流体力学泵与风机第五版课后习题答案
流体力学泵与风机 课后习题讲解PPT65页

11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下杰 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。▪谢谢! Nhomakorabea65
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
流体力学 建工 课后作业答案 第五版

管进口到闸门总损失为1m,求管中平均流速v。
体
解:阀关时,由静力学方程
力 学
z1
p1
g
z2
p2
g
5mH2O
阀开时,由伯努利方程
1
1
2
z1
p1
g
v12 2g
z2
p2
g
v22 2g
hl
2
5 0 0.1 v2 1
2g
v 8.74m/s
50
3.28 管末端喷嘴d =10cm,D =40cm,Q=0.4m3/s,12 流
v3
2g
Q
Q/
4
v2 d32
4
d 2 67.2l/s 15.22m/s
v4
v2
Δh
2 d2 p 3
对3-3,4-4列能量方程
3d3
p4 v32 v42
g 2g
p4
(v32 v42 )
2
79.2kPa
H v32 11.82m
2g
49
3-18 阀关压力表读数时 p=49kPa,阀开时p=0.98kPa, 流
l=10m,d=50mm,λ=0.03。若AB两断面测压管水头 差Δh=0.629m,经2分钟流入水箱的水量为0.329m3。
流 体 力
解: Q 0.329 / 60 2 2.74103m3/s 学
v Q / d 2 1.4m/s
Δh
4
A
hf
l
d
v2 2g
0.03 10 1.42 0.6m
1
2 v1 2.572m/s, v2 =4.287m/s
列动量方程
F P1 P2 Q(2v2 1v1)
流体力学习题集习题解答

流体力学泵与风机习题集一、填 空 题1.流体力学中三个主要力学模型是(1) (2) (3) 。
2.在现实生活中可视为牛顿流体的有 和 等。
3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于:前者是作用在 ;而后者是作用在 。
4.均匀流过流断面上压强分布服从于 。
5.和液体相比,固体存在着 、 和 三方面的能力。
6.空气在温度为290K ,压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 和 。
7.流体受压,体积缩小,密度 的性质,称为流体的 ;流体受热,体积膨胀,密度 的性质,称为流体的 。
8.压缩系数β的倒数称为流体的 ,以 来表示9.1工程大气压等于 千帕,等于 水柱高,等于 汞柱高。
10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点,只要 ,这就是 的帕斯卡定律。
11.流体静压强的方向必然是沿着 。
12.液体静压强分布规律只适用于 。
13.静止非均质流体的水平面是 , 和 。
14.测压管是一根玻璃直管或U 形管,一端 ,另一端 。
15.在微压计测量气体压强时,其倾角为︒=30α,测得20=l cm 则h= 。
16.作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于 。
17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为 。
18. 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为 ,流线只能是一条光滑的 。
19. 、 和 之和以z p 表示,称为总压。
20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体 ,这种流动状态称为 。
21.由紊流转变为层流的临界流速k v 由层流转变为紊流的临界流速kv ',其中kv '称为 ,k v 称为 。
22.对圆管来说,临界雷诺数值=k Re 。
23.圆管层流的沿程阻力系数仅与 有关,且成反比,而和 无关。
24.根据λ繁荣变化特征,尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区,分别是;;;和。
25.紊流过渡区的阿里特苏里公式为。
26.速度的、或发生变化而引起的能量损失,称为损失。
泵与风机课后习题答案(标准版)

扬程:单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。
流量qv:单位时间内通过风机进口的气体的体积。
全压p:单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。
轴向涡流的定义:容器转了一周,流体微团相对于容器也转了一周,其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反,这种旋转运动就称轴向涡流。
影响:使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。
使出口圆周速度减小。
