工程流體力學(xué)袁恩熙課后練習(xí)題答案

word文檔可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯工程流體力學(xué)練習(xí)題凵解設(shè);柴汕的密度為p,重度為4℃水的密度為。,重度為丫。。則在同一地的相對(duì)密度和比重為=dxo=0,83x)=830g/' =c =0.83×1)0×9.8=8B4Ⅳ/nㄕ卜2解;=126X10W×10'=12)kg/',ㄕ=g=12)×98=12348Ⅳ卜3解=0.01×1.96×10=19.6×Ⅳ/丄解;=5×109m:/N 1 1p2×p2×10卜5解1)求體積膨漲量和桶內(nèi)壓強(qiáng)受溫度增加的影吭,200升汽汕的體積膨漲量為;△=pA丆=0)6x2×20=2·4(l)由于容器封團(tuán),體積不變,從而因體積膨漲量使容器內(nèi)壓強(qiáng)升高,體積壓縮量等于體積漲量。故Ap-x14000ㄨ9.8x104=16.27×1Ⅳ」ㄕ2)在保證液面壓強(qiáng)增量018個(gè)大氣壓下,求桶內(nèi)最大能裝的汽油質(zhì)量。設(shè)裝的汽汕體積為Ⅵ么;體積嘭漲量為;△=Ⅳ△丆體積壓縮量為:AV因此,溫度升高和壓強(qiáng)升高聯(lián)合作用的結(jié)果,應(yīng)滿足:=19763(I)-PV=仩7x1000×19763ㄨ川=13834(kg)丄解;石汕的動(dòng)力粘度;石汕的運(yùn)動(dòng)粘度28 x0=0·028欁1100028028p卜7解;石汕的運(yùn)動(dòng)粘度; 40 :V一 =04=410-100石汕的動(dòng)力粘度=ㄗ=0-89<l()>:4×10= 0356pa.s1卜8解 =n47Ⅳ/1〕卜9解0,065×162.5Ⅳ/1-(12-0-1196)2 2x×ㄥxr314×0,1196X0.14×16258,54Ⅳ2一4解設(shè);壓管中仝氣的壓強(qiáng)為py水銀的密度為,水的密度為。在水銀面建立等壓面1-1,在測(cè)壓管與容器連接處建立等壓面2-2。根據(jù)等壓面理論,有Ⅲ式(1)解出p:后代入(2),整理得曲Pig13600x9.8x0.745-1.5x4-00x9,8x113600x9.8=0,559水銀柱)2-5解;設(shè);水銀的密度為PI,水的密度為,油的密度為;h乛0.4, =16」=03,=5。根據(jù)等壓面理論,在等壓面丄-丄上有+++=136009.8X0、5+L0013x10-1000x9.8(16+0,3+0,5)=L39><l在等壓面2一2上有,gh÷g+川00×(16-04)800=1.52一6解,設(shè);甘汕的密度為A,的密度為,/,=0,4。根據(jù)等壓面論,在等壓面上有;·7=L26·72一7解設(shè)水銀的密度為,汕的密度為。根據(jù)等壓面理論,當(dāng)進(jìn)氣關(guān)1通氣時(shí),在等壓面上Po+P2gHl=pugAh+PO(l)當(dāng)進(jìn)氣關(guān)2通氣時(shí),在等壕面上有.式(l)-式(2),得:gAh,p,gAh2 Aliza Ah2-8解;設(shè);水銀的密度為,熱水的密度為,鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)為」大氣壓強(qiáng)為宀。根據(jù)等壓面理論,在等壓面上有;=PIgh2+(I)在等壓面2-2上有;+!gz2=+PO(2)將式(1)代入(2),得,pc+pgh:*-p:gz:=P,gzl+po2一9解;設(shè)水銀的密度為,水的密度為。根據(jù)等壓面理論,在等壓面上有;PA+P:gZA+PLgh=PB+pzg(ZA+h—I)ㄗ-P=g +-1)-gz-Ph=P2g(h—l)—pgh=杺00×98×(05-1)-13600×9×0,5 --07154× a2-川解;設(shè);水銀的密度為,油的密度為。根據(jù)題意,有; PB=P2g(Z+△h)+ (2)根據(jù)等面理論,在等壓面凵上有:=PgAh+(3)將式(3)代入(得=△=△h++g0.125=982-11解:水的密度為,汕的密度為。根據(jù)題意,有PA= +△h)+p=pgZ+g△h+=(1000一920)×9-8×012598Pa2-解;設(shè);手輪的轉(zhuǎn)數(shù)為山則沚被壓縮的體積為;AV-4根據(jù)壓縮有AV=22·68AV 4 42-13解;設(shè);水銀的密度為,水的密度為。