文档介绍：该【气体动力学课后习题答案 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【15】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【气体动力学课后习题答案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..气体动力学课后****题答案【篇一:气体动力学复****题】、单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。2、流体运动时内部产生切应力的这种性质叫做流体的黏性。3、牛顿内摩擦定律表明,流体中的内应力与速度梯度成正比,比例系数即为与流体种类相关的动力粘度。4、流体静压力是一个有大小、方向、合力作用点的矢量,它的大小和方向都与其受压面密切相关。5、流体静压强的两个重要特性包括:①流体静压强的方向总是垂直且指向该作用面的,即沿着平面的内法线方向;②流体静止内部任一点处流体静压强在各方向等值。6、流体中压强相等的各点组成的面称为等压面。7、等压面具有以下几个重要特性:①等压面也是等势面;②在平衡的流体中通过每一点的等压面必与该点所受的质量力互相垂直;③两种不想混合平衡流体的交界面必然是等压面。8、流体静力学基本方程的物理意义是,在静止的不可压缩均质重力流体中,任何一点的压强势能和位置势能之和是常数,即总势能保持不变。9、流体静力学基本方程的几何意义是,在重力作用下的连续、均质、不可压缩流体中,静水头线和计示静水头线均为水平线。10、以完全真空为基准计量的压强为绝对压强。11、以当地大气压为基准计量的压强为计示压强。12、静止液体中,作用在平面上的合力,等于作用在该平面几何中心点处的静压强与该平面面积的乘积。13、液体作用在曲面上总压力的垂直分力等于压力体的液体重力。14、请写出静止液体作用在曲面上总压力的水平分力和垂直分力的表达式,并说明每个符号的意义。15、液体作用在沉没物体上的总压力方向垂直向上,大小等于沉没物体所排开的重量,称它为浮力。16、流动参量不随时间变化的流动就是定常流动。17、在不可压缩流体中,流线皆为平行直线的流动为均匀流。18、均匀流具有下列性质:①各质点的流速相互平行,有效断面为一平面;②位于同意流线上的各个质点速度相等;③沿流程各有效断面上流速分布相同,但同一有效断面上各点的流速并不相等;④:..各质点的迁移加速度皆为零,如流动是均匀的定常流,那么各质点的加速度为零;⑤有效断面上压强分布规律与静止流体相同。19、流线是这样的一条曲线:在某一瞬时,此曲线上的每一点的速度矢量总是在该点与此曲线相切。20、所谓平均流速,指流经有效(过流)断面的体积流量除以有效(过流)断面面积而得到的商。21、不可压缩流体沿流管的体积流量是常量。(定常流动的连续方程)22、文丘里管的用途是什么?结构是怎么组成的?文丘里管用于管道中的流量测量,它由收缩段和扩张段组成。23、伯努力方程说明,不可压缩理想流体在重力场中做定常流动时,沿流线单位质量流体的动能、位置势能和压强势能可以互相转化,之和是常数。24、伯努利方程的几何意义是,不可压缩理想流体在重力场中做定常流动时,沿流线单位重量流体的速度水头、位置水头与压强水头之和为常数,即总水头线为一平行于基准线的水平线。25、伯努利方程的物理意义是,单位重量的流体所携带的总能量在经过的路程上任何位置时保持不变,但其位能、压力能和动能可以相互转换。26、不可压缩粘性流体总流的伯努利方程表示,为了克服粘性阻力,总流的机械能是逐渐减少的,实际的总水头线是逐渐降低的。27、根据动量定理,流体系统动量的时间变化率等于作用在系统上外力的矢量和。28、作为判定管道流动状态的标准,雷渃数小于2320时,判定为层流。29、作为判定管道流动状态的标准,雷渃数大于2320时,判定为紊流。30、层流流动的沿程损失与平均流速的一次方成正比。31、~2次方成正比。32、粘性流体在圆管中层流流动时流速与点所在的半径成二次抛物线关系。33、粘性流体在圆管中层流的平均流速是最大流速的一半。34、层流流动的沿程损失可以用压强损失、水头损失和功率损失来表示。:..35、管路流动的局部损失产生的原因主要有两个:①一是边避的急剧变化;②二是主流方向的改变。36、串联管路中间无出流时,流量处处相等,总水头损失等于各段水头损失之和。37、并联管路中,每段管路的水头损失都相等,而总流量为各段流量之和。38、在液体流动过程中,局部位置出现低压,导致原先溶解在液体中的空气分离出来,出现大量气泡的现象,称为气穴现象。39、当附着在固体壁面的气泡破灭时,在反复冲击和氧化作用下固体壁面将受破坏以至剥落脱落,这种由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。40、通常用气体速度与当地声速的比值称为马赫数。41、气体一维定常流动连续性方程:气体在流管中流动时,每单位时间内流过流管中任意两个有效截面的质量流量必定相等。42、力学相似是指实物流动与模型流动在对应点上物理量都应该有一定的比例关系。具体包括几何相似、运动相似及动力相似:43、几何相似是指模型与原型的全部对应线性长度具有相同的比例,即线性的比例尺。