叶片式泵与风机的损失:(一)机械损失:指叶轮旋转时,轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。
(二)容积损失:部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。
泵的叶轮入口处的容积损失,为了减小这部分损失,一般在入口处都装有密封环。
(三),流动损失:流体和流道壁面生摸差,流道的几何形状改变使流体产生旋涡,以及冲击等所造成的损失。
多发部位:吸入室,叶轮流道,压出室。
如何降低叶轮圆盘的摩擦损失:1、适当选取n和D2的搭配。
2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。
3、适当选取叶轮和壳体的间隙。
轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动,而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。
泵与风机(课后习题答案)第一章1-1有一离心式水泵,其叶轮尺寸如下:1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°,2a β=20°。
设流体径向流入叶轮,如n=1450r/min ,试画出出口速度三角形,并计算理论流量,V T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。
解:由题知:流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则:1u =1n60D π=317810145060π-⨯⨯⨯= (m/s )1V =1m V =1u tg 1a β=⨯tg °= (m/s )∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯⨯⨯ (3m /s ) ∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯= (m/s ) 2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯= (m/s )2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=⨯ (m/s )T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8⨯= (m ) 1-2有一离心式水泵,其叶轮外径2D =220mm,转速n=2980r/min ,叶片出口安装角2a β=45°,出口处的轴面速度2m v =s 。
流体力学习题集答案

流体力学泵与风机习题解答土木与制冷工程学院李晓燕、吴邦喜四、计 算 题1. 图示为一采暖系统图。
由于水温升高引起水的体积膨胀,为了防止管道及暖气片胀裂,特在系统顶部设置一膨胀水箱,使水的体积有自由膨胀的余地。
若系统内水的总体积8V =m 3,加热前后温差50t =o C ,水的膨胀系数0005.0=α,求膨胀水箱的最小容积。
[解] 由dV VdTα=得:0.0005850dV V dT α=⋅⋅=⨯⨯0.2=m 3故膨胀水箱的最小容积为0.2m 32. 有一矩形底孔闸门,高 3h =m ,宽 2b =m ,上游水深 16h =m 下游水深25h =m 。
试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及作用点?[解] A h A h P P P c c ⋅'⋅-⋅⋅=-=γγ下上 )5.35.4(6807.9-⨯= 59=kN 作用于闸门中心 图解h b A h h P ⋅⋅=⋅-⋅=γγ)(21 9.807659=⨯=kN3. 宽为1m ,长为AB 的矩形闸门,倾角为︒45,左侧水深 13h =m ,右侧水深 22h =m 。
试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点?[解] 压强分布图略,根据图计算如下:22121211sin 45sin 4522P P P h h γγ=-=⋅︒-⋅︒ 2211119.80739.80722222=⨯⨯-⨯⨯ 62.327.6534.65=-=kN1122D P y P y P y ⋅=⋅-⋅1122D P y P y y P⋅-⋅=122262.327.65(2)3245324534.65h h ⨯⨯-⨯++⨯︒⨯︒=762.32227.652334.65⨯-⨯=17691 2.4634.65-==m 4.20.4h =m ,闸门可绕C 点转动。
求闸门自动打开的水深h 为多少米。
[解] 故 21111120.1()cb h l J y A h h b h ⋅=⋅==-⋅⋅mC 点是合力作用点的极限点,当其高于C 点闸门自动打开。
工程流体力学泵与风机习题答案

工程流体力学泵与风机习题答案(曹慧哲部分)第三章3-1已知流速场u x =2t+2x+2y ,u y = t - y+z ,u z = t+x – z 。
求流场中x =2,y =2,z =1的点在t =3时的加速度。