根據(jù)等壓面理論,在等壓面上有, p+ =gh+PO -Agh+當(dāng)測(cè)壓管下移時(shí),根據(jù)壓縮性,在等壓面1-1上有;2q4解:建立坐標(biāo)如圖所示,根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)容器中相對(duì)靜止液仦的等壓面方程,有,設(shè)x時(shí),自由界面的z坐標(biāo)為厶,則自由界面方程為;zzz設(shè)自由界面的坐標(biāo)為:=1633/s:2q5解;根據(jù)題意,容器在z方向作勻加速運(yùn)動(dòng)。建立坐標(biāo)如圖所示,根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)容器中對(duì)靜止液體的壕強(qiáng)方程,有Z+c當(dāng)z—0時(shí),p-pop=+PO丄)容器以6s:勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),a=9.8+6=15.8,則;p=1)0x15,8x1+1>(1=Ⅱ588尹“2)容器以6m勻加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí),a=9.8一6=3.8,則;p=Ⅱ)×3.8×1+<10=川38)Pa3)容器勻加速自中下落時(shí),“=9·8-9.8=0,0 p=I x0,0xI+卜:10=1〕Pa4)容器以15m/s勻加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí),=9.8一-5.2,則,p=一Ⅱ)x5.2ㄨ1+1×105=948826解;建立坐標(biāo)如圖所示,根據(jù)勻速旋轉(zhuǎn)容器中和對(duì)靜止液體的液面等壓面方程,有:式中工=0時(shí),自由界面的z坐標(biāo)為z。。1)求轉(zhuǎn)速nⅢ于有液體甩出,旋轉(zhuǎn)前后液體體積相等,YIJ.-Dh,=·「2∕丶「丶:丶=2—ZOD2+8ㄨ16gD4 4 0當(dāng)式中時(shí),自界面的z坐標(biāo)為H,則. 十- (2)-將式(1)代入(2),得-hl)gD216×05-03x9-8=1&667d/、 60e60x18.667 =178)Sr/2)求轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)速為n〕時(shí),自由界面的最下端與容器底部接觸,。因此,自由界面方程為;當(dāng)式中r=R時(shí),自由界面的z坐標(biāo)為H,則;R2 R 0.1560606060×287120.8703!=25 16g 169.82q7解:建立坐標(biāo)圖所示,根據(jù)題,閘門受到的液體總力為:=pg-:=1000×9,8×-×1.5:×1.5=16537·5Ⅳ在不考慮閘門自重的情下,提起閘門的力F為;尹-=7×16537·5=Ⅱ576·25Ⅳ1 12q8解;建立坐標(biāo)如圖所示。閘板為橢圓形,長(zhǎng)半軸= —d,短半軸a—d」根據(jù)題意,總壓力p為;20,6 =mb_y丶sⅢ45n=×03× ×850x9×5=16654Ⅳ閘板壓力中心為:曲11 丿 11Yp一Yc十ycSs45U12一7077m2sm450在不考慮閘板自重的情況下，提起閘板的力F為；=11941N2q9解建立坐標(biāo)如圖所示。油罐端部的投影為園形直徑為D一2巧4艸根據(jù)題意，總壓力p為尹一pgZ一D=7儲(chǔ)）×98× +0．2×一×2巧4=51《7、4N 2 4壓力中心為；1丿D1Z一Zc+一+02+01一2．5釅2巧4十02十 L744m 2 2·54+0022一20解：0求液面高度： V 1000一4為736m一1624 4設(shè)下圈高度為dz受到的壓力為：7。一尹／H2）求下圈受到的拉應(yīng)力 丆 佐Dd《十叾HD止 D十叾HD0 2亡止 2e2）求下圈壁厚e根據(jù)強(qiáng)度理論，有。孓[。，賺poD+pgHD0．傭×105×16十800×9．8x49736×16 一e> =2．63×10 2同 2×l.176×10由2-2丄解;建立坐標(biāo)如圖示。