流体力学龙天渝课后规范标准答案第三章一元流体动力学基础学习知识
流体力学第三章
第三章习题简答3-1 已知流体流动的速度分布为22y x u x -= ，xy u y 2-=，求通过1,1==y x 的一条流线。
解：由流线微分方程yx u dyu dx =得dy u dx u x y =则有 dy y x xydx )(222-=-两边积分可得C y y x yx +-=-3322即0623=+-C y x y将x=1,y=1代入上式，可得C=5，则 流线方程为05623=+-y x y（与课本后的答案不一样，课本为02323=+-y x y 。
课本答案应该是错的）3-3 已知流体的速度分布为⎭⎬⎫==-=-=tx x u ty y u y x 00εωεω（ω>0，0ε>0）试求流线方程，并画流线图。
解：由流线微分方程yx u dyu dx =得dy u dx u x y =则有 tydy txdx 00εε-=两边积分可得C y x +-=22流线方程为C y x =+223-5 以平均速度s m v /5.1=流入直径为D=2cm 的排孔管中的液体，全部经8个直径d=1mm 的排孔流出，假定每孔出流速度依次降低2%，试求第一孔与第八孔的出流速度各为多少？题3-5图解：由题意得：v 2=v 1(1-2%)，v 3=v 1(1-2%)2，…，v 8=v 1(1-2%)7 根据质量守恒定律可得282322212832144444d v d v d v d v D v Q Q Q Q Q πππππ⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅⋅⋅+++=sm d vD v v d v v v v d D v /4.80)98.01(001.002.002.05.1)98.01()98.01(98.01)98.01(4)(448228221812832122=-⨯⨯⨯=--⋅=∴--⋅=+⋅⋅⋅+++⋅=⋅πππ则 v 8=v 1(1-2%)7=80.4×(1-2%)7=69.8m/s（与课本后的答案不一样，课本为8.04 m/s 和6.98m/s 。
流体力学_龙天渝_一元气体动力学基础共31页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
流体力学_龙天渝_一元气体动力学基 础
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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流体力学龙天渝课后规范标准答案第三章一元流体动力学基础学习知识
1.直径为150mm 的给水管道，输水量为 980.7kN/h ，试求断面平均流速。
解：由流量公式 Q vA 注意：kN / h kg/s Q vAQ v得：v 1.57m/sA的矩形风道，风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm X400mm,求该断面的平均流速Q解：由流量公式 Q vA 得：v —A由连续性方程知v^! v 2A 2得：v 2 12.5m/s3.水从水箱流经直径 d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中.当出口流速 10m/时,求(1)容积流量及质量流量;(2) d 1及d 2管段的流速3解：(1)由 Q v 3A 3 0.0049m / s质量流量 Q 4.9kg /s(2)由连续性方程：v 1A 1 v3 A 3, v 2 A 2v 3A3得：v-i 0.625m/s,v 2 2.5m/ s4. 设计输水量为294210kg/h 的给水管道，流速限制在0.9^1.4m/s 之间。
试确定管道直径,根据所选直径求流速。
直径应是50mm 的倍数。
解：Q vA 将 v 0.9s 1.4m/s 代入得 d 0.343^0.275m •••直径是50mm 的倍数，所以取d 0.3m代入Q vA 得v 1.18m5. 圆形风道，流量是 10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。
试设计直径，根据所定直径求流 速。
直径第三章元流体动力学基础2.断面为 300mm X400mm规定为50 mm 的倍数。
解：Q vA 将v 20m/s代入得：d 420.5mm 取d 450mm代入 Q vA 得：v 17.5m/s6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。
设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆， 其他是圆环的五个面积相等的部分。
测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。
流体力学_龙天渝_流体动力学基础
因 H 1 H 2 所以管中水流应从A流向B 水头损失
h H1 H 2 2.57 1.74 0.83m源自的总能量。两断面的水头分别为
解题步骤
p1 a1v12 7.2 62 H1 z1 0 2.57m g 2 g 1 9.8 2 9.8
