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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
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