流体力学课后习题答案(孔珑编)中国电力出版社

合集下载

流体力学第二、三章作业答案(1)

流体力学第二、三章作业答案(1)

配套教材:《工程流体力学》(第三版),孔珑主编,中国电力出版社第二章 流体及其物理性质2-12一平板距离另一个固定平板0.5mm ,两板间充满流体,上板在每平方米有2N 的力的作用下以0.25m/s 的速度移动,求该流体的黏度。

解:由牛顿黏性定律UAF可得s Pa U A F 004.025.0105.0232-13已知动力滑动轴承的轴直径d =0.2m ,转速n =2830r/min ,轴承内径D =0.2016m ,宽度l =0.3m ,润滑油的动力粘度 =0.245Pa·s ,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。

解:轴的转动角速度为602nw 线速度为602d n w d ukWd D l d n d n d D d dl w d d D u A Mw P 7.502.02016.018003.02.014.32830245.018003600222/33233222第三章 流体静力学3-2如图所示为一直煤气管,为求管中静止煤气的密度,在高度差H =20m 的两个截面装U 形管测压计,内装水。

已知管外空气的密度 a =1.28kg/m 3,测压计读数h 1=100mm ,h 2=115mm 。

与水相比,U 形管中气柱的影响可以忽略。

求管内煤气的密度。

解:11O H 12a p gh p 22O H 22a p gh pgH p p gas 21 gHp p a a a 213O H 21gas kg/m 53.028.120115.01.010002a H h h 3-3如图所示,U 形管压差计水银面高度差h=15cm 。

求充满水的A 、B 两容器内的压强差。

解:gh h h g p gh p Hg A O H B A O H A 22Pa gh p p O H Hg B A 1852215.08.910001360023-4如图所示,U 形管压差计与容器A 连接,已知h 1=0.25m ,h 2=1.61m ,h 3=1m 。

孔珑 第三版 流体力学习题答案(部分)

孔珑 第三版 流体力学习题答案(部分)

第三章 流体静力学【3-2】 图3-35所示为一直煤气管,为求管中静止煤气的密度,在高度差H =20m 的两个截面装U 形管测压计,内装水。

已知管外空气的密度ρa =1.28kg/m3,测压计读数h 1=100mm ,h 2=115mm 。

与水相比,U 形管中气柱的影响可以忽略。

求管内煤气的密度。

图3-35 习题3-2示意图【解】 1air 1O H 1gas 2p gh p +=ρ 2air 2O H 2gas 2p gh p +=ρ2gas gas 1gas p gH p +=ρ 2air air 1air p gH p +=ρ2gas gas 1air 1OH2p gH p gh +=+ρρgH gh p p air 2O H 1air 2gas 2ρρ-=-gH gh gH gh air 2O H gas 1OH22ρρρρ-+=H H h h gas air 2O H 1O H 22ρρρρ=+-()3air 21OHgas kg/m53.028.120115.01.010002=+-⨯=+-=ρρρH h h【3-10】 试按复式水银测压计(图3-43)的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p 。

已知:H =3m ,h 1=1.4m ,h 2=2.5m ,h 3=1.2m ,h 4=2.3m ,水银的密度ρHg =13600kg/m 3。

图3-43 习题3-10示意图()232O H 32p h h g p +-=ρ ()a 34Hg 3p h h g p +-=ρ()()212Hg 1OH 2p h h g p h H g +-=+-ρρ()()a 34Hg 232OH2p h h g p h h g +-=+-ρρ()()a 3412Hg 321OH2p h h h h g p h h h H g +-+-=+-+-ρρ()()()()()Pa 14.3663101013252.15.24.13807.910004.15.22.13.2807.913600a321O H 1234Hg 2=+-+-⨯⨯--+-⨯⨯=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ ()()()()()Pa 366300.6831013252.15.24.1380665.910004.15.22.13.280665.913600a321O H 1234Hg 2=+-+-⨯⨯--+-⨯⨯=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ 【3-15】 图3-48所示为一等加速向下运动的盛水容器,水深h =2m ,加速度a =4.9m/s 2。