2 p2 a1v2 6.1 1.52 H 2 z2 1 1.74m g 2 g 1 9.8 2 9.8
解题步骤
解： 首先利用连续性方程求断面1-1的平均流速。
v1 A1 v2 A2
A2 d2 2 0.30 2 v1 v2 ( ) v 2 ( ) v2 4v2 6m/s A1 d1 0.15
因水管直径变化缓慢，断面1-1及2-2水流可近似看
作渐变流，以过A点水平面为基准面分别计算两断面
渐变流与急变流元流的伯努利方程总流能量方程有一直径缓慢变化的锥形水管如图1所示断面11处直径中心点a的相对压强为72断面22处直径中心点b的相对压强为61断面平均流速两点高差为1米
第3章 流体动力学基础
3.1 流体运动的一些基本概念
流场-----流体运动的空间。 在流场中，流动参数（物理量）表示为空间 坐标x,y,z和时间t的函数。如
二维流动： 流动参数是两个坐标的函数；
三维流动： 流动参数是三个坐标的函数。 对于工程实际问题，在满足精度要求的情况下，将三维流 动简化为二维、甚至一维流动，可以使得求解过程尽可能 简化。
三维流动→二维流动
二维流动→一维流 动
流 线
流线的性质
均匀流与非均匀流、渐变流与急变流
均匀流：流速的大小和方向沿程不变。
非均匀流：渐变流与急变流 流体在直管道内的流动为缓变流，在管道截面积 变化剧烈、流动方向发生改变的地方，如突扩管、 突缩管、弯管、阀门等处的流动为急变流。
流体力学第三章答案
流体⼒学第三章答案第三章流体动⼒学及其应⽤⼀、填空题1.研究流体运动的两种⽅法分别是（拉格朗⽇法）和（欧拉法）2.拉格朗⽇法以运动着的（质点）为研究对象3.欧拉法以充满流体的空间中各个固定的（空间点）为研究对象4.理想流体：既没有（粘性）⼜不可（压缩）的流体，将其称为理想流体5.运动流体空间任⼀点的运动参数都不随（时间）的改变⽽改变的运动流体叫稳定流；6.运动流体空间任⼀点的运动要素的全部或部份随时间的变化⽽变化的运动流体叫（不稳定流）7.在运动流体中，表⽰流体质点瞬时（⽅向）的曲线称为流线8.流体质点在某段时间内运动的轨迹称为（迹线）9．流线既不能（相交）也不能突然（转折）10.在运动流体中，（垂直）流线的横截⾯称为过流断⾯，⼀般⽤符号A 表⽰。
11.流量有两种表⽰⽅法分别是（体积流量）和（质量流量）12.⼀般情况下，以单位时间流过过流断⾯的（体积）计量的流量称为体积流量（或简称流量），⽤符号V 表⽰，单位m 3/s ：。
13.以单位时间流过过流断⾯的（质量）计量的流量称为质量流量14.连续性⽅程的公式为（v 1A 1=v 2A 2）15.根据连续性⽅程，（流速）与（过流断⾯）⾯积成反⽐ 16.实际流体总流的伯努利⽅程为（212222211122-+++=++L h gv g p z g v g p z ρρ） 17.实际流体总流的伯努利⽅程式反映了实际流体在运动过程中（机械能）守恒和各种能量之间（相互转化）的定量关系。
18.在流体⼒学中，将液柱⾼度称为（⽔头）。
这样，流体过流断⾯上的三种能量z 、g p ρ和g v 22，分别称为（位置⽔头）、（压⼒⽔头）和（速度⽔头）。
19.液流⼀般具有三种能量：z 、g p ρ和g v 22，分别表⽰单位重⼒流体所具有的（位能）、（压能）和（动能） 20.运动流体总机械能的⼤⼩决定了流体的运动⽅向，流体总是从总能量（较⼤）的过流断⾯流向总能量（较⼩）的过流断⾯。
工程流体力学课后答案 第三章 流体动力学基础
第3章 流体动力学基础3.1 解： zuu y u u x u u t u a x z x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=()()342246222222222=++++=+-++++=++=z y x t z y t y x t u u y xzu u yu u xu u tu a y zy yy xy y ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=()()32111=-++=-+++--=+-=z y x z x t z y t u u x yzu u y u u x u u t u a z z z y z x z z ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=()()112122211=++++=-+-+++=-+=z y x t z y t y x t u u z x222286.35s m a a a a z y x =++=3.2 解：（1）3235623=-=+=xy xy u xy y u a y x x222527310.3333231s m a a a y u y a y x y y =+===-=（2）二元流动（3）恒定流 （4）非均匀流 3.3 解：bh u y h u bdy h y u udA Q h hA m ax 07871m ax 071m ax 8787==⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰ m ax 87u A Q v ==3.4 解：s m dd v v 