北科大冶傳動量傳輸習(xí)題參考答案

1、第一章習(xí)題參考答案（僅限參考）1.d 2.c 3.a 4.b 5.b 6.a 7.c 8.a 9.c 10.a 11.d 12.b 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.a 2.c 3.b 4.c5. 解：6解：（測壓管中上方都為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）（1）=833kg/m3（2）h3=1.8m.7解：設(shè)水的液面下降速度為為v，單位時間內(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.b 2.c 3.c 4.c5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

2、x(a,b,c,t)，y(a,b,c,t)，z(a,b,c,t)，(a,b,c,t)等。實(shí)際上就是要跟蹤每一個流體質(zhì)點(diǎn)，可見這個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)動等個別情況外很少采用。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流體質(zhì)點(diǎn)至始至終的運(yùn)動過程，而只需要知道流體質(zhì)點(diǎn)在通過空間任意固定點(diǎn)時運(yùn)動要素隨時間變化狀況，以及某一時刻流場中各空間固定點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動要素，然后就可以用數(shù)學(xué)方法對整個流場進(jìn)行求解計算。6答：流體在運(yùn)動過程中，若每一空間點(diǎn)的物理量（運(yùn)動參數(shù)）不隨時間改變，則稱為恒定流動（又稱定常流動），否則稱為非恒定流動（又稱非定常流動）流體質(zhì)

3、點(diǎn)的運(yùn)動軌跡稱為跡線。流線是速度場的矢量線，是某瞬時在流場中所作的一條空間曲線。7解：(1) ，湍流(2) ，層流8答：v=Q/A，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算大為簡化。9.答：不正確。均勻流是相對于空間分布而言，恒定流是相對于時間而言。均勻流的不同時刻的速度可以不同，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，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： 右邊第一個式子，兩邊對t求導(dǎo)，聯(lián)合第二個式子可得：，解這個常微分方程得：將x帶入

4、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：a=216.76第四章習(xí)題參考答案（僅限參考）1. 錯、錯、錯 2.a 3.c 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）；不連續(xù)5. 解：同題4，（1）；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)流動是沿z軸方向進(jìn)行，且為充分發(fā)展的層流流動。根據(jù)已知條件可知，流動是軸對稱，方向可不考慮，僅z方向有

5、流動。由連續(xù)性方程、穩(wěn)定流動，忽略質(zhì)量力，則有：； 化簡得：；=常數(shù)進(jìn)行第一次積分，并將邊界條件r=0處，代入，算得積分常數(shù)C1；再進(jìn)行第二次積分，并將r=R處，z=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zmax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)），用相對壓強(qiáng)計算：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)號表示C處的壓強(qiáng)低于一個大

6、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。第五章習(xí)題參考答案（僅限參考）1.a 2.b 3.d 4.c 5.d6解： 假設(shè)雷諾數(shù)小于2300，有，代入上式得：則，符合假設(shè)另一種簡單計算方法：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：,總阻力為11解：12解：解得d=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，對應(yīng)的=1.205kg/m3）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，但收縮噴管出口噴速最大只能達(dá)

7、到聲速，即Ma=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，所以：（也可根據(jù)查附錄得到數(shù)據(jù)計算）拉瓦爾噴管，查表得Ma=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.d 2.d 3.d 4.d 5.c6答：幾何相似：如果兩個物體各點(diǎn)之間存在一個一一對應(yīng)，使得對應(yīng)點(diǎn)之間距離之比對所有可能的點(diǎn)都為C，則稱為兩物體幾何相似。運(yùn)動相似：原型與模型中對應(yīng)的運(yùn)動參數(shù)如加速度、速度方向一致，大小成比例。動力相似：兩個運(yùn)動相似的液流中，在對應(yīng)瞬間，對應(yīng)點(diǎn)上受相同性質(zhì)力的作用，離得方向相同，且各對應(yīng)的同名力成同一比例，則兩液流動力相似。7解：（單位長度的壓降）由題中給出的條件可以得到：，選取，r，為三個基本物理，前已證明這三個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ai、bi、ci。由于 因此對L：-1=a1+b1-3c1；對M：1= c1；對t：-2 = -a1。這三式聯(lián)立求解，則得a1=2，b1=0，c1=1，于是有：。同理可以求出： ，即8解：馬赫數(shù)相等，雷