工程流体力学第四版孔珑作业答案详解

工程流体力学第四版孔珑作业答案详解

第二章2-1.已知某种物质的密度P =2. 94g/cm3.试求它的相对密度d。

解:d二P/P w=2. 94 (g/cm3) /I (g/cm3) =2. 94 2-2. B知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为a (co2) =13. 5%, a(S02)=0. 3%, a(02) =5. 2%, a(N2)=76%,a(H20)=5%o 试求烟气的密度。

毎;一山■乍彳董2 J另怎堰卜Pg二I-壮曲.兰267划7,严二/饵切沖//I = Z巾1 \ 0U二上血}勺.…; '伶/二傩&^ _才弊^气佝一少 5 4 一广么2 二-1月7& 乂加3Sq/2、靈7 乂仇“仝jt 14:2】£ g轧.+丿'旳.人&7「才0:如• Y2-3. ±题中烟气的实测温度t=170°C,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

、/匕工心20竺- 21^ 十(7。

二£4引<士丄一____ 一一( •一” 一亠―- •*—址」2小P昱二I "亍pQ三传$几-二...2- 4.当压强增量为50000Pa 时,某种液体的密度增长0. 02%,试求该液体的体积模量。

毎、j£ 琵托々 龙_ _______________________ ____________________________卅 =(》iL冋件二亦寸.干处險铀直■£.X *上•:__也卒丄祐 _________ 二、‘、徐朕按逐k - d - J 厉滋 X Io8琢2- 5.绝对压强为3. 923X10"5Pa 的空气的等温体积模量和等埔体积模量各等于多少?2- 6.充满石油的油槽内的压强为4. 9033X10"5Pa,今由槽中排出石油40血,使槽内压强降到9・8067Xl(r4Pa,设石油的体积模量K=l. 32X10^9 Pa 。

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解教学文稿

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解教学文稿

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解第二章2-1.已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=2.94(g/cm3)/1(g/cm3)=2.942-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=13.5%,a(SO2)=0.3%,a(O2)=5.2%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长0.02%,试求该液体的体积模量。

2-5.绝对压强为3.923×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?2-6. 充满石油的油槽内的压强为4.9033×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到9.8067×10^4Pa,设石油的体积模量K=1.32×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=0.000641/℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8. 压缩机压缩空气,绝对压强从9.8067×104Pa升高到5.8840×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. 动力粘度为2.9×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=2.9×10^-4/678=4.28×10^-7m²/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν0=13.2×10-6m2/s,密度ρ0=1.29kg/m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为8.5oE,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

工程流体力学第四版孔珑作业答案详细讲解

工程流体力学第四版孔珑作业答案详细讲解

第二章2-1、已知某种物质的密度ρ=2、94g/cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=2、94(g/cm3)/1(g/cm3)=2、942-2、已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=13、5%,a(SO2)=0、3%,a(O2)=5、2%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3、上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度与运动粘度。

2-4、当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长0、02%,试求该液体的体积模量。

2-5、绝对压强为3、923×10^5Pa的空气的等温体积模量与等熵体积模量各等于多少?2-6、充满石油的油槽内的压强为4、9033×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到9、8067×10^4Pa,设石油的体积模量K=1、32×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7、流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=0、000641/℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8、压缩机压缩空气,绝对压强从9、8067×104Pa升高到5、8840×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9、动力粘度为2、9×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=2、9×10^-4/678=4、28×10^-7m²/s2-10、设空气在0℃时的运动粘度ν0=13、2×10-6m2/s,密度ρ0=1、29kg/m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11、借恩氏粘度计测得石油的粘度为8、5oE,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

工程流体力学第四版孔珑作业答案详细讲解

工程流体力学第四版孔珑作业答案详细讲解

第二章2-1.已知某种物质的密度ρ=cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=(g/cm3)/1(g/cm3)=2-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=%,a(SO2)=%,a(O2)=%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长%,试求该液体的体积模量。

2-5.绝对压强为×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?2-6. 充满石油的油槽内的压强为×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到×10^4Pa,设石油的体积模量K=×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8. 压缩机压缩空气,绝对压强从×104Pa升高到×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. 动力粘度为×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=×10^-4/678=×10^-7m²/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν0=×10-6m2/s,密度ρ0=m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