a =35.86 m/s 23-2已知流速场u x =xy 3,313y u y =-,u z = xy ,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;(4)是均匀流还是非均匀流?a =36.27m/s 2二元恒定非均匀流3-3已知平面流动的流速分布为u x =a ,u y =b ,其中a 、b 为正数。
求流线方程并画出若干条y >0时的流线。
ay-bx=c3-4已知平面流动速度分布为2222x y cy cx u u x y x y=-=++,, 其中c 为常数,求流线方程并画出若干条流线。
x 2+y 2=c3-5已知平面流动速度场分布为(46)(69)u y x ti y x t j =-+-。
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。
3x -2y =33-6已知圆管中流速分布为1/7max 0()yu u r =,r 0为圆管半径,y 为离开管壁的距离,u max为管轴处最大流速。
求流速等于断面平均流速的点离管壁的距离y 。
y =0.242r 03-7对于不可压缩流体,下面的运动是否满足连续性条件?(1) u x = 2x 2 +y 2,u y = x 3-x (y 2-2y )(2) u x = xt +2y ,u y = xt 2-yt(3)u x = y 2 +2xz ,u y =-2yz + x 2yz ,u z =422221y x z x +(1)、(3)不满足,(2)满足 3-8已知不可压缩流体平面流动在y 方向的速度分量为u x =y 2-2x +2y 。
求速度在x 方向的分量u x 。
u x =-2x (y +1) +f (y )3-9已知两平行平板间的速度分布为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2max 1b y u u ,式中y = 0为中心线,y = ±b为平板所在位置,u max 为常数,求两平行平板间流体的单宽流量。
泵与泵站第五版课后答案13193

无需财富值下载 【P107习题】【1】.(1) 已知,出水水箱内绝对压强P 1=3.0atm ,进水水箱绝对压强P 2=0.8atm以泵轴为0-0线,大气压P a =1atm出水水箱测压管水头:()()m P P H a 2010131011=⨯-=⨯-=进水水箱测压管水头:()()m P P H a 21018.01022-=⨯-=⨯-=(“-”表示在泵轴以下)m H H H ST 22)2(2021=--=-=(2)泵的吸水地形高度:m H H ss 22-==(3)泵的压水地形高度:m H H sd 201==【2】.解答:如图(a ),m H a ss 3)(=据题意:m H H H a ss C ss b ss 3)()()(===以泵轴为基准面(1)b 水泵位置水头:A b H Z =b 水泵吸水池测压管水柱高度:()m h 51015.0-=⨯-= b 水泵吸水池测压管水头:()m H h Z H A b 5-+=+=测 b 水泵()m H H H H A A b ss 35500)(=-=--=-=测解得:m H A 2=(2)c 水泵位置水头:m Z c 5-=(在泵轴以下)c 水泵吸水池测压管水柱高度:()1010101-=⨯-=c c P P hc 水泵吸水池测压管水头:)(151010105m P P h Z H c c c -=-+-=+=测c 水泵()m P P H H c c c ss 31015151000)(=-=--=-=测H 解得:atm P c 2.1=(1)根据给定的流量和管径,查《给水排水设计手册》第一册,得: 吸水管沿程水头损失系数7.51=i ‰压水管沿程水头损失系数6.111=i ‰ 真空表读数:2z221∆-+∑+=g v h H H s sdv (见P24,公式2-30)真空表安装在泵轴处,02z=∆ 则:gv hH H s ss v 221+∑+=计算水泵的吸水管流速:s m D Q A Q v s /27.1)44.014.3(16.0)4(2211=⨯===π 泵吸水地形高度:m H ss 33235=-=吸水管水头损失:m l i h s 17.11300057.0111=+⨯=+⋅=∑则:真空表读数O H 25.48.9227.1171.1322m H v =⨯++=∵760mmHg O H 1012==m atm则:mmHg 2337625.4O H 25.42=⨯=m % 真空度=%5.57100%OH 10OH 25.4O H 10100%222=⨯-=⨯-m m m P P P a v a (2)泵的静扬程:()()m H ST 5.521012325.74=⨯-+-= 压水管水头损失:m l i h d 32.312000116.0122=+⨯=+⋅=∑ 管道总水头损失:m h h h d s 49.432.317.1=+=∑+∑=∑总扬程:m h H H ST 99.5649.45.52=+=∑+=(3)轴功率:kw 66.1277.0100099.5616.08.910001000=⨯⨯⨯⨯==ηρgQH N【4】.