02.011.02221221=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 3.5 解：Hd v d 1v 1q 1q 2223d 3v Dv 1dv 2（1）s m v d Q 332330785.04==πs m q Q Q 32321.0=+= s m Q q Q 321115.0=+=（2）s m d Q v 12.242111==πs m d Q v 18.342222==π 3.6 解：渠中：s m m m s m bh v Q 311612/3=⨯⨯==管中：2231242.1d v s m Q Q Q ⨯⨯==-=πm v Q d 0186.1422==π 3.7 解： s m d d v v ABB A62.04.05.1442222=⨯=⋅=ππ以过A 点的水平面为等压面，则OmH g v g p h H OmH g v g p H B B B A A A 2222226964.58.925.18.9405.128980.48.9268.9302=⨯++=++==⨯+=+=ρρ可以看出：A B H H >，水将从B 点流向A 点。
流体力学课后习题答案龙天渝
（a）流动随时间按一定规律变化；
（b）流场中任意空间点的运动要素不随时间变化；
（c）各过流断面的流速分布不同；
（d）各过流断面的压强相同。
3-2非恒定流是：
（a）?u/?t=0；
（b）?u/?t≠0；
（c）?u/?s=0；
（d）?u/?s≠0。
3-3一元运动是：
（a）均匀流；
（b）速度分布按直线变化；
22求流线方程并画出若干条流线。（x+y=c）
3-15已知平面流动的速度场为u=（4y－6x）ti+（6y－9x）tj。求t=1时的流线方程并绘出x=0至x=4区间穿过x轴的4条流线图形。（1.5x-y=c）
3-16水管的半径r0=30mm，流量q=401l/s，已知过流断面上的流速分布为u=umax（y/r0）1/7。式中：umax是断面中心点的最大流速，y为距管壁的距离。试求：
求水头h。水头损失不计。（1.23m）
【篇二：流体力学_龙天渝_流体动力学基础】
ass=txt>一、学习指导1.主要概念：
流线，过流断面，均匀流，渐变流，恒定流
注：①流体是空间曲线。对恒定流其空间位置不变，对非恒定流随时间而变化。
②渐变流是将流速的大小和方向变化不大的流段看成均匀流所作的工程近似，与均匀流无明确的界定，根据经验而定。例：锥角较小的扩散段或收缩段，断面面积a(s)满足da/ds=0的断面附近的流段是渐变流。
（2）是几元流动？
（3）是恒定流还是非恒定流；
（4）是均匀流还是均匀定流？
3-13已知平面流动的速度分布为ux=a，uy=b，其中a、b为常数。求流线方程并画出若干条y0时的流线。（(b/a)x-y=c）
3-14已知平面流动速度分布为ux=－cy/（x2+y2），uy= cx/（x2+y2），其中c为常数。
《流体力学》第三章一元流体动力学基础3.11-3.12
12mm
§3-11 恒定气流能量方程式
40m
m 100
C A B
v
如果高差或容重差很小,则气流的能量方程 2 2 v v 可简化为: 1 2
12mm
p 1
0
2
p 2
0
2
p l 1 2
9v2 2
12mm水柱
v2 2
§3-11 恒定气流能量方程式
40m
m 100
v
v 14 m /s
Q vA 0 . 11 m /s
3
§3-11 恒定气流能量方程式
m h=12m
v 3 3 0 01 . 2 1 0 9 . 81 21 0 2
2
1
2
例3-11:气体由压强为12mmH2O的静压箱A，经过直 径为10cm，长度为100m的管B流入大气中，高差为 v 2 40m，沿程均匀作用的压强损失为 pl 9 ，当 2 1、气体为与大气温度相同的空气时， 2、气体为密度ρ=0.8kg/m3的燃气时， 求管中流速、流量、及管道一半处B点的压强。
C A B
v
求B点的压强，取B点和出口处C列方程：
12mm
p B
v
2
2
p 2
v
2
2
p lB 2
§3-11 恒定气流能量方程式
40m
m 100
C A B
v
12mm
v v p ( )( Z Z ) p p
2 1 2 2 1
当气体为煤气时：
§3-11 恒定气流能量方程式
对于气体流动，特别是在高差较大，气体容重 和空气容重不等的情况下，必须考虑大气压强 因高度不同的差异。
流体力学课后习题及答案-第3章
3-1 用欧拉法表示流体质点的加速度 a等于:u u tu d u u c t u b t r a)()( ;))(( ;)( ;d d )(22∇⋅+∂∂∇⋅∂∂3-5 无旋流动限于：(a) 流线是直线的流动; (b) 迹线是直线的流动; (c) 微团无旋转的流动; (d) 恒定流动。
3-8 已知流速场 31 32xy u y u xy u z y x =-==，，试求： （1）点（1，2，3）的加速度； （2）是几元流动； （3）是恒定流还是非恒定流。