2-12. 一平板距离另一固定平板,两板间充满液体,上板在每平方米上有2N的力作用下以s的速度移动,试求该液体的粘度。

2-13. 已知动力滑动轴承的轴直径d=,转速 n=2830r/min,轴承内径 D=,宽度 l=,润滑油的动力粘度=·s,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。

工程流体力学第四版孔珑作业答案详解

工程流体力学第四版孔珑作业答案详解

第二章ρ=2.94g/cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρ2-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=13.5%,a(SO2)=0.3%,a(O2)=5.2%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长0.02%,试求该液体的体积模量。

×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?×××10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数α℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8.××105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. ×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ××10^-7m²/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν×10-6m2/s,密度ρ0=1.29kg/m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为8.5oE,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

2-12. 一平板距离另一固定平板0.5mm,两板间充满液体,上板在每平方米上有2N的力作用下以0.25m/s的速度移动,试求该液体的粘度。

2-13. 已知动力滑动轴承的轴直径,转速 n=2830r/min,轴承内径,宽度,润滑油的动力粘度=0.245Pa·s,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。

2-14. 一重500N的飞轮的回转半径为30cm,由于轴套间流体粘度的影响,当飞轮600r/min旋转时,它的角减速度为0.02rad/s2。

流体力学课后习题答案(孔珑编)中国电力出版社

流体力学课后习题答案(孔珑编)中国电力出版社
( 100 115) 103 =1.28+ =0.53kg m -3 20
2-3 解:如图示,在 1-2 等压面处 列平衡方程
P 1 P A H2O gh 1
P2 Pa Hg gh2
因为 P1 P2 , 所以, PA H2O gh1 =Pa Hg gh2 , 所以 PA =Pa Hg gh2 -H2O gh1
h1 h2 h (548- 304) 10-2 h 0.244
所以, Hg gh=PA -PB H O g (h 2.44) ,所以
2
h
PA - PB H2O g 2.44 (2.744 1.944) 105+103 9.81 2.44 =0.8409m ( Hg - H2O ) g ( 13.6 -1 ) 103 9.81
2 4
2 d 4
64
当 F 0 时,即 ( gh 所以, d 2 2 (r02 故
2 gh d2 2 r0 8
2 r02 d 2
2 ) 4

2 d 4
64
0
d2 ) 2 ghd 2 , 8
2 9.81 0.5 44.744rad s 1 , 2 1.2 0.432 8
克服摩擦需要消耗的功率 P M 所以内轴的圆周角速度 所以内轴转速 n
b 2 D 3 4
4 P 4 50.7 0.8 103 9.37rad s 1 3 3 bD 0.245 3.14 0.3 0.2
60 60 9.372 89.50rpm 2 2 3.14
1-13 解:润滑油的动力粘度 , 活塞表面所受的摩擦阻力 F A 所以活塞运动所消耗的功率

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解

第二章2-1.已知某种物质的密度ρ=cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=(g/cm3)/1(g/cm3)=2-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=%,a(SO2)=%,a(O2)=%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长%,试求该液体的体积模量。

2-5.绝对压强为×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?2-6. 充满石油的油槽内的压强为×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到×10^4Pa,设石油的体积模量K=×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8. 压缩机压缩空气,绝对压强从×104Pa升高到×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. 动力粘度为×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=×10^-4/678=×10^-7m2/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν0=×10-6m2/s,密度ρ0=m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

2-12. 一平板距离另一固定平板,两板间充满液体,上板在每平方米上有2N的力作用下以s的速度移动,试求该液体的粘度。

2-13. 已知动力滑动轴承的轴直径d=,转速 n=2830r/min,轴承内径 D=,宽度 l=,润滑油的动力粘度=·s,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。

流体力学课后习题答案自己整理孔珑版

流体力学课后习题答案自己整理孔珑版

《工程流体力学》课后习题答案孔珑第四版第2章流体及其物理性质 (5)2-1 (5)2-3 (5)2-4 (8)2-5 (8)2-6 (8)2-7 (8)2-8 (9)2-9 (9)2-11 (9)2-12 (9)2-13 (10)2-14 (10)2-15 (10)2-16 (11)第3章流体静力学 (12)3-1 (12)3-2 (12)3-3 (12)3-5 (13)3-6 (14)3-9 (14)3-10 (14)3-21 (15)3-22 (15)3-23 (16)3-25 (16)3-27 (16)第4章流体运动学及动力学基础 (17)4-2 (17)4-5 (17)4-6 (18)4-8 (18)4-11 (18)4-12 (19)4-14 (19)4-22 (19)4-24 (19)4-26 (20)第6章作业 (21)6-1 (21)6-3 (21)6-7 (22)6-10 (22)6-11 (22)6-12 (23)6-17 (24)第2章流体及其物理性质2-1已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm 3,试求它的相对密度d 。

