工程流體力學(xué)期末考試考試試卷

1、第三章習(xí)題 3-3如圖2-36所示，U形管壓差計(jì)水銀面高度差 h=15cm。求充滿水的A、B兩容器的壓強(qiáng)差。 解： 2 18534 HgH o PghPa 3-5如圖2-38所示，在盛有油和水的圓柱形容器 的蓋上加載荷F=5788N，已知h1=30cm， h2=50cm，d=0.4m，油的密度oi=800kg/m3, 水銀的密度Hg=13600kg/m3,求U形管中水銀柱 的高度差H。 m hh Ag F H woi Hg 4 . 0) 5 . 010003 . 0800 80665. 94 . 014. 3 45788 ( 13600 1 )( 1 2 21 3-9圖2-42所示為雙液式微壓

2、計(jì)，A、B兩杯的直徑均為 d1=50mm，用U形管連接，U形管直徑d2=5mm，A杯盛有酒 精，密度1=870kg/m3，B杯盛有煤油，密度2=830kg/m3。 當(dāng)兩杯上的壓強(qiáng)差p=0時(shí)，酒精煤油的分界面在00線上。 試求當(dāng)兩種液體的分界面上升到00位置、h=280mm時(shí)p 等于多少？ 解：P=0 時(shí):1H1=2H2 P 時(shí):P1+1g(H1-H-h)=P2+2g(H2+H-h) H=(d2/d1)2h=(0.005/0.05)20.28=0.0028 m P=P1-P2=gH(1+2)+gh(1-2) =9.806650.0028(870+830)+0.28(870- 830) =9.80

3、665(4.76+11.2)=156.5 Pa 2 12 2 /1642. 6 6425 42.2980665. 925 sm mmm fgm a w mh g ab H b hH g a 181. 015. 0 80665. 92 1 . 01642. 6 2 2 3-14如圖2-46所示，一正方形容器，底面積為bb=200200mm2， 質(zhì)量m1=4kg。當(dāng)它裝水的高度h=150mm時(shí)，在m2=25kg的載荷作用 下沿平面滑動(dòng)。若容器的底與平面間的摩擦系數(shù)Cf=0.3,試求不 使水溢出時(shí)容器的最小高度H是多少? 解：f=(0.20.20.151000+4) 9.806650.3=29.42

4、 N 3-16圖2-48所示為一圓柱形容器，直徑 d=300mm，高H=500mm，容器內(nèi)裝水， 水深h1=300mm，使容器繞垂直軸作等角 速度旋轉(zhuǎn)。 （1）試確定水正好不溢出時(shí)的轉(zhuǎn)速n1； （2）求剛好露出容器底面時(shí)的轉(zhuǎn)速n2； 這時(shí)容器停止旋轉(zhuǎn)，水靜止后的深度h2 等于多少？ 解：(1) A(H-h1)=0.5hA h=2(H-h1)=2(0.5-0.3)=0.4 由： min/3 .178 30 2 60 /673.184 . 080665. 92 15. 0 1 2 1 0 2 11 1 1 22 rn sradgh r gh r mHh rn sradgH r 25. 0 2 5

5、. 0 2 1 min/36.199 30 /877.205 . 080665. 92 15. 0 1 2 1 2 2 2 2 （2） 3-20如圖如圖2-52所示，求斜壁上圓形閘門上的總壓力中心。已所示，求斜壁上圓形閘門上的總壓力中心。已 知閘門直徑知閘門直徑d=0.5,a=1m,=60=600。 解：解： 2 (/2)sin/42084 Pc Fgh Ag a ddN 壓力中心：壓力中心： cx Dc c I yy y A 2 c d ya 44 464 cx Rd I 對(duì)圓：對(duì)圓： 第四章第四章 習(xí)題習(xí)題 【 1 】 0 z v y v x v z y x 044 z v yx z yx

6、 z v z 44 ),()(4yxfzyxvz 0),(yxf zyxvz)(4 v xy yxvx 2 2zyv y 2 20z0 z vz z v xy 0z0 z v 【 2 】 某一流動(dòng)速度場為 ， ，其中 是不為零的常數(shù)，流線是平行于 軸的直線。試判別該流動(dòng)是 有旋流動(dòng)還是無旋流動(dòng)。 【解】 由于 0 2 1 z v y v y z x 0 2 1 2 1 a y v x v x y z 所以該流動(dòng)是有旋運(yùn)動(dòng)。 ayvx0 zy vv a x x 0 2 1 x v z v zx y 【 3 】已知二維流場的速度分布為 ， ，試求繞 圓 的速度環(huán)量。 yvx3xvy4 222 Ryx 【解】 此題用極坐標(biāo)求解比較方便，坐標(biāo)變換為: cosrx sinry 速度變換為 sincos yxr vvv, sincos xy vvv 22 sin3cos4rrv 2 0 22 )sin3cos4(rdrr dr)sin3cos4( 2 0 222 2 2 0 222 7cos6rdrr 【 4 】 一二維元渦量場，在一圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑 的圓區(qū)域內(nèi)，流體的渦通量 。若