冶金传输原理吴铿编(动量传输部分)习题参考答案

第一章习题参考答案（仅限参考）

1.d

2.c

3.a（题目改成单位质量力的国际单位）

4.b

5.b

6.a

9. c （不能承受拉力）10.a 11.d 12.b（d为表

现形式）

13•解：由体积压缩系数的定义，可得:

14•解：由牛顿内摩擦定律可知,

A f dl

■ dVx . v

F = J A x - Ldl — : 8.57N

7.c 8.a

1 dV

V dp

1 995 — 1000 103

1000 10“__106__

-5 10^1/Pa

式中

由此得

dy

dy &

第二章参考习题答案（仅限参考）1.a 2.c 3.b 4.c

5•解:P厂P a ‘油g0 、水gh?二'汞gh P a

兀h =—F p 7油gh< ?水gh,

2

r d

=0.4m

Pg

（测压计中汞柱上方为标准大气压，若为真空结果为1.16m )

6•解：(测压管中上方都为标准大气压)

(1)P l = P a '油g h3 - ?水

g ®-h i P a

3

p =833kg/m3

(2)P 厂P a '油g % 一0 二 ^水g h, - h l P a h3=1.8m.

D2 2

S 0.1256m

2

V水=S0 =0.1256 0.5 = 0.0628m3

V由=S h^h^ 7-0.1256 1.^0.16328m3

7 •解：设水的液面下降速度为为dz

V, V =-一

dt

3T

单位时间内由液面下降引起的质量减少量为：V「一

4

则有等式：v^2"，代入各式得:

4

豈汙巾274」5整理得:

-P 二

d2

1 t

z°5dz=0.274 dt =0.274t

2 0

8•解：P i 二 P o Ygh

P 2 二 P o 7gh

卩二 P i _P2 二 0 -「s gh =248.7Pa

解得：t 1 0.274 二

d 2

4

2（1—忑）=1518s

第三章习题参考答案(仅限参考)

1.b

2.c

3.c

4.c

5•答：拉格朗日法即流体质点法必须首先找出函数关系 x(a,b,c,t), y(a,b,c,t), z(a,b,c,t), p (a,b,c,t)等。实际上就是要跟踪每一个流体质点，可见这个方法在方 程的建立和数学处理上将是十分困难的。因而除研究波浪运动等个别情况外很少 采用。

实际上，在大多数的工程实际问题中，通常并不需要知道每个流体质点至始 至终的运动过程，而只需要知道流体质点在通过空间任意固定点时运动要素随时 间变化状况，以及某一时刻流场中各空间固定点上流体质点的运动要素， 然后就 可以用数学方法对整个流场进行求解计算。

6•答：流体在运动过程中，若每一空间点的物理量(运动参数)不随时间改变， 则称为恒定流动(又称定常流动)，否则称为非恒定流动(又称非定常流动) 流体质点的运动轨迹称为迹线。流线是速度场的矢量线，是某瞬时在流场中所作 的一条空间曲线。

7.解：(1) R e = V m

d 」

200

2 105

2300，湍流

v 1^10

8 .答：v=Q/A ，断面平均流速是一种假想的流速，即过断面上每一点的平均流 速都相同。断面平均流速的概念十分重要，它将使我们的研究和计算大为简化。

9.答：不正确。均匀流是相对于空间分布而言，恒定流是相对于时间而言。均匀 流的不同时刻的速度可以不同，也可以相同。恒定流的不同空间点上的速度可以 不同，也可以相同。当流量不变时，通过一变直径管道，显然是恒定流，但不是 均匀流。

10. 解：根据欧拉法中速度的定义: Vx(x,y,z,t )= —

ct V y x,y,z,t

y

得: ct

Vz(x,y,z,t 尸乎

R e 二

V m d 0.2 150 10’ 28 10*

= 107.1 ：： 2300，层流

. dx 如飞

k

1^

dy

dt

k 2』 • dt

右边第一个式子，两边对t 求导，联合第二个式子可得：

d 2

x

牙k i 2x = 0,解这个常微分方程得：

dt 2

x cos(k |t) c 2 sin(k |t)

将 x 带入原方程得：y =C |Sin(k j t) -q cos(k (t)， k 2t c 3

再根据初始条件，得：G =a, q = -b, c 3 = c 于是得到拉格朗日法表示为：

x =acos(k j t) -bsin(k 1t) y 二 asin(k 1t) bcos(k 1t) z = k 2t c

11. 解：根据随体导数定义:

第四章习题参考答案（仅限参考）

1.错、错、错

2.a

3.c

a x

■：

Vx

■：

Vx

.:

t

V x —

v

y

■：

Vx

■:

y V z

■：

Vx

a

y

.:

t V x —

.x v

y

-Vy

'V y Vz —

;z a

z

.v z .:

t

V x

V

y

■:

y

V z

.:v z

将速度代入随体导数中，得:

2

2 3 2 2

a x =0 x y 2xy ]亠[3y ][ x 0 = 2x y -3x y ay =0

-3y -3

0 0 =9y

a z =0 0 0 8z 3

=8z 3

代入点（1，2，3）得:

a

x

=2

a y -18

、a z =216