòng)力相似：兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相似的液流中，在對(duì)應(yīng)瞬間，對(duì)應(yīng)點(diǎn)上受相同性質(zhì)力的作用，離得方向相同，且各對(duì)應(yīng)的同名力成同一比例，則兩液流動(dòng)力相似。7解：（單位長(zhǎng)度的壓降）由題中給出的條件可以得到：，選取，r，為三個(gè)基本物理，前已證明這三個(gè)物理量在量綱上是獨(dú)立的，這樣有 根據(jù)特征數(shù)的量綱為1(量綱和諧原理)的特點(diǎn)，確定、。由于 因此對(duì)L：-111-3c1；對(duì)M：1= c1；對(duì)t：-2 = 1