總壓力的作用點(diǎn)的z坐標(biāo)為;22閘門能自動(dòng)打丿卜要求h—0.4>Zp=h一h>=~3332一22解:1)求上半球受到的液體總壓力根據(jù)壓力體理論,上半球受到的液體總壓力為=12x98x+I))xl=41050Ⅳ上半球受到的液體總壓力即為螺栓受到的總拉力。2-23解;設(shè);油面蒸汽壓為,油的密度為。建立坐標(biāo)如圖所示。丄)A-A截面上的作用力=Dㄥ+gD-+0,2——D2L=13600×9.8>ㄑ03622x9.6+720x9.8×2.2ㄨ9.6x(I.1+2)--2)9.6=1035873÷64983=n00856Ⅳ2)B-B截面上的」作用力曲word文檔可自復(fù)制編輯 文檔可 制 Px.=poDL+pgx +0.2x2-2.2x9.6+720x9.8x22=1035873+193730=1229603N2-24%pgH—da+mgpg—d?(H—Z)=1.059mmg+pgEd2(H?-H2)pgvPAB--44=45937.47Pa45937 Po-PAB .4745937—4.688mh0.0818Sm2-27ff?:i?,(p=mg10000=1住3910000補(bǔ)充題1、在任意時(shí)刻t流體質(zhì)點(diǎn)的位置是x一50，其跡線為雙曲線一25。質(zhì)點(diǎn)速度和加速度在x和y方向的分量是多少？2，己知速度場(chǎng)“：十0“：十0"。試求當(dāng)t：0．5時(shí)在x：2，y=，2一處流體質(zhì)點(diǎn)的加速度。3．己加歐拉方法描述的流速為；xtvu：，。試求t-0時(shí)，過點(diǎn)000，助的流體質(zhì)點(diǎn)的跡線。4，流體運(yùn)動(dòng)由拉格朗日變數(shù)表達(dá)式為．攴：“氣）：：龐《：{求t=1時(shí)，位于0，1，刂的流體質(zhì)點(diǎn)及其師速度和跡線；求時(shí)，通過（1，1，1)的流線。5，給定二維流動(dòng)；：十c (t)j，其中‰、‰、巛均為常數(shù)。試求在t=0時(shí)刻通過點(diǎn)100)的流線和跡線方程。若巛0乛0，試比較這兩條曲線。6．已知不可壓縮流場(chǎng)的勢(shì)函數(shù)一“+朊0一02，試求相應(yīng)的流重?cái)?shù)及在〔1，0〕處的加速度。已知不可壓縮流場(chǎng)的流函數(shù)：3A2，一y，試求證流動(dòng)為無旋流動(dòng)并求相應(yīng)的勢(shì)丞數(shù)。一20「=ce，其中k為常數(shù)。試判斷給定拉格朗目流場(chǎng)：x=ae《o是否是穩(wěn)態(tài)流動(dòng)；0是否是不可壓流場(chǎng)；0是否是有旋流動(dòng)。9、已知不可壓縮流體的壓力場(chǎng)為： ：4一2y2 十5《00m2）若流體的密度p亠100g/出則流體質(zhì)點(diǎn)在〔3，1，一5）位置上的加速度如何？ 一9．8n110．理想不可壓縮均質(zhì)流體作無旋運(yùn)動(dòng)，已知速度勢(shì)函數(shù)：2／在運(yùn)動(dòng)過程中，點(diǎn)（1， 1)上壓力急是一1177kN/m:.求運(yùn)動(dòng)開始2上后，點(diǎn)（4，2）的壓力。假設(shè)質(zhì)量力僅有重。word 自由復(fù)編輯不可壓縮體平面射流沖擊在一傾斜角為60。的光滑平板上,如圖所示,若噴嘴出目直徑d=25n,噴射流量Q=仩03"ㄕ,試求射流沿平板兩側(cè)的分流流量和,以及射流對(duì)平板的作用力(不計(jì)水頭損失)。補(bǔ)充題答案;25解;因流體質(zhì)點(diǎn)的跡線=25,故,=1,a-10r一=30「2一解;根據(jù)歐拉方法,空間點(diǎn)的加速度為;t=o.5時(shí)在x=2,y=l,z=3處流體質(zhì)的加速度為;+3>ㄑ05=22,5word文檔可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯文檔可自制=1+)=+洋つ+ゴ=1+1ー+2。+3=住5=15.5=こx。+司+い+け=3,(2。+12)+(2+1ト価=165引解:根鋼歐拉方法與拉格郎日方法的換夫系,物當(dāng)冖吋,點(diǎn)(100,1の的流體貭點(diǎn)的拉格郎日変數(shù)內(nèi):c=1(期,C=10。故該旗點(diǎn)的跡方程カ.=Ⅱに4,解;1)求←1吋,位于い,1,1)的流體厥點(diǎn)及其加速度和跡找流體厥點(diǎn)的拉格郎日変數(shù)內(nèi)。 .わ=ぃ該流體貭點(diǎn)的速度和加速度內(nèi)=ae-xに-Xに—eX跡踐方程內(nèi):1=,こ=い即=1。2)求流踐根據(jù)拉格郎日方法與歐拉方法的換夫系,得:將式(2)代入(1),得.リを=洋,=0根裾流方程,有.ⅲェXY=Cw。朝曲夏蝙t=l時(shí)，流線通過山1，1)點(diǎn)，則； 。即流線方程；5．解：0求流線‰0一s佐丫一00：Y十c‰ Y "sm(kx—00十c當(dāng)—0時(shí)流線通過點(diǎn)，0后c仁0。流線方程· Y sm(kx)2）求跡線一％cos(kx—(t)=％cos(kuot+kq一）0sul伏'0十々c一）十0當(dāng)t=o時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)在點(diǎn)〔0，0)，0，跡線方程；sm(kuot一〕3）若 跡線為o乛0，流線為， X：‰0y=votXIl流線與跡線重合。6，解；0求流函數(shù)根據(jù)勢(shì)函數(shù)的性質(zhì)，有，：2“十一bx—20，由根據(jù)流函數(shù)的性質(zhì),有;2十C2)求(1,0)處的加速度did?u?u?udid?u?u?u+解;1)求證流動(dòng)為無旋流動(dòng)根據(jù)流函數(shù)的性質(zhì),有;=3一3y-6ax根據(jù)旋度,有=0旋度=0,流動(dòng)為無旋流動(dòng)。2)求勢(shì)函數(shù)-Cp=x3—3xy2+%&解;1)將拉格朗日方法轉(zhuǎn)換為歐拉方法20It解拉格朗日變20,C歐拉方法表示的流場(chǎng):曲=0,是穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。,是不可壓流場(chǎng)。,是無有旋流動(dòng)。9.解:根據(jù)理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程,有12121000=0.1081000=00291000-981510,解根據(jù)勢(shì)函數(shù),有wordword文檔可自制word ?p 2tx22)?u?u?u?u?ufidu- I?pdt p?x1?p1?pdu 1?pdt p?ydu: 1?pdt在在cat)運(yùn)動(dòng)開始20點(diǎn)(卐4,2)的壓力為;p=1000x -9x(2220:=1000x=19535ka第二種解法,由于流動(dòng)為無旋流,根據(jù)拉格朗日積分,同一時(shí)刻流場(chǎng)中任意兩點(diǎn)閫的關(guān)系有;十-十十22?p曲復(fù)編輯文檔可自制word文檔可自制則點(diǎn)〔1，1，1)的相關(guān)量為：=召2／2／點(diǎn)0，1，2〕的相關(guān)量為；22〕×422xt×422××2、一+98×1+ 產(chǎn)+9．8×29、Il7．7x10 ×202一9．8十 =195．35m P3酒92x18二 1000尹2一195．35×1000一1953P“11.解；根據(jù)題意，得；：6804（m/動(dòng)根據(jù)伯努里方程，有；由復(fù)編輯pg2g々2g=し/叫2g/2g根據(jù)効量方程.有型ー/型,し:/。し。cosB=。x(-しいⅡ1の=%sⅲ0由于在大氣壞境下, 。因此ー仏-仏cos0=0根裾不可圧縮流體的連繧性方程,有 +仏ー仏=0 (2)(1)+(2)得;②-0。0+c。sの==0℃334(l+COS60。)=0、0250ドな20:=0。ー仏=0.03-0.02浦5=0.開835Ⅲ弖/犬=/。%s田0=200X00334X68.04><SⅡ1600=1968N根據(jù)作用與反作用的美系,平板受カカ-1968ルw。朝 曲夏蝙3-1 cluxd?cluxd??u?ty3x2-y+.ryx0dildilaud?16xix24d?dududurd?durd?xlx?3-2 du duword=C3一4解；4050×10003600×800×0．800d>=0彐66m4弓巧解由于吸入管直徑大于排出管直徑，根據(jù)連續(xù)性原理，排出管中液體流速大于吸入管中液體流速。設(shè)排出管中液體流速為山．7， o 一00飛一孬一0．12xo．7=5．