解： (1) 先求加速度各分量43223102310xy xy y y xy z u u y u u x u u t u a x z x y x x x x =+⋅-⋅+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=523310))(31(00y y y z u u yu u xu u tu a yzy yy xy y =+--++=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=332320310xy x y y xy z u u y u u x u u t u a z z z y z x z z =+⋅-⋅+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=将x =1，y =2， z =3代入以上各式得2m/s 33.5=x a 2m/s 67.10=y a 2m/s 33.5=z a2222m/s 06.13=++=z y x a a a a （2）是三元流动； （3）是恒定流。
3-14 已知不可压缩流体平面流动，在 y 方向的速度分量为y x y u y 222+-=。
试求速度在x 方向的分量 u x 。
解： 由不可压缩流体平面流动的连续性微分方程得22--=∂∂-=∂∂y yu x u y x )(22 y f x xy u x +--=⇒3-15 如图在送风道的璧上有一面积为0.4m 2的风口，试求风口出流的平均速度解： 风口出流流量为/s m 5.15.243=-=Q风口过流断面面积为2m 2.030sin 4.0== A风口出流的平均速度为m/s 5.7==AQv 3-18 已知流动速度场为 32 32 32y x u x z u z y u z y x +=+=+=，，试求旋转角速度和角变形速度。
流体力学第三章运动学基础答案
54第三章 流体运动学基础一、 学习导引1、 流体的速度流体的速度是一个矢量，记作V 。
x ，y ，z 方向的速度分量分别记作u ，v ，w ，即 k w j v i u V ++=，流场的速度分布与空间坐标x ，y ，z 以及时间t 有关，即 ),,,(t z y x V V =流体质点的加速度等于质点速度对时间的变化率，即 z V w y V v x V u t V dt dz z V dt dy y V dt dx x V t V dt dV a ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==投影形式：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=z w w y w v x w u t w a z v w y v v x v u t v a z u w y u v x u u t u a z y x2、 流线微分方程在直角坐标中，流线方程为wdz v dy u dx == 在柱坐标中，流线方程为zr v dz v rd v dr ==θθ 对于平面流动，这两种坐标系的速度分量的关系分别为θθθθθθθθθθθcos sin ,sin cos cos sin ,sin cos v u v v u v v v v v v u r r r +-=+=+=-=3、 连续性方程工程上常用的不可压缩流体的一元总流连续性方程为2211A V A V =微分形式的连续性方程为 0)()()(=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂zw y v x u t ρρρρ 对于不可压缩流体，连续性方程为55 0=∂∂+∂∂+∂∂zw y v x u二、习题详解3.1 流体在等截面直圆管内作层流流动，过流断面上的流速分布为2m a x 1r u u R ⎡⎤⎛⎫=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦式中R 表示圆管的内半径，max u 和u 分别表示断面上的最大流速和断面上的分布速度，0r R ≤≤。
流体力学龙天渝课后答案
流体力学龙天渝课后答案龙天渝课后答案第一章：流体力学基础概念在学习流体力学之前，我们首先需要了解一些基础概念。
流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科，它涉及了许多重要的概念和原理。
1. 流体的定义和特性：流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
与固体不同，流体具有流动性和粘滞性。
2. 流体静力学：流体静力学研究的是处于静止状态下的流体，它涉及了压力、密度、浮力等概念。
根据帕斯卡定律，流体中的压强是均匀的。
浮力是物体在液体中受到的向上的力，它的大小等于所排开的液体的重量。
3. 流体动力学：流体动力学研究的是流体在运动中的力学性质。
它基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律来描述流体的运动行为。
流体的运动可以通过速度场来描述，速度场是指在每个点上流体速度的矢量。
第二章：流体流动的方程了解了流体力学的基础概念后，我们来学习一些描述流体流动的方程。
1. 质量守恒方程：质量守恒方程是流体动力学的基本方程之一，它表达了流体质量在单位时间内在空间中的改变量等于流入或流出的质量通量与积累产生的差值。
2. 动量守恒方程：动量守恒方程描述了流体运动时动量守恒的原理。