解答:以吸水池水面为基准面列0-0,1-1,2-2,3-3断面能量方程如下:0-0断面:gP g P g v Z E a ρρ++=++=002020001-1断面:gP g vz H g P g v Z E ss ρρ121121112)2(2++∆-=++=2-2断面:gP g v z H g P g v Z E ss ρρ222222222)2(2++∆+=++= 3-3断面:gP g v H g P g v Z E a ST ρρ++=++=222332333吸水管水头损失:g v z H H g v z H g P P E E h ss v ss a s 22222121110-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆---=-=∑ρ得:g v z H h H ss s v 2221+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑= 压水管水头损失:STss d ST ss a d H g v v z H H H g v v z H g P P E E h --+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++=--+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆++-=-=∑222223222322232ρ得:ST ss d d H g v v z H h H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑=222322 ∵泵装置总扬程d v H H H +=则:ST ss d ss s d v H g v v z H h g v z H h H H H +--⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-∑++⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+∑=+=2222232221 ()ST d s H gv g v v z h h ++-+∆-∑+∑=22232221(总水头损失d s h h h ∑+∑=∑)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--+++∑=z g v v g v H h ST22222123忽略流速差,即21v v ≈,022221=-gv v ; 压力表和真空表沿泵轴安装,即0=∆z 则最后:gv h H H ST223+∑+=【5】.解答:泵的基本方程式:)(1)(12222222222ββctg C u u gctg C u g u u C g H r r u T -=-=⋅=叶轮出口牵连速度:)(s /m 25.216028.014.314506022=⨯⨯==D n u π 叶轮出口面积:)(2222m 035.004.028.014.3=⨯⨯=⋅=b D F π径向流速:)(s /m 57.38035.02T 2T T r Q QF Q C ===代入基本方程式,得理论特性曲线:T T T Q ctg Q H 86.14408.40)3057.3825.2125.21(8.912-=︒⋅⨯-=(1)Q-H 关系曲线不变;相同工况下,需要的功率增加为原来的1.3倍。
流体力学泵与风机 课后习题讲解

150
1-8.如 图 所 示 盛 水U 形 管, 静 止 时, 两 支 管 水 面 距 离 管 口 均 为h, 当U 形 管 绕OZ 轴 以 等 角 速 度ω 旋 转 时, 求 保 持 液 体 不 溢 出 管 口 的 最 大 角 速 度ωmax 。
解:由 液 体 质 量 守 恒 知, 管 液 体 上 升 高 度 与 管 液 体 下 降 高 度 应 相 等,且 两 h 者 液 面 同 在 一 等 压 面 上, 满 足 等 压 面 方
在 液 面 上 为 大 气 压, dp0
ac3 o 0 d x 0 s ( g as3 i0 ) n d 0 z 0
将 以 上 关 系 代 入 平 衡 微 分 方 程, 得:
ac3 o 0 d x 0 s ( g as3 i0 ) n d 0 z 0
dz
aco3s0 0
dxtangasi3 n0 00.269
程: 2r 2 z C 2g
液 体 不 溢 出, 要 求 zIzII2 h
, 程
以得:r1a,
r2b 分
别
代
入
等
压面
方
z
I
II
a
b
a>b
gh 2 a2 b2
gh max2 a2b2
作业解答
1-10.一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转,锥体与固定壁的间距为δ=1mm, 全部为润滑油充满,μ=0.1Pa.s ,当旋转角速度ω=16s-1,锥体底部半径R= 0.3m,高H=0.5m时,求:作用于圆锥的阻力矩。
此 力 即 为 射 流 对 平 板 的 作 用 力P1, 此 外, 平板另一侧所受到的静止油液的总压力
P 2g2h2A 20.8g2h d 42 2