5×103m3爍44設(shè)吸入管中液體流速為為：0=0311m／、0 4 43一6解若液位不變，取水平出流管的中心z坐標(biāo)為零，則液位高度為5住8×10=8彐63m1刃×9．8根據(jù)伯努里方程，有．PL嶼pg2gpg2&111=0,表壓為零。因此一6、324〔m／2×9．88彐63×0．00。×6、324一頭7解取B容器出水管口的z坐標(biāo)為零，根據(jù)伯努里方程，有；PL嶼pg2gZ,—H時(shí)，一0因此2 2gH—管徑為word文檔可自由復(fù)制編輯20pg22×9．8×3：7．66 =6)4水平管中的絕對(duì)壓強(qiáng)由下式求得;0404p一=0,412x1-1x1-0.588x10'“3一8解:取水管中心的z坐標(biāo)為零,根據(jù)伯努里方程,有;根據(jù)等壓面原理,有;PA一+△h=p+△h一乛(一g△h2—pgAh乛7028()3-9解;取A容器液面的z坐標(biāo)為零,根據(jù)伯努里方程,兩容器泊面的能量關(guān)系有, 十 十pg2g pg2g因此03)03)3-川解;取水管中心的z坐標(biāo)為零,根據(jù)伯努里方程,有;2-p:)P設(shè)量為Q則;word文檔可自曲復(fù)制編輯2(P1—122)2(Pl—p:)+pgZA+pgZA+pgAh=—pxgxAh2'—pxgxAhml22x13600800x9.8xo.4800mx0.09=0.9xQ'=3600pQ=0.0198=57024kg/h=57.024/h3-113-11l)pgpg=1.492m/s 4 430x10=23.873m/x0.042 4 4ps=pg—pg2g1.4922=900x9.8x2x--0.1546x105EdfiEdfi4fi.pg2gpg2g2x9.8x3- S.238(m/s)文可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯管中流量=- -0·0Fx5238=4,Ⅱ4x1水力坡度i]AhAhAh3q4解;根據(jù)伯努里方程,建立兩液面的關(guān)系有,十H-十2g根據(jù)意亠u:,表壓PI"P:。因此=::÷Ah=2+27+1=30水柱Ⅳ=0,245'」Ⅳ根據(jù)伯努里方程,并考慮=0,建立吸入液面與泵吸入間的關(guān)系有;+Ah吸入管中流速,=3·466()泵吸入ㄇ處的真空度+2=2.813水柱,則真空表讀數(shù)為;亠0273q5解;根據(jù)伯努里方程,建立吸入液面間與壓水管出Ⅱ的關(guān)系有;十;:十2g根據(jù)意亠0,表壓PIp:為零。因此 +△=20+ +2=42.408水柱29.8- = -xo.0Px20=~57xl礦〕'-()()根據(jù)伯努里方程,建立泵岀ㄩ與壓水管出目的關(guān)系的;曲泵出口處管中流速嶼：5司 4 420泵出口處的表樂強(qiáng)=19+ +1.7一39．833m水柱 2×9．8 2×9·83一16解：根據(jù)伯努里方程，建立兩油是油面間的關(guān)系有根據(jù)意山一一0因此 尹2一 Ah一40+@3一0．丿）×100+5一46．276m油柱800×9．820N一/0一8D0×98×46276×一2015w一2．015々W3600 N 20巧N：2519彬08 N 2．519=25四=2．80vo．93一0解：0求揚(yáng)程H根據(jù)伯努里方程，建立吸入液面間與壓水管出0的關(guān)系有2+&+Ah2g根據(jù)意山一0Pl=p20因此2 十 十Ah4—D2pgH4—D2pgH2+Ahword檔由解方程得,H-6.133m水柱,因此,管中流量和流速為 Ⅳ 0,9x8xlOC?=0.12ㄕg10)9·8x6,133 Q 012=L698翀/s 4 42)求泵入ㄇ處壓強(qiáng)根據(jù)伯努里方程,并考慮山亠0,建立吸入液面與泵吸入間的關(guān)系有;s十---十Ahpg2g泵吸入處的真空度+0,8=1947水柱3一18解;1)求液體受到的合外力根據(jù)動(dòng)量方程,有;其中v=L415/ =L415/ 4 4-800×100×10-引xL415=-113·177Ⅳ=800×100x10-x1.415=11377Ⅳ2)求彎管對(duì)液體的作用力4=0。