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工程流体力学课后习题答案.doc

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工程流体力学课后习题答案.doc

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文档介绍

文档介绍:2 / 83
第1章 绪论
[1-1]500cm3的某种液体,,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,×105Pa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

[1-4]。罐装时液面上压强为98000Pa。封闭后由于温度变化升高了

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20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa。-1,×106Pa,(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

(2)因为,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变,则


δ<br****题1-5图

u
y
x
[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=&#183;s,求作用在平板单位面积上的阻力。
[解]根据牛顿摩擦定律
r
z<br****题1-6图
u

[1-6]已知半径为R圆管中的流速分布为

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式中c为常数。试求管中的切应力τ与r的关系。
[解]根据牛顿摩擦定律

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]空气各点压力一样,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一样,即等压面
题2-2图
pa
C
pa
30cm
10cm
h
A
B

[2-2]如图所示的U形管中装有水银与水,试求:
(1)A、C两点的绝对压力与表压力各为多少?
(2)求A、B两点的高度差h?
[解]由,,

(1)

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H
p
h1
h2
R
题2-3图
(2)选取U形管中水银的最低液面为等压面,则

[2-3]在一密闭容器装有水与油,密度分别为ρw与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

p0

p压力气体
题2-4图
△h
H
[2-4],为测定油面高度,利用连通器原理,,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

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,压气后,当液面有气逸出时,根据U形管油面高度差△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,,即

A&#183;
&#183;B
1m
△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


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T
H
H
pa
d
o
y
x&#39;
d
D
C
P
yD
yC
d
L
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,端部切成45&#176;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,,不计盖板重力与铰链的摩擦力,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