它表达了流体单位时间内动量的改变量等于施加在流体上的外力与流体内部压力和重力之差。
3. 能量守恒方程：能量守恒方程用于描述流体在流动过程中能量的守恒性质。
它包括液体内能、压力能和动能等各种能量形式的转换和积累。
第三章：流体的稳定性和边界层在流体力学中，稳定性和边界层是两个重要的概念。
1. 稳定性：稳定性研究的是流体在受到扰动后是否能够恢复到原来的状态。
稳定性分析可以通过线性稳定性理论或非线性动力学方法来进行。
2. 边界层：边界层是指流体在与固体表面接触时的一层较薄的流动区域。
边界层内的速度变化很大，而在边界层外的流体速度几乎保持不变。
边界层对于流体流动的阻力有重要影响。
第四章：流体力学的应用领域流体力学广泛应用于许多领域，包括工程、地球科学和生物医学等。
流体力学_龙天渝_流体动力学基础
第三章流体动力学基础一、复习思考题二、习题1、选择题2、计算题一、复习思考题1．比较拉格朗日法和欧拉法，两种方法及其数学表达式有何不同？2．什么是流线？流线有哪些重要性质，流线和迹线有无重合的情况？3．总流连续性方程的物理意义是什么？4．何谓均匀流及非均匀流？以上分类与过流断面上流速分布是否均匀有无关系？5．何谓渐变流，渐变哪些有哪些重要性质？引入渐变流概念，对研究流体运动有什么实际意义？6．动能校正系数及动量校正系数的物理意义是什么？7．说明总流伯努力利方程各项的物理意义和几何意义。
8．应用总流伯努力利方程解题时，在所取过流断面上，不同点单位重量液体具有的机械能是否相等？9．结合公式的推导，说明总流伯努力利方程的适用条件。
10．结合公式推导，说明总流动量方程适用条件。
二、习题1、选择题3-1 恒定流是：（a）流动随时间按一定规律变化；（b）流场中任意空间点的运动要素不随时间变化；（c）各过流断面的流速分布不同；（d）各过流断面的压强相同。
3-2 非恒定流是：（a）əu/ət=0；（b）əu/ət≠0；（c）əu/əS=0；（d）əu/əS≠0。
3-3 一元运动是：（a）均匀流；（b）速度分布按直线变化；（c）运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d）限于直线运动。
3-4 均匀流是：（a）当地加速度为零；（b）迁移加速度为零；（c）向心加速度为零；（d）合加速度为零。
3-5 变直径管的直径d1=320mm，d2=160mm，流速v1=1.5m/s，v2为：（a）3 m/s；（b）4 m/s；（c）6m/s；（d）9 m/s。
3-6 一等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的运动物理量有以下关系：（a）p1=p2；（b）p3= p4；（c）z1+（p1/ρg）= z2+（p2/ρg）；（d）z3+（p3/ρg）= z4+（p4/ρg）。
3-7 伯努利方程中z+（p/ρg）+（αv2/2g）表示：（a）单位重量流体具有的机械能；（b）单位质量流体具有的机械能；（c）单位体积流体具有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。
流体力学龙天渝课后答案解析第三章一元流体动力学基础
第三章 一元流体动力学基础1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kN /7.980，试求断面平均流速。
解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kN ρ=⇒→//AQv ρ=得：s m v /57.1= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速解：由流量公式vA Q = 得：A Qv =由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程：33223311,A v A v A v A v ==得：s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输水量为h kg /294210的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。
试确定管道直径，根据所选直径求流速。
直径应是mm 50的倍数。
解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1=5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。
试设计直径，根据所定直径求流速。
直径规定为50 mm 的倍数。
解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得：s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。
设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。
流体力学三课后答案
第一章 流体的基本概念1-1 单位换算：1.海水的密度ρ=1028公斤/米3，以达因/厘米3，牛/米3为单位，表示此海水的重度γ值。