44、运动相似是指模型与原型的流场所有对应点、对应时刻的流速方向相同而流速大小的比例相等,即它们的速度场相似。45、动力相似是指模型与原型的流场所有对应点作用在流体微团上的各种力彼此方向相同,而对应大小的比例相等,即它们的运动场相似。46、近似模型法有三种。分别是:弗劳德模型法、雷诺模型法和欧拉模型法。计算题:1、等压面有关的题2、动量方程有关的题【篇二:气体动力学基础试题与答案】和流线二、?为什么??各有何特点?三、(12分)已知压气机入口处的空气温度T1=280K,压力P1=,在经过压气机进行可逆绝热压缩以后,使其压力升高了25倍,:..即增压比P2/P1=25,试求压气机出口处温度和比容,压气机所需要的容积功。设比热容为常数,且比热比k=。四、空气沿如图1所示的扩散管道流动,在截面1-1处空气的压强p1??105n/m2,温度t1?15?c,速度v1?272米/秒,截面1-1的面积a1=10厘米2,在截面2-2处空气速度降低到v2=。设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动,试求:(1)进、出口气流的马赫数m1和m2;(2)进、出口气流总温及总压;(3)气流作用于管道内壁的力。六、(15分)在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为t*=288k,在喷管出口处空气的速度v1=530米/秒,当流过试验段中的模型时产生正激波(如图1所示),求激波后空气的速度。图2第五题示意图图1第四题示意图一、解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系(共20分,每题4分):轨线是流体质点运动的轨迹;流线是一条空间曲线,该曲线上任一点的切线与流体在同一点的速度方向一致。区别:速度相同时气体的马赫数与静温有关,最大值为无限大,而速度系数于总温有关,其最大值为有限值。联系:已知马赫数可以计算速度系数,反之亦然。:膨胀波是超声速绕外钝角偏转或加速时所产生的压力扰动波;激波是超音速气流流动方向向内偏转所产生强压缩波。区别:膨胀波是等熵波;激波是非等熵波。联系:激波在自由表面上反射为膨胀波。二、回答下列问题(共20分,每题5分):?为什么?答:膨胀波在自由表面上反射为压缩波。这是因为膨胀波在自由表面反射之前压力与自由表面一致,但经过膨胀波之后气流的压力下降,要使气流压力恢复到自由表面的压力,必须经过一道压缩波提高压力(见示意图)。?各有何特点?:..答:三种状态分别为亚临界状态、临界状态和超临界状态。亚临界状态下喷管内和喷管出口流动速度均为亚声速(m1),喷管反压会影响喷管内流动流动;临界状态下喷管出口为声速流(m=1),喷管反压与总压值比等于临界压比();超临界状态下喷管出口为声速流(m=1),喷管口之后有膨胀波存在,喷管反压不会影响喷管内流动流动。三、(12分)已知压气机入口处的空气温度T1=280K,压力P1=,在经过压气机进行可逆绝热压缩以后,使其压力升高了25倍,即增压比P2/P1=25,试求压气机出口处温度和比容,压气机所需要的容积功。设比热容为常数,且比热比k=。解:压气机压缩过程为等熵过程因此,压强和比容分别为:pt2?t1(2)p1v2?k?1k25?280()??(k)rgt2p2?287?(kg/m)??105k?1kp容积功w?[1?(2)k??280]?[1?]??(kj/kg)??1四、空气沿如图1所示的扩散管道流动,在截面1-1处空气的压强p1??105n/m2,温度t1?15?c,速度v1?272米/秒,截面1-1的面积a1=10厘米2,在截面2-2处空气速度降低到v2=。:..设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动,试求:(1)进、出口气流的马赫数m1和m2;(2)进、出口气流总温及总压;(3)气流作用于管道内壁的力。解:依题意。(1)进口1-1面上的声速和马赫数c1?krt1?.4?287?288?(米/秒)m1?v1272???k?12???1?t1*?t1?1?m1??288??1????????由于总温保持不变,因此2-2界面的临界声速、速度因数和马赫数分别为acr2?acr1?2krt1*/(k?1)?2??287?/(?1)?(米/秒)???2?2?22????(k?1)?(k?1)?2(?1)(-?1)?(2)由滞止参数、静参数与马赫数的关系得到进出口的总温和总压为t2*?t1*??k?12?*p2?p1*?p1?1?m1?2??kk?1??1???105??1???2????105(n/m2)?1(3)根据冲量函数关系得到气流作用于管壁的力fi为?1?fi?v1272???1:..?acr?z??2??z??1??m2k??k?11??1???????1v1a1acr???2???z??1????2k??2?1???????k?11??1???p1v1a1acr????2?????z???1?????2krt121???????1???105?272?10?10?4???287?288??1??1????????????????????102(牛顿/米2)五、在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为t*=288k,在喷管出口处空气的速度v1=530米/秒,当流过试验段中的模型时产生正激波(如图1所示),求激波后空气的速度。