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流体力学泵与风机第五版课后习题答案【篇一:流体力学泵与风机习题集】习题集一、填空题1.流体力学中三个主要力学模型是(123。
2.在现实生活中可视为牛顿流体的有和等。
3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于:前者是作用在;而后者是作用在。
4.均匀流过流断面上压强分布服从于。
5.和液体相比,固体存在着、和三方面的能力。
6.空气在温度为290k,压强为760mmhg时的密度和容重分别为7.流体受压,体积缩小,密度;流体受热,体积膨胀,密度的性质,称为流体的。
8.压缩系数?的倒数称为流体的,以来表示9.1工程大气压等于千帕,等于水柱高,等于汞柱高。
10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点,只要,这就是的帕斯卡定律。
11.流体静压强的方向必然是沿着。
12.液体静压强分布规律只适用于。
13.静止非均质流体的水平面是,和。
14.测压管是一根玻璃直管或u形管,一端另一端。
15.在微压计测量气体压强时,其倾角为??30?,测得l?20cm 则。
16.作用于曲面上的水静压力p的铅直分力pz等于。
17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为。
18.流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流线只能是一条光滑的。
19.、和之和以pz表示,称为总压。
20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体,这种流动状态称为。
?,21.由紊流转变为层流的临界流速vk由层流转变为紊流的临界流速vk?称为,vk称为其中vk22.对圆管来说,临界雷诺数值rek?。
23.圆管层流的沿程阻力系数仅与而和无关。
24.根据?繁荣变化特征,尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区,分别是;;;和。
25.紊流过渡区的阿里特苏里公式为。
26.速度的或发生变化而引起的能量损失,称为损失。
27.正方形形断面管道(边长为a),其水力半径r等于当量直径de等于28.正三角形断面管道(边长为a),其水力半径r等于de等于。
29.湿周是指和接触的周界。
滑管区与有关,在过渡区与有关,在粗糙区与有关。
31.串联管路总的综合阻力系数s等于。
32.并联管路总的综合阻力系数s与各分支管综合阻力系数的关系为。
管嘴与孔口比较,如果水头h和直径d相同,其流速比v孔口/v管嘴等于流量比q孔口/q管嘴等于33.不可压缩流体的空间三维的连续性微分方程是。
34.m?1即气流速度与相等,此时称气体处于状态。
35.淹没出流是指液体通过时的流动。
36.气体自所形成的流动,称为气体淹没射流。
37.有旋流动是指流体微团的的流动。
38.几何相似是指即线段长度保持一定的比例。
39.因次是指物理量的。
因次分析法就是通过对及因的各种性质的分析来研究现象相似性的方法。
他是一方程式的和为基础的。
40.容积泵与风机又可分为和。
41.根据流体的流动情况,可将泵和风机分为以下四种类别:;;和。
42.风机的压头(全压)p是指43.单位时间内泵或风机所输送的流体量称为风机的容积流量,特指。
44.泵或风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系,用来表示。
45.泵或风机的工作点是与的交点。
46.泵的扬程h的定义是:泵所输送的增值。
47.安装角是指叶片与之间的交角。
48.泵和风机的全效率等于49.当泵的扬程一定时,增加叶轮转速可以相应的轮径。
50.附面层的分离发生在区。
附面层外主流区的流动属于流动。
附面层内的流动属于流动。
二、判断题1.当平面水平放置时,压力中心与平面形心重合。
2.一个工程大气压等于98kpa,相当于10m水柱的压强。
3.静止液体自由表面的压强,一定是大气压。
4.静止液体的自由表面是一个水平面,也是等压面。
5.当静止液体受到表面压强作用后,将毫不改变地传递到液体内部各点。
6.当相对压强为零时,称为绝对真空。
7.某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。
8.流场中液体质点通过空间点时,所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流。
9.恒定流时,流线随的形状不随时间变化,流线不一定与迹线相重合。
10.渐变流过水断面上动水压强的分布规律可近似地看作与静水压强分布规律相同。
11.流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。
12.一变直径管段,a断面直径是b断面直径的2倍,则b断面的流速是a断面流速的4倍。
13.弯管曲率半径rc与管径d之比愈大,则弯管的局部损失系数愈大。
14.随流动雷诺数增大,管流壁面粘性底层的厚度也愈大。
15.水泵的扬程就是指它的提水高度。
16.管嘴出流的局部水头损失可有两部分组成,即孔口的局部水头损失及收缩断面出突然缩小产生的局部水头损失。