解：2.酒精在0℃时的比重为0.807，其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解：l-2 粘度的换算：1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3，动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。
求此石油的运动粘性系数ν。
解：2.某种液体的比重为1.046，动力粘性系数μ=1.85厘泊，其运动粘性系数为若干斯? 解：3.求在1大气压下，35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。
解：1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子，水平放置，板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。
下板固定不动，上板以1.5米/秒的速度移动，问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解：1-4 直径为150毫米的圆柱，固定不动。
内径为151.24毫米的圆筒，同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为250毫米。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。
转动外筒，每分钟100转，测得转矩为9.091牛米。
假设空隙中甘油的速度按线性分布，也不考虑末端效应。
工程流体力学第二版答案
课后答案网 工程流体力学 第二章 流体静力学2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。
[解] gh p p a ρ+=0kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-2．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa 。
压力表中心比A 点高0.5m ，A 点在液面下1.5m 。
求液面的绝对压强和相对压强。
[解]g p p A ρ5.0+=表Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=⨯-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000=+-=+=' 2-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。
图中高程的单位为m 。
试求水面的绝对压强p abs 。
[解])2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-+---+g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=⨯⨯-⨯⨯⨯+=-+=水汞ρρ2-4． 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。
试求A 、B 两点的压强差。
（22.736N ／m 2）[解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++Pa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+⨯⨯-⨯⨯⨯=+-=-∴水水银ρρ2-5．水车的水箱长3m,高1.8m ，盛水深1.2m ，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a 的允许值是多少？[解] 坐标原点取在液面中心，则自由液面方程为：x gaz -=0 当m lx5.12-=-=时，m z 6.02.18.10=-=，此时水不溢出 20/92.35.16.08.9s m x gz a =-⨯-=-=∴2-6．矩形平板闸门AB 一侧挡水。
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第三章 一元流体动力学基础1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kN /7.980，试求断面平均流速。
解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kN ρ=⇒→//AQv ρ=得：s m v /57.1= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得：AQ v =由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程：33223311,A v A v A v A v ==得：s m v s m v /5.2,/625.021==4.设计输水量为h kg /294210的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。