【2.94】 解:ρ=2.94g/cm 3=2940kg/m 3,相对密度d=2940/1000=2.942-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为,α(CO 2)=13.5%α(SO 2)=0.3%,α(O 2)=5.2%,α(N 2)=76%,α(H 2O)=5%。

试求烟气的密度。

解:查课表7页表2-1,可知ρ(CO 2)=1.976kg/m 3,ρ(SO 2)=2.927kg/m 3,ρ(O 2)=1.429kg/m 3,ρ(N 2)=1.251kg/m 3,ρ(H 2O)=1.976kg/m 3,ρ(CO 2)=1.976kg/m 3, 2-3上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计示压强Pe=1432Pa ,当地大气压Pa=100858Pa 。

流体力学课后答案解析补充(部分)我国电力出版社

流体力学课后答案解析补充(部分)我国电力出版社

流体⼒学课后答案解析补充(部分)我国电⼒出版社⼯程流体⼒学基础作业3-25 直⽴圆管直径10mm ,⼀端装有5mm 的喷管,喷管中⼼到1截⾯的距离为3.6m ,从喷管出⼝排⼊⼤⽓的⽔流出⼝速度为18m/s ,不计摩擦损失,计算截⾯1处的计⽰压强。

解:101=d mm ,52=d mm ,182=v m/s ,6.3=H m ,1000=ρkg/m 3由连续⽅程 5.421221==dd v v m/s 由伯努利⽅程 gvH g v g p 202022211++=++ρ()521221108718.12=-+=v vg H p ρρPa3-33 消防⽔枪⽔平⼯作,⽔枪进⼝直径151=d mm ,出⼝直径70=d mm ,⽔枪⼯作⽔量160=V q L/min ,试确定⽔枪对消防队员的后坐⼒。

解:31066667.2-?=V q m 3/s421110767146.14-?==d A πm 24200103848451.04-?==d A πm 21==A q v Vm/s 2919.6900==A q v Vm/s 由伯努利⽅程 gv g vg p 2002020211++=++ρ()62120110286830.22=-=v v p ρPa由动量⽅程 1210200011A v A v A p A p F ρρ-=-+喷管对⽔的作⽤⼒ N57839.25935666.44477827.1841112100020-=-=--+=A p A v A p A v F ρρ⽔对喷管的作⽤⼒为N 57839.259='F ,⽅向向右。

考虑管内静压对后端的作⽤⼒,合⼒为53786.14411-=-'A p F N ,⽅向向左。

5-1 ⽤管径200=d mm 的圆管输送⽯油,质量流量90000m =q kg/h ,密度900=ρkg/m 3,⽯油冬季时的运动黏度为41106-?=νm 2/s ;在夏季时,52104-?=νm 2/s ,试求冬、夏季⽯油流动的流态。

《流体力学》课后习题答案

《流体力学》课后习题答案

流体力学课后习题答案习题【1】1-1 解:已知:120t =℃,1395p kPa '=,250t =℃ 120273293T K =+=,250273323T K =+= 据p RT ρ=,有:11p RT ρ'=,22p RT ρ'= 得:2211p T p T '=',则2211323395435293T p p kPa T ''=⋅=⨯=1-2 解:受到的质量力有两个,一个是重力,一个是惯性力。