因此R'=F一11377一-×03:×2·23×10一15876Ⅳ4word文檔可自復(fù)制編輯word文檔可自復(fù)制編輯word文可自復(fù)制編輯4R'=F+-D:=3177+-×032ㄨ2Ix10=02189Ⅳ3)求支座的作用力彎管對(duì)液體的作用力與鸞管受到液體的作用力為一對(duì)作用與反作用力關(guān)系,因此彎管受到液體的作用力為·R—R=15876ⅣR—R-15027·89Ⅳ=2186〕Ⅳ支座受到彎管的作用力等于彎管受到液體的作用力。349解;1)求液體受到的合外力根據(jù)動(dòng)量方程,有;因此=1000丶01丶.037丶c0s60。-0509)=50.96Ⅳ=1000丶04丶(-2037丶sⅢ60-0 -174Ⅳ2)求彎管對(duì)液仦的作用力『)乛18丶10'+1000丶(2037。-0509」)=1819:405Pa『2Dp甘c0s600= 4 4Ri=F——DipA+—Dipncos600=50,9--)0.5:x1.819x10:+-x025:x1.8x:xc0s600 4 4-31247Ⅳ檔R'+—Dipnsm600=F-176,4×sⅢ60-782&37Ⅳ43)求彎頭受到液體的作用力根據(jù)作用與反」作用力關(guān)系,有;R—R=31247Ⅳ R —R'=782837Ⅳ R= +R-=32213Ⅳ3一20解;1)求液體受到的合外力根據(jù)動(dòng)量方程,有;其中V=L57x1『ms0.01=08/s0.01因此尸=1000×L57×10--30、144Ⅳ2)求筒液體的作用力:十----十Ahw2g—v2)+pgAhw1000 丶(2-08)+00丶9,8丶I=2·095×10Pa)求人受到的作用力根據(jù)作用與反作用力關(guān)系,有;R=—R=-38L2Ⅳ3-2丄解;1)求液體受到的合外力根據(jù)動(dòng)量方程,有曲4一30·144÷-×0·05:×2-095×1054=3812Ⅳ中;因此V2=2.292 4 41 =2292× =1.019/s=18x18x(2乛四2-1019)=2291.4Ⅳ2)求筒體對(duì)液仦的作用力1000=4×1+丶(j019:-2292:)2=3979ㄨ10'aR'+—D12L——D:p:=Fx4 4一392057Ⅳ3)求筒體受到液體的作用力根據(jù)作用與反作用力關(guān)系,有;R=—R=393075Ⅳ筒仦受到液體的作用力即為茼體對(duì)支座的作用力。3一22解;1)求體積流量 8L6 一''=8L6x1010002)求進(jìn)出ㄇ絕對(duì)流Q一8L6K10〕=1623×0.4x0.04L623C2c0s30。cos300=L875/CL=Cl=3.2473一23解:1)求葉片固定不動(dòng)時(shí)受到的作用力根艍伯努里方程,由于=1)」根據(jù)動(dòng)量方程,液體受pg2gpg2g到的合外力有· =1000x19.8 01丶0s4+1)4-5256.31N根據(jù)作用與反作用力關(guān)系,有;R=-尹=525631Ⅳ2)求葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的作用力根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)量方程,液體受到的合外力有.=1000丶(19.8-(2)2”-丶0.1丶c0s45:+1)-815.72Ⅳ根據(jù)作用與反」作用力關(guān)系,有;R=一=81572Ⅳ曲第四章補(bǔ)充題已知冖粘性流體的速度場(chǎng)為;=:+3-8k)流體動(dòng)力粘系數(shù)k,=0·1(Ⅳㄅ,在點(diǎn)(2,4,-6)處的=-10Ⅳ/ㄅ,試求該點(diǎn)處其它的止應(yīng)力和剪應(yīng)力“已知粘性不可壓縮流體的速度場(chǎng)為;17=8x2zi—6y2z2j+(4yz3體的密度為930kg/,動(dòng)力粘度為,"=4,8(Ⅳ,"ㄕ若z垂直向上,試算岀點(diǎn)卩,2」3)處的壓力梯度。