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 (4)

2-1 (4)

2-3 (4)

2-4 (6)

2-5 (6)

2-6 (6)

2-7 (7)

2-8 (7)

2-9 (8)

2-11 (8)

2-12 (9)

2-13 (9)

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 (13)

3-5 (13)

3-6 (14)

3-9 (14)

3-10 (15)

3-21 (18)

3-22 (19)

3-23 (20)

3-25 (20)

3-27 (20)

第4章流体运动学及动力学基础 (22)

4-2 (22)

4-5 (22)

4-6 (23)

4-8 (23)

4-11 (24)

4-12 (24)

4-14 (25)

4-22 (25)

4-24 (26)

4-26 (27)

第6章作业 (28)

6-1 (28)

6-3 (28)

6-7 (29)

6-10 (29)

6-11 (29)

6-12 (30)

6-17 (31)

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=2.94

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)=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，

3

ρ

=∑i iαρ

=

341

.1

kg/m

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。试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。【0.8109kg/m3，2.869×10-5㎡∕s】

解：

1）设标准状态下为1状态，则p1=101325pa，T1=273K，ρ1=1.341kg/m3工作状态下为2状态，则p2=p a-p e=100858-1432=99416pa，T2=273+170=443K，

则根据理想气体状态方程，可知

2

22111T p T p ρρ= 带入数值，可得工作状态下ρ2=0.8109kg/m 3

2）运动粘度，与课本14页例题2-4题比较

先求出每一种气体在170℃时的动力粘度，利用苏士兰公式，课本12页。

利用公式2-19求出混合气体在工况下的动力黏度：

工作状态下的动力黏度为）（s pa 1083.246

-⋅⨯=μ

工作状态下的运动粘度s m /1062.30108109

.083

.24266--⨯=⨯==

ρμν

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。

pa p K 8105.20002.050000

⨯===

ρ

δρδ

2-5

绝对压强为3.923×105Pa 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4.9033×105Pa,今由槽中排出石油40kg ，使槽内压强降到9.8067×104Pa ，设石油的体积模量K ＝1.32×109 Pa 。试求油槽的体积。 3/900m kg =ρ 345

2

90040m m V ===ρδδ 3153m V V

V p K =⇒=δδ

流量为50m 3/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av=0.000641/℃,问从锅炉中每小时流出多少立方米的水？

解： V 80.005502m V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=50*0.000641*20=0.64m 3/h V+0.64=50.64m 3/h 答：50.64m 3/h

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？

解：油的动力粘度s a 109.24⋅⨯=-P μ，密度3678kg m ρ-=⋅，则油的运动粘

度s m /1028.4678

109.2274

--⨯=⨯=

=ρμν。 答：略

2-10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。

课本12页公式2-18，苏士兰公式2

3

0273273⎪⎭

⎫ ⎝⎛++=T S T S μμ

s pa 02810.1729.1102.1366000⋅=⨯⨯==--ρνμ

查表2-6 S=111K T=273+150=423K

s pa 1062.2327327362

30⋅⨯=⎪

⎭

⎫ ⎝⎛++=-T S T S μμ

答：略

2-11

解：课本15页公式2-21

s

E

E /cm 614.05.8/0631.05.8*0731.0/0631.00731.02=-=-= ν

s a 05219.010*614.0*8504⋅===-P ρνμ