重力方向竖直向下,大小为mg ;惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上,大小为mg ,其合力为0,受到的单位质量力为01-3 解:已知:V=10m 3,50T ∆=℃,0.0005V α=℃-1根据1V V V Tα∆=⋅∆,得:30.000510500.25m V V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=1-4 解:已知:419.806710Pa p '=⨯,52 5.884010Pa p '=⨯,150t =℃,278t =℃ 得:1127350273323T t K =+=+=,2227378273351T t K =+=+= 根据mRT p V =,有:111mRT p V '=,222mRT p V '=G =mg自由落体: 加速度a =g得:421251219.8067103510.185.884010323V p T V p T '⨯=⋅=⨯='⨯,即210.18V V = 体积减小了()10.18100%82%-⨯=1-5 解:已知:40mm δ=,0.7Pa s μ=⋅,a =60mm ,u =15m/s ,h =10mm根据牛顿内摩擦力定律:uT Ayμ∆=∆ 设平板宽度为b ,则平板面积0.06A a b b =⋅= 上表面单位宽度受到的内摩擦力:1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ,方向水平向左 下表面单位宽度受到的内摩擦力:2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ,方向水平向左 平板单位宽度上受到的阻力:12216384N τττ=+=+=,方向水平向左。

孔珑第三版流体力学习题答案(目前最新最全)(亲们,找了很久才找到的,下载的都先请我吃饭啊)

孔珑第三版流体力学习题答案(目前最新最全)(亲们,找了很久才找到的,下载的都先请我吃饭啊)
图3-62习题3-29示意图
【解】由题设所述的容器内的压强分布与等角速度旋转运动容器中液体的静压强分布相同,为
(1)
则计示压强为
(2)
(1)作用在上盖的计示压强为
(3)
设圆柱体的底面积为Ad,则作用在上盖的总压力为
(4)
由于
(5)
(6)
(2)作用在底面的计示压强为
(7)
则作用在底面的总压力为
(8)
(3)由式(3)可知,作用在上盖边缘的计示压强为
【解】初始状态圆筒中没有水的那部分空间体积的大小为
(1)
圆筒以转速n1旋转后,将形成如图所示的旋转抛物面的等压面。令h为抛物面顶点到容器边缘的高度。空体积旋转后形成的旋转抛物体的体积等于具有相同底面等高的圆柱体的体积的一半
(2)
由(1)(2),得
(3)

(4)
等角速度旋转容器中液体相对平衡时等压面的方程为
(12)
由(11)(12),得
(13)

【3-21】 图3-54所示为绕铰链O转动的倾斜角α=60°的自动开启式水闸,当水闸一侧的水位H=2m,另一侧的水位h=0.4m时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x。
图3-54习题3-21示意图
【解】设水闸宽度为b,水闸左侧水淹没的闸门长度为l1,水闸右侧水淹没的闸门长度为l2。
【3-2】 图3-35所示为一直煤气管,为求管中静止煤气的密度,在高度差H=20m的两个截面装U形管测压计,内装水。已知管外空气的密度ρa=1.28kg/m3,测压计读数h1=100mm,h2=115mm。与水相比,U形管中气柱的影响可以忽略。求管内煤气的密度。
图3-35习题3-2示意图
【解】
【3-10】 试按复式水银测压计(图3-43)的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p。已知:H=3m,h1=1.4m,h2=2.5m,h3=1.2m,h4=2.3m,水银的密度ρHg=13600kg/m3。

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解

工程流体力学_第四版_孔珑_作业答案_详解

第二章2-1.已知某种物质的密度ρ=cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=(g/cm3)/1(g/cm3)=2-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=%,a(SO2)=%,a(O2)=%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长%,试求该液体的体积模量。

2-5.绝对压强为×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?2-6. 充满石油的油槽内的压强为×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到×10^4Pa,设石油的体积模量K=×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8. 压缩机压缩空气,绝对压强从×104Pa升高到×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. 动力粘度为×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=×10^-4/678=×10^-7m²/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν0=×10-6m2/s,密度ρ0=m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

2-12. 一平板距离另一固定平板,两板间充满液体,上板在每平方米上有2N的力作用下以s的速度移动,试求该液体的粘度。

2-13. 已知动力滑动轴承的轴直径d=,转速 n=2830r/min,轴承内径 D=,宽度 l=,润滑油的动力粘度=·s,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。

工程流体力学 第四版 孔珑 作业答案 详解

工程流体力学 第四版 孔珑 作业答案 详解

第二章2-1.已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm3,试求它的相对密度d。

解:d=ρ/ρw=2.94(g/cm3)/1(g/cm3)=2.942-2.已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为α(co2)=13.5%,a(SO2)=0.3%,a(O2)=5.2%,a(N2)=76%,a(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