1,解;1)求流體變形應(yīng)變率 =10=10×2×4=80 =3=3ㄨ4x卜6)=-72 55×2〕20 =3=3x2x6)=-36=3=3ㄨ2x4=24-2886)乛1922)求止應(yīng)力c=2=22=2>0144x(-36)一-×仩144×(80-36÷192)+1003-10.368一22.656+10066.976Ⅳwordword=2g2=2xo.144x80--xo.144x60-36+192)-66.976323.04-2265666.976--66.596N/ITF?u2?ltx211?t3 ?x?ltx2=2x0.144x192-xo.144x(so36+192)-66976355.296-22.656-66.976--34.336N20.144x(-72+20)-3.456N/20.144x(-72+20)2.2-216=4yz3—8xz2 4x2x33—8x1x32=4yz3?uxx3=48?x?y?ux?ti?x-12yz2--12x2x32-216ay?ti--12x22-16x1x3=48?x2?2ux?2u-12:2-12x32-108-12y2-12x22=_48dtatê'11ê'11dtat3) ax Y?y ?:=2304dudu=25920dli_êudtˉat êX Y?y ?Z-8644)-24106349Fu_?2tdFII_?x??y??z2dudt128)930x(-864)m2000 6.7x10-6x =0.134(m/s) Q 4x1034-2.-3.183(m/s)?c12 4 4v-1.8st, pv?)VI) 3.183x0.04=707VV0.5st pv?)VI) 3.183x0.04=2546o.5x?o-4VD3.183x0.046.366x10-5/s0.6366cm2/s Re 2000pVD45x10-3x2000pVD4-3.=O.lm900x14-4. 4 4Pa..s=9.284cPpVDpVDpVDpVD根據(jù)運(yùn)動(dòng)微分方程和己知條亻的有；，十CI，十‰當(dāng)，=0，故0一0，當(dāng)、y一r：0， 一0，即c,04-11，解；根據(jù)圓管層流的速度分布，最大速度在=0處，且平均速度為最大速度的二分之一，故一×4一力因此，圓管內(nèi)層流的速度分布有4@當(dāng)“V時(shí)，即×200=14L42m4一12．解·圓管內(nèi)層流的速度分布有word文檔可自由復(fù)制編輯Ap2pLAp2pLduApApa2Apa2 4gV 4gV4-13. 3600x900Q 0.06170.873m/sx0.32 4 4PVDVD0.873x03?-104.7625XIO?-1746 64 64-0.611 64 64=0.036750000.8732395.97,n0.30,873223.784m122x9.82395,9723.78450000.873 =0.94= 395.97 0.32x9.8word4-14.uPU*R7.138x4-15. Q x2m?dr2(n+III+2n)2 2nR2u n(11+2")2n2(n+111+2n)word4-16.(0.50755)?_0.30521-4-17? Q 50x10-3xo.1524 4 pVD VD 2.829x0.15=4243510x10Re 0.3164 0.31640.022(Re);(4243$10002.8292=0.022x0.152x9.8Ap=pghf=9.8x800x59.888=469523Pa=4.695at3)10000100002.8292x9.81>4105x9.8+598.88=6314-18.(17.61)x105=196.963ilIF?860x9.8iQV-1.25, pVD VD 1.25K0.25 = .67 o.3x10?Re<105, 0.3164 0.3164=0.03132 20000 42 h-10.03138x x=199.74 0.25 2x9.8v-1.24,=10333 0.3164 0.3164=0.03138(10333);20000 32h-z=0.03138x =196.95196.96 0.25 23<9.8wordO.0609mO.0609m3/s4-19.?]q-NGtElüJ, -V24-5227+820x9.85500x?ooo Q- 0.07763m3?s820x24x3600 Q 0.07763-1.063m/s?0.3052 4 40.0198129686 597 59.7 59.73000163211 0.3164 0,31640.0167(Re)5 (129686);4-20.i?ERE22gd2gdEd2,2gdQ2gdK--3.488gR.d,*3d-4RiEAiE-1.005x10-3Pa.,s Q 100 D2 —xo.22x3600 4 4pVD998.2x0.884xo.2175603x?o105 0.221 0.2210.0032+0.0158 (Re)0.237 (175603)0.2370.0158h0.88420.0158 -? x -3.15x?o2x9.8h-Liz1800x3.15x10-5.67m4-22.0.675n?m20c02p998.2kg?m3,11-1.005x?o3Pa..so Q 7.5x?o0.955m/sDxo.124 4pVDpVD g 1.005x?oo《5 7 D根據(jù)26．