工程流體力學(xué)淺析

1、工程流體力學(xué)必要的答案1-2解：1-3解：1-4解：(練)1-5解：1）求體積膨漲量和桶內(nèi)壓強受溫度增加的影響，200升汽油的體積膨漲量為：由于容器封閉，體積不變，從而因體積膨漲量使容器內(nèi)壓強升高，體積壓縮量等于體積膨漲量。故：2）在保證液面壓強增量0.18個大氣壓下，求桶內(nèi)最大能裝的汽油質(zhì)量。設(shè)裝的汽油體積為V，那么：體積膨漲量為：體積壓縮量為：因此，溫度升高和壓強升高聯(lián)合作用的結(jié)果，應(yīng)滿足：1-9解：第二章2-4解：設(shè)：測壓管中空氣的壓強為p2，水銀的密度為，水的密度為。在水銀面建立等壓面1-1，在測壓管與容器連接處建立等壓面2-2。根據(jù)等壓面理論，有 （1）（2）由式（1）解出p2后代入

2、（2），整理得：2-5解：設(shè)：水銀的密度為，水的密度為，油的密度為；，。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：在等壓面2-2上有：2-6解：設(shè)：甘油的密度為，油的密度為，。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：2-7解：設(shè)：水銀的密度為，油的密度為。根據(jù)等壓面理論，當(dāng)進氣關(guān)1通氣時，在等壓面1-1上有：（1）當(dāng)進氣關(guān)2通氣時，在等壓面1-1上有：（2）式（1）-式（2），得：2-9解：設(shè)：水銀的密度為，水的密度為。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：2-10解：設(shè)：水銀的密度為，油的密度為。根據(jù)題意，有：（1）（2）根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有：（3）將式（3）代入（1），得：（4）將（4）

3、-（2），得：2-13解：設(shè)：水銀的密度為，水的密度為。根據(jù)等壓面理論，在等壓面1-1上有： 當(dāng)測壓管下移時，根據(jù)壓縮性，在等壓面1-1上有：2-14解：建立坐標(biāo)如圖所示，根據(jù)勻加速直線運動容器中相對靜止液體的等壓面方程，有：設(shè)x=0時，自由界面的Z坐標(biāo)為Z1，則自由界面方程為：設(shè)x=L時，自由界面的Z坐標(biāo)為Z2，即：2-19解：建立坐標(biāo)如圖所示。油罐端部的投影為園形，直徑為D=2.54m。根據(jù)題意，總壓力P為：壓力中心為：2-22解： 1）求上半球受到的液體總壓力根據(jù)壓力體理論，上半球受到的液體總壓力為：上半球受到的液體總壓力即為螺栓受到的總拉力。2-23解：設(shè)：油面蒸汽壓為p0，油的密度為

4、。建立坐標(biāo)如圖所示。1）A-A截面上的作用力2）B-B截面上的作用力2-27解：設(shè)：木頭的27.密度為，水的密度為。根據(jù)題意，得取n=11第三章1在任意時刻t流體質(zhì)點的位置是，其跡線為雙曲線。質(zhì)點速度和加速度在x和y方向的分量是多少？2已知速度場，。試求當(dāng)t=0.5時在x=2，y=1，z=3處流體質(zhì)點的加速度。3已加歐拉方法描述的流速為：，。試求t=0時，過點（100，10)的流體質(zhì)點的跡線。4流體運動由拉格朗日變數(shù)表達式為：，。求t1時，位于(1，l，1)的流體質(zhì)點及其加速度和跡線；求t1時，通過(1，l，1)的流線。7已知不可壓縮流場的流函數(shù)，試求證流動為無旋流動并求相應(yīng)的勢函數(shù)。8給定拉

5、格朗日流場：，其中k為常數(shù)。試判斷：是否是穩(wěn)態(tài)流動；是否是不可壓流場；是否是有旋流動。補充題答案：1解：因流體質(zhì)點的跡線，故：，2解：根據(jù)歐拉方法，空間點的加速度為：t=0.5時在x=2，y=1，z=3處流體質(zhì)點的加速度為：3解：根據(jù)歐拉方法與拉格郎日方法的轉(zhuǎn)換關(guān)系，有：當(dāng)t=0時，過點（100，10)的流體質(zhì)點的拉格郎日變數(shù)為：，。故該質(zhì)點的跡線方程為：，4解：1）求t1時，位于(1，l，1)的流體質(zhì)點及其加速度和跡線流體質(zhì)點的拉格郎日變數(shù)為，。該流體質(zhì)點的速度和加速度為，跡線方程為：，；即。2）求流線根據(jù)拉格郎日方法與歐拉方法的轉(zhuǎn)換關(guān)系，得：，（1），（2）將式（2）代入（1），得：，根據(jù)

6、流線方程，有：t1時，流線通過(1，l，1)點，則：c=1。即流線方程：7解：1）求證流動為無旋流動根據(jù)流函數(shù)的性質(zhì)，有：根據(jù)旋度，有：旋度=0，流動為無旋流動。2）求勢函數(shù)8解：1）將拉格朗日方法轉(zhuǎn)換為歐拉方法，解拉格朗日變數(shù)：，歐拉方法表示的流場：，因 ，是穩(wěn)態(tài)流動。因，是不可壓流場。因，是無有旋流動。3-1解：當(dāng)時，加速度為： 3-9解：取A容器液面的Z坐標(biāo)為零，根據(jù)伯努里方程，兩容器油面的能量關(guān)系有：u1= u2，因此油柱 3-11解：1）求B管中流速在T管上根據(jù)伯努里方程，有：式中流速為： 因此為表壓強，液面表壓強。在B管上根據(jù)伯努里方程，有：2）求B管直徑3-15解：根據(jù)伯努里方程，建立吸入液面間與壓水管出口的關(guān)系有：根據(jù)意u1= 0，表壓p1= p2為零。因此水柱根據(jù)伯努里方程，建立泵出口與壓水管出口的關(guān)系間的：泵出口處管中流速泵出口處的表壓強水柱3-18解：1）求液體受到的合外力根據(jù)動量方程，有：其中：。因此2）求彎管對液體的作用力3）求支座的作用力彎管對液體的作用力與彎管受到液體的作用力為一對作用與反作用力關(guān)系，因此彎管受到液體的作用力為：支座受到彎管的作用力等于彎管受到液體的作用力。3-19解：1）求液體受到的合外力根據(jù)動量方程，有：