2-3.上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计压强Pe=1432Pa,当地大气压强Pa=10058Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

2-4.当压强增量为50000Pa时,某种液体的密度增长0.02%,试求该液体的体积模量。

2-5.绝对压强为3.923×10^5Pa的空气的等温体积模量和等熵体积模量各等于多少?2-6. 充满石油的油槽内的压强为4.9033×10^5Pa,今由槽中排出石油40kg,使槽内压强降到9.8067×10^4Pa,设石油的体积模量K=1.32×10^9 Pa。

试求油槽的体积。

2-7. 流量为50m3/h,温度为70℃的水流入热水锅炉,经加热后水温升到90℃,而水的体胀系数αV=0.000641/℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水?2-8. 压缩机压缩空气,绝对压强从9.8067×104Pa升高到5.8840×105Pa,温度从20℃升高到78℃,问空气体积减少了多少?2-9. 动力粘度为2.9×10^-4Pa·S,密度为678kg/m3的油,其运动粘度等于多少?解:V=u/ρ=2.9×10^-4/678=4.28×10^-7m²/s2-10. 设空气在0℃时的运动粘度ν0=13.2×10-6m2/s,密度ρ0=1.29kg/m3。

试求在150℃时空气的动力粘度。

2-11. 借恩氏粘度计测得石油的粘度为8.5oE,如石油的密度为ρ=850kg/m3,试求石油的动力粘度。

流体力学课后习题答案自己整理孔珑4版

流体力学课后习题答案自己整理孔珑4版

《工程流体力学》课后习题答案孔珑第四版第2章流体及其物理性质 (5)2-1 (5)2-3 (5)2-4 (7)2-5 (7)2-6 (8)2-7 (8)2-8 (9)2-9 (9)2-11 (10)2-12 (10)2-13 (11)2-14 (11)2-15 (12)2-16 (13)第3章流体静力学 (14)3-1 (14)3-2 (14)3-3 (15)3-5 (15)3-6 (16)3-10 (17)3-21 (20)3-22 (21)3-23 (22)3-25 (22)3-27 (23)第4章流体运动学及动力学基础 (24)4-2 (24)4-5 (24)4-6 (25)4-8 (25)4-11 (26)4-12 (26)4-14 (27)4-22 (28)4-24 (29)4-26 (30)第6章作业 (31)6-1 (31)6-3 (31)6-7 (32)6-11 (33)6-12 (33)6-17 (34)第2章流体及其物理性质2-1已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm3,试求它的相对密度d。

【2.94】解:ρ=2.94g/cm3=2940kg/m3,相对密度d=2940/1000=2.942-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为,α(CO2)=13.5%α(SO2)=0.3%,α(O2)=5.2%,α(N2)=76%,α(H2O)=5%。

试求烟气的密度。

解:查课表7页表2-1,可知ρ(CO2)=1.976kg/m3,ρ(SO2)=2.927kg/m3,ρ(O2)=1.429kg/m3,ρ(N2)=1.251kg/m3,ρ(H2O)=1.976kg/m3,ρ(CO2)=1.976kg/m3,3ρ=∑i iαρ=341kg/m.12-3上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计示压强Pe=1432Pa,当地大气压Pa=100858Pa。

试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章1-4 解: 系统内水的总体积38m V =,水的体积膨胀系数V 0.005α=1/℃。

水温升高50T ∆=℃时,水的体积膨胀量3V 80.005502m V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=。

1-6解:油的运动粘度7214.2810m s ν--=⨯⋅,密度3678kg m ρ-=⋅,则油的动力粘度74678 4.2810 2.910Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅。

1-7解:水的动力粘度31.310Pa s μ-=⨯⋅,密度3999.4kg m ρ-=⋅,则水的运动粘度36211.310 1.310m s 999.4μνρ---⨯===⨯⋅。