98 <Re<41m得；2A100 26．98 <Re<4106758163<Re<161550故采用下式計(jì)算沿程阻力系數(shù)； 1 A187L74一0871n一+火ReV?解得見0．034：=L58×100、0、9552g一一2000×158×10一2一3L64m4一23．解·0一般計(jì)算108x1000：0刀4m3750×3600 0 0．04=L273m嚇 4 4pVDVD1273×0．2求吸人管的局部能量損失查表4一8，帶保險(xiǎn)活門處的局部阻力系數(shù)§：0．9，彎頭局部阻力系數(shù)0一0．5，閘門局部阝且力系數(shù)」 0.4，透明油品過濾器局部阻力系數(shù)0一1L2732一（0．9+2×05+2風(fēng)0、4+17）×2×9．8=0．364m求吸入管的沿程能量損失0因Re<10，在水力光滑區(qū)，故word文檔可自由復(fù)制編輯 o．3164 03164一0．m992g20L2732g=0．01×=0．I丷m022×8的求吸入管的總能量損失h：#角一0．364+0彐647：0529m氵山柱5）求真仝表的讀數(shù)尹、在液面和真空表處運(yùn)用伯努里方程，有；222 pg2號(hào) pg2&根據(jù)題意一0，V一壙。壓強(qiáng)取表壓強(qiáng)，故pg2go彐×10一750×98×一4+L2732一0529750×982×9．8一23896尹a一0．239福m5）求泵的額定功率N在液面和泵的壓力表處運(yùn)用伯努里方程，有：H （725一0．l)×10 L2732 750x9．8 2x9、8=10136mHQ750×98×10136×0．0《 N 一298〔一29．808word文檔可自由復(fù)制編輯l)—HZ?$??200x?ooo-0.063131n3?s880x36000.06313Q0.06313-1.217m/s 4 4pVDVDpVDVD1.2170.276x?o 0,3164 0.31640,03067(Re)i(11332);h-? 0.03067x500000,257x1.2172x9.82450.84m h 450.84 L 500009.017x?o-3z:z: pg2g pg2gHH—p:—pg(z:+h,)-42.24x105Pa90x?oooQ-900),3600-0.02778m3/sQ 0.02778=0.8S4m/sxo.22 4 4?-1622pVDVD0,884x02=4209.52=4209.52=0.0394630000.8842hil-?l-0.03946x =23.6m0.22x9.87 4000<Re<26.98 -26.98 0.3164 0.3164=0.0393(Real(4209.52);30000.8842 -0.0393x 23.5m0.22x9.8h = O.OOSx50000 250m215m:/h215Q0.05972m33600 Q 0.05972-1.1513m/s4 4250h250=0.019pi'DVD1.1513xo.2S72.465624pQ24x800x215-4128t/do pg2g pg2g-?.5x105+800x9.8x250D—1571nm40x1000Q--0.01234m3?s900),3600 Q 001234 D2 XC).1572 4 4 2iDg 2xo.0095xo.157x9.80.07190.63772pVDVD0.6377x0.157889.961.125x?oYRe?2000,--0.0719Re889.9650x105571.34m P?g 893x9.850x105-566.89m900x9.80,3164LV: 1125 1_751.1078-0.0973-9.73%5-6.Q 25x?o-30.5093mjsxo.252-0.7958m/s 10000.50932 5000.79582=0.025x+0,026x 0.25 2x9.8 0.2 2x9.83.4241110.7958+3.424-3.4562x9.85-7. 1)i+?6TlFüiRLIviLIviLI(2121.80451.8045=O.S045Q2wordxIO=