试确定管道直径，根据所选直径求流速。
直径应是mm 50的倍数。
解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1=5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。
试设计直径，根据所定直径求流速。
直径规定为50 mm 的倍数。
解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450=代入vA Q = 得：s m v /5.17=6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。
设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。
测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。
（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。
（2）若各点流速为54321u u u u u ，，，，，空气密度为ρ，求质量流量G 。
解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为1r ……5r∵103102221S r S r ==ππ42d S π=∴dr d r 102310221== f 同理d r 10253=d r 10274=d r 10295=（2））（512514u u d v S G +⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+==πρρ 7.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 m/s ，密度为2.62 kg/ m 3.干管前段直径为50 mm ，接出直径40 mm 支管后，干管后段直径改为45 mm 。
如果支管末端密度降为2.30 kg/m 3，干管后段末端密度降为2.24 kg/m 3，但两管质量流量相同，求两管终端流速。
解：由题意可得支干终干始支干）（）（）（vA vA vA Q Q ρρρ===21 得：⎩⎨⎧==s m v s m v /2.22/18支干终8.空气流速由超音速过渡到亚超音速时，要经过冲击波。
如果在冲击波前，风道中流速为=v 660 m/s ，密度为=ρ 1 kg/m 3。
冲击波后速度降至=v 250 m/s 。
求冲击波后的密度。
解：2211Q Q ρρ= 又面积相等32112/64.2m kg v v ==ρρ9.管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径A d =0.2 m ，大管直径B d =0.4 m 。
水在管中流动时，A 点压强A p =70kpa ，B 点压强B p =40kpa 。
B 点流速B v =1 m/s 。
试判断水在管中流动方向。
并计算水流经过两断面间的水头损失。
解：设水流方向B A → 由连续性方程知：B B A A A v A v = 得：s m v A /4= 由能量方程知：12222220h Z gv g p g v g p BB A A +++=++ρρ得：0824.212>=m h ∴水流方向B A →10.油沿管线流动,A 断面流速为2 m/s,不记损失,求开口C 管中的液面高度。
解：由连续性方程知：2211A v A v = 得：s m v /5.42= 由能量方程得：gv g p g v g p 2022.1222211++=++ρρ 其中：m gp 5.11=ρ 代入数据解得：m gp 86.12=ρ 11.水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径0d ，不计损失。
解：由连续性方程：0011A v A v =由能量方程得g v 221+3=gv 220得面积m d A 12.000=⇒12.用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速u 。
如图，测得A 点的比压计读数h ∆=60mm 汞柱。
(1)求该点的流速u ，(2)若管中流体密度为0.8g/cm 3的油,h ∆不变,该点流速为若干,不计损失。
解：设水银容重为g 'ρ （1）1u =()g hρρρ∆-’2=3.85m/s（2）2u =()g h222ρρρ∆-‘=4.31m/s13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口d =75 mm ，不考虑损失，计算H 值以m 计，p 值2/m kN 计。