1-9解:如图示:在锥体表面距离定点x 处取一宽度为d x 的微圆环,则在x 处的微圆环的半径sin r x α=。

由牛顿粘性定律可得,微圆环所受到的摩擦阻力222sin d d 2d U r F A rdx x xh ωπμωαμμπδδ=⋅⋅=⋅⋅=,微圆环旋转时所需的微圆力矩为332sin d d d M r F x x πμωαδ=⋅==所以锥体旋转时所需的总力矩334cos 3cos cos 02sin 2sin d d 4HHH x M M x x αααπμωαπμωαδδ⎡⎤===⎢⎥⎣⎦⎰⎰344342sin tan 4cos 2cos H H πμωαπμωαδαδα== 1-10解:设轴承内轴旋转角速度为ω,所以由牛顿粘性定律可得,内轴表面所受的摩擦阻力222DU b DF A Db h ωμπωμμπδδ⋅===,内轴旋转的摩擦力矩324D b D M F μπωδ==克服摩擦需要消耗的功率234b D P M μπωωδ==所以内轴的圆周角速度19.37rad s ω-===⋅ 所以内轴转速60609.37289.50rpm 22 3.14n ωπ⨯===⨯ 1-13解:润滑油的动力粘度μρν=, 活塞表面所受的摩擦阻力2()2U V dLVF A dL D d h D d πμμμπ===--, 所以活塞运动所消耗的功率2222dLV dLV P FV D d D dπμπρν===--432232 3.149200.914410152.41030.48106 4.42KW (152.6152.4)10----⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-⨯第二章 流体静力学2-1解:在图中1-2等压面处列平衡方程:1A P P =,2B Hg P P gh ρ=+,因为12P P =, 所以A B Hg P P gh ρ=+, 所以44A B 3Hg 2.710( 2.910)0.420m 13.6109.81P P h g ρ-⨯--⨯===⨯⨯2-2解:如图示,分别在等压面1-2,3-4处列平衡方程213air1H O 1P P P gh ρ==+, 224air2H O 2P P P gh ρ==+因为12g P P H ρ=+煤气,air1air2air g P P H ρ=+所以air1air2H2O 12air 2121212air 2-(-)(-)--==+H O H O P P g h h gH g h h P P h h gH gH gH Hρρρρρρ++==煤气 3-3100115101.280.53kg m 20--⨯⋅()=+= 2-3 解:如图示,在1-2等压面处列平衡方程1A H2O 1P P gh ρ=+ 2a Hg 2P P gh ρ=+因为12P P =,所以,A H2O 1a Hg 2=P gh P gh ρρ++, 所以A a Hg 2H2O 1=-P P gh gh ρρ+3333=101325+13.6109.8190010-109.8180010=213.6KPa --⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯2-5解:如图示,设A 点距1-2等压面的距离为1h ,B 点距3-4等压面的距离为2h ,1-2等压面距基准面的距离为3h , 在等压面1-2处列平衡方程,212A H O 1P P P gh ρ==+在等压面3-4处列平衡方程,234B H O 2-P P P gh ρ==因为23Hg P P gh ρ=+,所以22A H O 1B H O 2Hg -P gh P gh gh ρρρ+=+,故2Hg A B H O 12=-(+)gh P P g h h ρρ+,又因为,21354810-h h -=⨯,223-30410h h h -=+⨯,所以-212(548-304)100.244h h h h +=+⨯=+所以,2Hg A B H O =-( 2.44)gh P P g h ρρ++,所以2253A B H O 3Hg H O - 2.44 2.744 1.944)10109.81 2.440.8409m (-)13.6-1109.81P P g h g ρρρ+⨯-⨯⨯⨯==⨯⨯(+=()2-7解:有压力引起的压强F 222445788====46059.4Pa 3.140.44FF P d d ππ⨯⨯ 如图示,在等压面1-2处列平衡方程21a F oi 1H O 2P P P gh gh ρρ=+++,2a Hg P P gH ρ=+因为12P P =,所以,2a F oi 1H O 2a Hg =P P gh gh P gH ρρρ++++,所以2-23-2F oi 1H O 23Hg 46059.4+8009.813010109.815010===0.399m13.6109.81P gh gh H gρρρ++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯2-10解:如图示,1-1,2-2,3-3分别为等压面,设2-2面距A-B 面的距离为H ,B 点到3-3面的距离为B h 在1-1等压面处列等压面方程1A 12Hg 1+()oi P p g h H P gh ρρ=+=+因为23B -(-)oi P p g h H ρ=,所以A 13B Hg 1()-(-)oi oi p g h H p g h H gh ρρρ++=+,即A 1B 3Hg 1()oi p g h h p gh ρρ++=+ 在3-3等压面处列等压面方程得3B B 2Hg 2+(-)+oi P p g h h gh ρρ=,所以3-2A B H g 12-(-)g ()(13.610-830)9.81(6051)10=139.05KPa oi p p h h ρρ=+=⨯⨯⨯+⨯ 2-14解:活塞的受力分析如图示, 所以222(-)--10%44e D D d P P F Fππ⋅⋅⨯=故2222422222-4(10%+1)1034 1.17848=9.8110+=1188.43KPa 10 3.14(1010)e D d F P P D D π-⨯⨯-⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯ 2-15解:当中间隔板受到的液体总压力为零时,隔板两侧的叶位高度肯定相等,且等于h 。

