文档介绍：--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________工程流体力学课后****题答案第1章绪论【1-1】500cm3的某种液体,在天平上称得其质量为,试求其密度和相对密度。【解】液体的密度 相对密度【1-2】体积为5m3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa增加到5Pa时,体积减少1L。求水的压缩系数和弹性系数。【解】由压缩系数公式【1-3】温度为20℃,流量为60m3/h的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt-1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少?【解】根据膨胀系数则【1-4】用200升20℃-16Pa,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少? 【解】(1)由可得,由于压力改变而减少的体积为由于温度变化而增加的体积,可由得(2)因为,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变,则由得δ****题1-5图油uyx【1-5】图中表示浮在油面上的平板,其水平运动速度为u=1m/s,δ=10mm,油品的粘度μ·s,求作用在平板单位面积上的阻力。【解】根据牛顿内摩擦定律rz****题1-6图u则【1-6】已知半径为R圆管中的流速分布为式中c为常数。试求管中的切应力τ与r的关系。【解】根据牛顿内摩擦定律则第2章流体静力学【2-1】容器中装有水和空气,求A、B、C和D各点的表压力?【解】空气各点压力相同,与空气接触的液面压力即为空气的压力,另外相互连通的同种液体同一高度压力相同,即等压面题2-2图paCpa30cm10cmhAB水【2-2】如图所示的U形管中装有水银与水,试求:(1)A、C两点的绝对压力及表压力各为多少?(2)求A、B两点的高度差h?【解】由,,得(1)水油Hph1h2R题2-3图(2)选取U形管中水银的最低液面为等压面,则得【2-3】在一密闭容器内装有水及油,密度分别为ρw及ρo,油层高度为h1,容器底部装有水银液柱压力计,读数为R,水银面与液面的高度差为h2,试导出容器上方空间的压力p与读数R的关系式。【解】选取压力计中水银最低液面为等压面,则得p0p压力气体题2-4图△hH【2-4】油罐内装有相对密度为的汽油,为测定油面高度,利用连通器原理,把U形管内装上相对密度为的甘油,一端接通油罐顶部空间,一端接压气管。同时,压力管的另一支引入油罐底以上的处,压气后,当液面有气逸出时,根据U形管内油面高度差△h=来计算油罐内的油深H=?【解】选取U形管中甘油最低液面为等压面,由气体各点压力相等,可知油罐底以上处的油压即为压力管中气体压力,即得A··B1m△h题2-5图【2-5】图示两水管以U形压力计相连,A、B两点高差1m,U形管内装有水银,若读数△h=,求A、B两点的压力差为多少?【解】选取U形管内水银最低液面为等压面,设B点到水银最高液面的垂直高度为x,则得 THHpadoyx'dDCPyDyCdL题2-6图【2-6】图示油罐发油装置,将直径为d的圆管伸进罐内,端部切成45°角,用盖板盖住,盖板可绕管端上面的铰链旋转,借助绳系上来开启。已知油深H=5m,圆管直径d=600mm,油品相对密度,不计盖板重力及铰链的摩擦力,求提升此盖板所需的力的大小?(提示:盖板为椭圆形,要先算出长轴2b和短轴2a,就可算出盖板面积A=πab)。【解】分析如图,, 以盖板上的铰链为支点,根据力矩平衡,即拉力和液体总压力对铰链的力矩平衡,以及切角成45°可知其中可得HohBHyCyDyDP题2-7图m【2-7】图示一个安全闸门,宽为,高为。距底边处装有闸门转轴,使之仅可以绕转轴顺时针方向旋转。不计各处的摩擦力,问门前水深h为多深时,闸门即可自行打开?【解】分析如图所示,由公式可知,水深h越大,则形心和总压力的作用点间距离越小,即D点上移。当D点刚好位于转轴时,闸门刚好平衡,即。则由B=,H=1m,可知BR=1m油水HAo***H等效自由液面o'(-)h*=pB/ρogPxPZθP题2-8图得【2-8】有一压力贮油箱(见图),其宽度(垂直于纸面方向)b=2m,箱内油层厚h1=,密度ρ0=800kg/m3,油层下有积水,厚度h2=,箱底有一U型水银压差计,所测之值如图所示,试求作用在半径R=1m的圆柱面AB上的总压力(大小和方向)。【解】分析如图所示,先需确定自由液面,选取水银压差计最低液面为等压面,则