文档介绍：--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________工程流体力学课后****题答案-袁恩熙-流体力学第三章作业流体力学第三章作业U=(4x2+2y+xy)i+(3x-y3+z)j求点(2,2,3)的加速度。是几维流动?是稳定流动还是非稳定流动?解:依题意可知,Vx=4x2+2y+xy,Vy=3x-y3+z,Vz=0ax=+vx+vy+vz=0+(4x2+2y+xy)(8x+y)+(3x-y3+z)(2+x)=32x3+16xy+8x2y+4x2y+2y2+xy2+6x-2y3+2z+3x2-xy3+xz同理可求得,ay=12x2+6y+3xy-9xy2+3y5-3y2zaz=0代入数据得,ax=436,ay=60,az=0a=436i+60j(2)z轴方向无分量,所以该速度为二维流动(3)速度,加速度都与时间变化无关,所以是稳定流动。(1)求点(3,1,2)的加速度。(2)是几维流动?解:(1)由得:把点(3,1,2)带入得加速度a(27,9,64)(2)该流动为三维流动。3-3已知平面流动的速度分布规律为解:流线微分方程:代入得:×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速。如风道出口截面收缩为150mm×400mm求该截面的平均流速。解:因为v=qA/A所以v1=qA/A1=2700/(300x400x10-6V2=qA/A2=2700/(150x400x10-6?已知:求:喷嘴出口流速解:解:已知,由连续性方程,得,如右图所示,列出方程,得1=200mm,d2=150mm。若三通管中各段水流的平均流速均为3m/s。试确定总流量qv及直径d。解:(1)V(A1+A2)=qvqv=3m/s(+)3/s(2)qv=VA=Vd=,截面压力,大管直径,压力,流速。两截面中心高度差,求管中流量及水流方向。解:(1)由(2)即水流的方向为从1到2,其过程中有能量的损失。,一端装有出口直径为,不计流失损失,计算1-1处所需要的相对压力。解:进口水流速度列1-1截面和2-2截面的能量方程1-1处所需要的相对压力解:又 则已知,代入上式得:由连续性方程△3试求气流的流速和流量。(不计损失)解:取玻璃管处为过流断面1-1,在吸入口前的一定距离,空气为受干扰处,取过流断面0-0,其空气压力为大气压Pa,空气流速近似为0,v0=0。取管轴线为基准线,且hw0-1=0,则列出0-0,1-1两个缓变流断面之间的能量方程为:0+Pa/ρg+0=0=P1/ρg+v12/2g而P1=Pa-hmmHg,所以v=qv=v1223/s解:取1和2两个过流断面,2为基准面,由伯努利能量方程得则解得取2和3两个过流断面,3为基准面,由伯努利能量方程得则解得设收缩段的直径应不超过d,由连续性方程得,则/2。当(1)气体为与大气温度相同的空气时:(2)气体密度为3的煤气时,分别求管中流速、流量及管长一半处B点的压力。解:(1)P+(-)g(z2-z1)+=P++gh+0+0=0+5vv=vqv=v()23/sP+0+=P++P+=+P==2(2)P+(-)g(z2-z1)+=P++40+=100040+0=5vvqv=v()23/sP+(-)g(z2-z1)+=P++P20+0=2P2煤气量。假设煤气的密度为,管径为50mm,压力损失AB断为,BC断为,C点要求保持余压为300Pa,求A点U型管中酒精液面高度差。(酒精的密度为/m3、空气密度为/m3)解:即同理得,出口喷嘴直径。求A、B、C、D各点的相对压力和通过管道的流量。解:知:代入上式得通过管道的流量:同理,箱中恒定高度为h,水箱解:由能量守恒定律得连续性方程=所以由伯努利方程得:49x103/ρ3/ρg+u2/2g+1解:由连续性方程得取0和1过流断面,列能量方程得取1与2过流断面,列能量方程得,把数据代入上式公式,解得,h=40kpa,d=25mm。阻力损失不计,试求水箱中水面的高度H。解:取断面0和断面1,有断面2和断面1得=m