在加速度a 和g 的作用下,容器中液体处于相对静止状态,隔板两侧液体的等压面与水平面的夹角分别为1α、2α,所以12tan tan agαα=-=, 因为121212tan tan 22h h h hl l αα--=-==-,即1212h h h h l l --=,所以211212h l h l h l l +=+ 因为112h h ag l --=-,所以21121122111111222()h l h l h l l h l h l a g g l l l l +-+-==+2-17解:(1)由题意得单位质量力=0x f ,y =0f ,-z f g a =+由于容器中水处于相对静止状态,所以压强差微分方程为(d d d )(-)d x y z dp f x f y f z a g z ρρ=++=当0z =,a p p =,当-z h =,p p =,对方程两边同时积分得-0d (-)d aphp p a g z ρ=⎰⎰,所以--(-)a p p h a g ρ=,所以3-(-)101325-10 1.5(4.9-9.81)108.69KPa a p p h a g ρ==⨯⨯= (2)若-(-)a a p p h a g P ρ==,所以-0a g =,即-29.81m s a g ==⋅ (3)若-(-)0a p p h a g ρ==,则(-)a h a g p ρ=, 即-231013259.81=77.36m s 10 1.5a p a g h ρ=+=+⋅⨯ 流体力学作业 第二章 22-19解:如图所示,建立坐标系,设容器的旋转速度为ω,则在0z =,0r r =容器开口处液面的表压22220()22r r p g z C C gρωωρ=-+=+又因为在顶盖开口处0z =,0r r =的表压p gh ρ=。

所以有 2202r p C gh ρωρ=+=,所以2202r C gh ρωρ=-,所以在0z =处容器液面的压强公式为2220()2r r p gh ρωρ-=+,在容器顶部距中心r 处取微圆环d r ,则微圆环所受到的压力为2220()d d 2d 2()d 2r r F p A rp r r gh r ρωππρ-===+所以整个容器顶盖受到的总压力为22222230022220()d 2()d 2[()d d ]222dd d d r r r r F F r gh r gh r r r ρωρωρωπρπρ-==+=-+⎰⎰⎰⎰2222224224002202[()]2[]()2282464d d r r r r d d gh gh ρωρωρωππρωπρπρ=-+=-+当0F =时,即222240()02464r d d gh ρωππρωρ-+=所以,222220()28d d r ghd πρωπρ-=,故144.744rad s ω-===⋅, 所以容器的转速为606044.744427.27rpm 22n ωππ⨯===2-22解: 设闸门宽为 1.2m b =,长为10.9m L =。

闸门和重物共重10000N ,重心距轴A 的水平间距为0.3m L =。

(1)求液体作用在闸门上的总压力F11111(sin sin )(sin )22c L LF gh A g H L bL g H bL ρρθθρθ==-+=-(2)总压力F 的作用点D x311111212232Cy D C C bL I L Lx x L x A bL =+=+=(3)所以作用在A 点处的力矩为2112(sin )23D L g H bL M Fx ρθ-== 当闸门刚好打开时,有G M F L =,即2112(sin )23G L g H bL F L ρθ-= 所以,122133100000.30.9sin sin 600.862m 22210009.81 1.20.92G F L L H gbL θρ⨯⨯=+=+=⨯⨯⨯⨯2-28解:如图示,作用在上半球体上的压强左右对称,所以总压力的水平分力为零。

相关文档
最新文档