级流体力学试卷A标准答案

W12

：：21l l =＝500 m ，d 2＝250 mm (1) 粗管及细管的阻抗分别为95.0500

02.0885

2512H1⨯⨯⨯⨯==

ππλg d l S 列两水池液面间的伯努利方程，基准面取在下水池液面上，得

已已知知：：L ＝9.6 m ，B ＝2.4 m ，H 1＝2.0 m ，H ＝3.2 m ，R ＝1.2 m ，u ∞＝90 km/h ＝25 m/s ，ρ＝1.25 kg/m 3，ν＝1.42×10－5 m 2/s ，C D ＝0.45。 解解：：(1) 先确定层流到紊流临界转变点的位置，取Re xc ＝5×105。由 5c

c x 105Re ⨯==∞ν

x u ，得

m 284.025

1042.1105Re 5

5

x c c

=⨯⨯⨯==-∞u x ν

( 1分) 因x c /L ＝0.284/9.6＝0.03＜5%，故可认为货车外表面上全部为紊流附面层。货车表面末端处的雷诺数为 775

L 101069.110

42.16

.925Re >⨯=⨯⨯=

=

-∞ν

L

u ( 1分) 总摩擦阻力系数C f 可按施利希廷公式计算，即

002765.0)]1069.1[lg(455.0)Re (lg 455.058.2758.2L f =⨯⨯==--C ( 2分) 货车两边和顶部所受的总摩擦阻力为 N 5.806.9)2.114.30.22(2525.12

1002765.0)2(21212f

f =⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=∞L R H u C F πρ ( 2分) 当总阻力系数C D ＝0.45时，施加在货车上的总阻力为 N 1241)2.12

10.24.2(2525.12145.0)21(212122212

D 2D

D =⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+==∞∞ππρρR BH u C A u C F ( 2分) 因此，施加在货车上的压差阻力为

N 5.11605.801241f D p =-=-=F F F ( 2分) 可见在这种情况下，压差阻力约占货车全部阻力的93.5%，而摩擦阻力仅为总阻力的6.5%。

日