解:依题意,在风洞试验段正激波前的临界声速和速度系数分别为:acr1?2krt*/(k?1)?2??287?288/(?1)?(米/秒)v1530???1?由于正激波前后速度系数乘积等于1,故波后的速度系数和速度分别为:?2?1?1??acr2?2?acr1?2???(米/秒)【篇三:大学物理答案】s=txt>1、(B);(10‘)2、(D);(10‘)?ekn?mmol20-53ekmn(2)t?23k?:..p2v?126、解:(20‘)p1v??rt1t2?2t1p2/p11`2?t1t2?p12p2?rt2练****二十四气体动力学基础(二)1、(C)2、(C)p?5、解:飞机在高为h的空气密度??rt地面的空气密度?0?p0?rt??0?pp0??p0eh?rtln????10m3p0p?g??27329?10?3?、解:(1)=n(i/2)kt及p=(N/V)kT(2)由e?:..32kt52nkt-2152kt得T=2E/(5Nk)=(一)1、(c)2、(c)3、-︱a1︱;-︱a2︱4、a(1v1?1v2);降低5、解:(1)p-V图如图.(2)T1=273+27=300K据V1/T1=V2/T2,得T2=VT1/V1=600K6、解:氦气为单原子分子理想气体,i=3(1)定容过程,V=常量,A=0据Q=?E+A可知q??e?mmmolv1v2vcv(t2?t1)?623j(2)定压过程,p=常量,q?mmmolcp(t2?t1)??10j4?E与(1)=Q-?E=417J(3)Q=0,??E与(1)同A=-?E=-623J(负号表示外界作功)练****二十六热力学基础(二)1、(d)2、(d)4、bm、cm;cm5、解:由图,pa=300Pa,pb=pc=100Pa;Va=Vc=1m3,Vb=3m3.:..A为等容过程,据方程pa/ta=pc/tc?得tc=tapc/pa=→C为等压过程,据方程Vb/tb=Vc/tc?得tb=tcvb/vc=300K.(2)各过程中气体所作的功分别为A→B:A1=12(pa+pc)(Vb-Vc)=400JB→C:A2=pb(Vc-Vb)=-→A:A3=0.(3)整个循环过程中气体所作总功为A=A1+A2+A3=?E=0,因此一循环中气体总吸热Q=A+?E=、解:(1)Ta=paV2/R=400KTb=pbV1/R=636KTc=pcV1/R=800KTd=pdV2/R=504K(3)b-c等容吸热练****二十七热力学基础(三)1、d)2、(c)3、(b)4、s1+s2;-s15、解:由于两种不同温度的液体混合为不可逆过程,故可用两个可逆过程的熵变求系统熵变。混合后的平衡态有:mcp(t1-t)=mcp(t-t2)t?t1?t22液体等压准静态过程t1→t?s1?液体等压准静态过程t2→t?dqt??tmctpt1dt?mcp:..tt1?s2??dqt??tmctpt2dt?mcplntt2?s??s1??s2?mcp(ln2tt1?lntt2)?s?mcplntt1t22?mcpln(t1?t2)4t1t222因为:(t1?t2)2?02t1?2t1t2?t2?0(t1?t2)?4t1t2?s?06、解:(1)熵的变化:..t1+273=293k;t2=t2+273=373k?s??dqt??t2mctpt1dt?mcplnt2t13?s?1??10?ln3373293??10j(2)由玻尔兹曼关系s?klnw?sw2w1?ek??1021练****二十八机械振动(一)1、1s、4、(2)5、(1)x?(5t?v?a?(2)t?dxdtdvdt4?2?3、14?3、5s2、3、(3)(4)?2:..?2sin5t?10cos5tt?0时x0??,v0?03m/s,2020s时x????,v?2sin??333a?10cos203???5m/s2(????2sin5t?0sin5t?0?v?2sin5t?123m/s,a?10cos5t??5m/s,f?ma??、(1)从图中知x0?2cm,v0?0,?a?;cos??12,????3sin??0且t?1s,(2)bxb?a2??2?t?2??x?4cos(2?t??3)cmcos2(?t??3:..12(2?t?13?3s)??3vb?0sin2(?t?a点(2?t?t?23s?3)?0t?16?3)?0、t?s;c点(2?t??3)??、练****二十九机械振动(二)cm1、ta:tb?2:1;ea:eb?1:4;2、a?1cm,????3,t?12s,t(s)3、(2);4、(1)5、k?mg?l?2n/m,??km2?,t?2???:..t?0x0??2?10?2?acos?0v0?5?10?2??a?sin?0a??10?m???0?180????2x??1012?2cos(?)??10cos(?)(si)61)e?ek?ep?ka,a?22ek?