流體力學(xué)課后習(xí)題

1、習(xí)題【1】1-1 解：已知：，據(jù)，有：，得：，則1-2 解：受到的質(zhì)量力有兩個，一個是重力，一個是慣性力。 重力方向豎直向下，大小為mg；慣性力方向和重力加速度方向相反為豎直向上，大小為mg，其合力為0，受到的單位質(zhì)量力為0重力：Gmg慣性力：Fmg自由落體：加速度ag1-3 解：已知：V=10m3，-1根據(jù)，得：1-4 解：已知：，得：，根據(jù)，有：，得：，即體積減小了1-5 解：已知：，a=60mm，u=15m/s，h=10mm根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦力定律：設(shè)平板寬度為b，則平板面積上表面單位寬度受到的內(nèi)摩擦力：/m，方向水平向左下表面單位寬度受到的內(nèi)摩擦力：/m，方向水平向左平板單位寬度上受到的阻

2、力：，方向水平向左。211-6 解：，u=0.25m/s根據(jù)，有：1-7 解：，d=2.5cm=0.025m，=0.001m，u=3cm/s=0.03m/s設(shè)管段長度l，管段表面積：單位長度管壁上粘滯力：1-8 解：，u=1m/s，1-9 解：，根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，切應(yīng)力：小微元表面積：小微元受到的粘滯力：小微元粘滯力的力矩：圓錐體所受到的合力矩：習(xí)題【2】2-1解：，hABhB2-2解：，2管中為空氣部分近似的為各點壓強相等。1有：2-3 解：，根據(jù)真空表讀數(shù)，可知M點相對壓強1-2是等壓面12有：2.4 解：如圖1-2是等壓面，3-4是等壓面，5-6段充的是空氣，因此，6-7是等壓面，建立

3、各點的壓強：y12576zx34聯(lián)立有：聯(lián)立有：有：2-5 解：，22-6 解：，11-2是等壓面x為空氣，則可以忽略2-7 解：，有：2-16 解：，繪制壓強分布圖g(h1-h)時，作用于擋板的壓力的作用點距離池底的距離：gh1軸位于作用點下方，即可自動開啟即時，即可自動開啟。2-17 解：，圖解法1：繪制壓強分布圖壓力分為兩部分：作用方向垂直于閘門指向右。作用點：作用方向垂直于閘門指向右。作用點：總壓力大?。嚎倝毫ψ饔梅较虼怪庇陂l門指向右。根據(jù)合力矩定理：有作用點：xxyyP1gh2gh1P2S2S1g（h1-h2）圖解法1 圖解法2圖解法2：繪制壓強分布圖左側(cè)：作用方向垂直于閘門指向右。

4、作用點：作用方向垂直于閘門指向左。作用點：總壓力大?。嚎倝毫ψ饔梅较虼怪庇陂l門指向右。根據(jù)合力矩定理：有作用點：2-18 解：總壓力大小為：壓力作用點距離形心C的距離為：將，帶入，有：總壓力對軸的力矩：M與hc無關(guān)。2-20 解：，繪制壓強分布圖，壓強分布圖為一個矩形g（h1-h2）總壓力大小：總壓力的作用點距離轉(zhuǎn)軸N點距離：把擋板關(guān)緊需要施加給轉(zhuǎn)軸的力矩：2-21 解：，繪制壓強分布圖g（h1+h2）gh1gh1作用在AB板上的壓力大?。鹤饔梅较蛩较蛴易饔迷贐C板上的壓力大?。鹤饔梅较虼怪庇贐C面，與水平方向成45°夾角，向右。折板ABC受到的靜水總壓力：總壓力大?。?-22解：

5、，繪制壓強分布圖xygh平面AB所受水的壓力：壓力作用點距離B點距離：作用方向：垂直于AB面指向左。支桿的支撐力T的作用點D距離B點距離：平面AB靜止，則對于B點的合力矩為0有：有：2-24 解：，液面上的相對壓強：相對壓強為0的自由液面距離液面距離：繪制壓強分布圖h2h1gh2gh1hy作用于AB面上的壓強大?。鹤饔命c距離B點的距離：2-25 解：PzPzPz2-26 解：，繪制水平作用力的靜水壓強分布圖，閘門AB受到垂直分力的壓力體ghPxPzBA閘門AB受到的水平壓力：水平分力方向：水平向右壓力體的體積：閘門AB受到的垂直分力：垂直分力方向：豎直向上閘門AB受到的總壓力：壓力作用方向和水

6、平方向角度：方向指向右習(xí)題【3】3-6 解：，以過2-2斷面為基準面，忽略能量損失，列1-1，2-2斷面能量方程：11（注：）22根據(jù)連續(xù)性方程：3-8 解：，列A、B點的能量方程：壓差計測定：則：圓管流動中最大流速在管軸處，即為A點流速平均流速：流量：3-9 解：，閥門關(guān)閉時列1-1，2-2斷面能量方程：閥門打開時列1-1，2-2斷面能量方程：聯(lián)立方程得到：流量：3-12 解：，以1-1斷面為基準面，忽略能量損失，列1-1，2-2斷面能量方程：22根據(jù)壓差計：11根據(jù)連續(xù)性方程：代入能量方程，有：流量：3-15 解：，以地面為基準面，列1-1，2-2斷面能量方程：基準面2211根據(jù)壓差計：根

7、據(jù)連續(xù)性方程：代入能量方程：流量：3-19 解：，水泵揚程：電動機功率：3-20 解：，F(xiàn)yx331122以1-1，2-2，3-3斷面間流體為控制體，建立x-y坐標系受力分析：由于自由射流，流體為無壓流，不考慮重力，控制體只受到平面對流體的作用力F。列x軸方向動量方程：列y軸方向動量方程：流速：則：流體對平面的作用力大小為1.97kN，方向垂直于平面指向左側(cè)。以水平面為基準面，則列1-1，2-2斷面能量方程：列1-1，3-3斷面能量方程：又根據(jù)連續(xù)性方程：則：解方程組3-21 解：根據(jù)連續(xù)性方程：得到：以1-1，2-2，3-3斷面間流體為控制體，建立x-y坐標系Fyx332211受力分析：由于

8、自由射流，流體為無壓流，不考慮重力，控制體只受到平面對流體的作用力F。列x軸方向動量方程：列y軸方向動量方程：以水平面為基準面，則列1-1，2-2斷面能量方程：列1-1，3-3斷面能量方程：則：解方程組3-25 解：d1150mm0.15m，d275mm0.075m，p12.06×105Pa，Q0.02m3/s以1-1，2-2斷面間流體為控制體，建立x-y坐標系TTyTx2211受力分析：流體1-1，2-2斷面受到水流的壓力P1，P2，彎管對流體的作用力T，其在x、y軸方向分力分別為Tx，Ty，由于水平放置，重力和支撐力平衡。列x軸方向動量方程：1-1斷面受到壓力：2-2斷面平均流速：求得：列y軸方向動量方程：1-1斷面平均流速：以水平面為基準面，則，且忽略能量損失，列1-1，2-2斷面能量方程：2-2斷面受到的壓力：求得：彎管對流體作用力：作用力與水平方向夾角：習(xí)題【4】4-2 解：，流體的體積流量：流速：以管軸面為基準面，列1-1，2-2斷面能量方程：因為，則有：根據(jù)壓差計：則：又，流體流動屬于圓管層流，則帶入達西公式，則有：4-25 解：，以管軸面為基準面，11列1-1，2-2斷面能量方程：vv2v基準面22從1-1斷面流至2-2斷面的水頭損失：沿