解：gH v 23=由连续性方程得：332211A v A v A v ==由1—2断面列能量方程：gv g P g v g P Z 22222211+=++ρρ 由断面压强公式：22211175.0)175.0(gZ g P Z Z g P 水汞水ρρρ+⨯+=+++列水箱水面至喷口处方程：g v H 223= 得：m H 8.11=列压力表至喷口处方程：gv g v g P 2223222=+ρ 得kPa P 79=14.计算管线流量,管出口d=50mm,求出A,B,C,D 各点的压强,不计水头损失解：对出口D ，4222⨯==g h g v d∆ 由连续性方程知c b a v v v == 又d d a a A v A v = 得：a d v v 9= 由A →D 列能量方程gv g v g p d a a 2032022++=++ρ得：kPa p a 68=同理可得：kPa p b 48.0-=kPa p c 1.20-=0=d p15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解：设水容重为g ρ，水银容重为g 1ρ 由连续性方程b b a a A v A v =205.04）（π=a A 001.06.0⨯⨯==πδπd A b由能量方程知g v g v ba 2002322++=+ 解得：=Q s m A v a a /00815.03=列管口到水银测压计出口的方程：gh gv g g a1225.13ρρρ=++）（得：mm h 395=汞柱16.同一水箱上下两孔口出流,求证:在射流交点处, h 1y 1=h 2y 2解：1h =gv 221，g v h 2222=21121gt y =，22221gt y =∵2211t v t v =∴2211y h y h =17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接h d d ，，21均为已知,问气罐压强0p 多大方才能将B 池水抽空出。
解：设水的密度为ρ，2220v p ρ= g v g v g p 2222211=+ρ gh p ρ-=1 2211A v A v =得： 14120-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥d d ghp ρ18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49 kPa ，闸门打开后，压力表读数为0.98 kPa ，由管进口到闸门的水头损失为1 m ，求管中的平均流速。
解: 由能量方程得21122-++=h gp g v g p ρρ： 又m h 121=- 得：s m v /74.8=19.由断面为0.2m 2和0.1 m 2的两根管子所组成的水平输水管系从水箱流入大气中：（1）若不计损失（A ）求断面流速v 1和v 2.（B ）绘总水头线及测压管水头线；（C ）求进口A 点的压强。
（2）计算损失：第一段为4g v 221,第二段为3gv 222.（A ）求断面流速v 1和v 2.（B ）绘总水头线及测压管水头线；（C ）根据水头线求各段中间的压强，不计局部损失。
解：（1）s m gH v /85.822==，又1122v A v A =得：s m v /43.41=m gv m g v 42,122221== 由能量方程gv g p A 2004021++=++ρ 得：KPa p A 4.29=（2）由能量方程gv g v g v 232424222122++=,212v v = 得：s m v /96.32=,s m v /98.11=m gv m g v 8.024,2.022121== m gv m g v 4.223,8.022222== 由图，p 是梯形中位线kPap mp 2.334.338.32111=⇒=+=）（ 2p 是三角形中位线 KPa p mp 76.112.14.22122=⇒=⨯=20.高层楼房煤气立管B ，C 两个供气点各供应Q=0.02m 3/s 的煤气量。
假设煤气的密度为0.6kg/ m 3，管径为50mm ，压强损失AB 段为3ρ221v 计算，BC 段为4222v ρ计算，假定C 点保持余压为Pa 300，求A 点酒精（3m /806kg =酒ρ）液面应有的高度（空气密度为1.2 kg/m 3） 解：列C A →断面方程242322222121221v v v p Z Z g g v p c c A ρρρρρρ+++=--++）（）（空气 即：gv v v g v g h 246.0236.026.03000606.02.126.022212221⨯+⨯++=--++）（）（酒ρ224v d Q π=1242v d Q π=得：mm h 7.44=21.锅炉省煤器的进口处测得烟气负压h 1=10.5mm O H 2，出口负压h 2=20mm O H 2。
如炉外空气密度=ρ 1.2kg/m 3，烟气得平均密度‘ρ=0.6kg/m 3，两测压断面高差H=5m, 试求烟气通过省煤器的压强损失。
解：损）（）（p v p Z Z g v p a ++=-⨯-++22221221ρρρρ 即：损水‘水）（）（p gh g gh +-=--+-2150ρρρρ a p p 68.63=损22.烟囱直径d=1m 。
通过烟气量h m Q v /263=，烟气密度=ρ0.7kg/m 3，周围气体的密度a ρ 1.2kg/m 3，烟囱压强损失用1p =0.035dvH 22ρ计算,要保证底部（1断面）负压不小于Pa 98，烟囱高度至少为多少？求2H 高度上的压强，绘烟囱全高程1-M -2的压强分布。