17.当流速分布比较均匀时,则动能修正系数的值接近于零。
18.流速分布越不均匀,动能修正系数的值越小。
19.在水流过水断面面积相等的前提下,湿周愈大,水力半径愈小。
20.圆形管的直径就是其水力半径。
21.为了减少摩擦阻力,必须把物体做成流线型。
23.水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损失。
24.大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀,各点作用水头可以认为是一常数。
三、简答题1.什么是粘滞性?什么是牛顿内摩擦定律?不满足牛顿内摩擦定律的流体是牛顿流体还是非牛顿流体?2.在流体力学当中,三个主要的力学模型是指哪三个?3.什么是理想流体?4.什么是实际流体?5.什么是不可压缩流体?6.为什么流体静压强的方向必垂直作用面的内法线?7.为什么水平面必是等压面?8.什么是等压面?满足等压面的三个条件是什么?9.什么是阿基米德原理?10.潜体或浮体在重力g和浮力p的作用,会出现哪三种情况?11.等角速旋转运动液体的特征有那些?12.什么是绝对压强和相对压强?13.什么叫自由表面?14.什么是流线?什么是迹线?流线与迹线的区别是什么?15.什么是流场?16.什么是欧拉法?17.什么是拉格朗日法?18.什么是恒定流动?什么是非恒定流动?19.什么是沿程损失?20.是局部损失?21.什么叫孔口自由出流和淹没出流?22.什么是有旋流动?什么是无旋流动?23.流体力学中拉格朗曰分析法和欧拉分析法有何区别?24.什么叫流管、流束、过流断面和元流?25.什么是入口段长度?对于层流、紊流分别用什么表示?26.什么是单位压能?27.什么是滞止参数?28.气流速度与断面的关系有哪几种?29.什么是几何相似、运动相似和动力相似?【篇二:许贤良_陈庆光等编著《流体力学》课后详解】1 若某种牌号的汽油的重度?为7000n/m3,求它的密度?。
7000n/m33解:由???g得,????714.29kg/mg9.8m/m2??得,?????997.0kg/m3?0.893?10?6m2/s?8.9?10?4pa?s ?1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中,它们之间的距离为0.5mm,可动板若以 0.25m/s的速度移动,为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2n/m2,求这两块平板间流体的动力黏度?。
解:假设板间流体中的速度分布是线性的,则板间流体的速度梯度可计算为duu0.25?1???500s ?3dyy0.5?10由牛顿切应力定律???du,可得两块平板间流体的动力黏度为 dy???dydu?4?10?3pa?s题1.4图解:圆盘不同半径处线速度不同,速度梯度不同,摩擦力也不同,但在微小面积上可视为常量。
在半径r处,取增量dr,微面积,则微面积da上的摩擦力df为df??da由df可求da上的摩擦矩dtdur??2?r?dr dz?2???r3drdt?rdf?积分上式则有?1t??dt??d202??????d4?rdr?32?3题1.5图解:以d点为原点建立坐标系,设流速分布u?ay2?by?c,由已知条件得c=0,a=-625,b=50则u??625y2?50y 由切应力公式???dudu???(?1250y?50) 得???dydyy=0cm时,y=2cm时,y=4cm时,?3?0 ?1?5?10?2n/m2;?2?2.5?10?2n/m2;解:由k?lim(??v?0?v1dv)???得 v?pvdp1?v1(1000?995)?10?6m3k???????0.5?10?8pa?1 ?636262v?p995?10m2?10n/m?1?10n/m1.7 当压强增量为50000 n/m2时,某种液体的密度增长为0.02%,求此液体的体积弹性模数?。
解:由体积弹性模数公式??1dpdp?v?p?得 ?lim????v???k?v?0??v?dvd??p?p50000n/m2??????2.5?108pa?????0.02%2第2章流体静力学2.1 一潜水员在水下15m处工作,问潜水员在该处所受的压强是多少?解:由p??h得,p?1000kg/m3?9.8m/s2?15m?1.47?105pa 2.2 一盛水封闭容器,容器内液面压强po=80kn/m2。
液面上有无真空存在?若有,求出真空值。
解:pa?1.01?105pap0?0.8?105pa,即存在真空真空值pv?pa?p0?0.21?105pa2.3 如图,用u型水银测压计测量水容器中某点压强,已知h1=6cm,h2=4cm,求a点的压强。
解:选择水和水银的分界面作为等压面得pa??1(h1?h2)?pa??2h2故a点压强为pa?pa??1h1?h2(?1??2)?1.14?105pa2.4 如图示两容器底部连通,顶部空气互相隔绝,并装有压力表,p1=245kpa,p2=245kpa,试求两容器中水面的高差h。
解:由p1?p2??h得,h?p1?p2?(245?145)?103pa??10.2m 1000kg/m3?9.8m/s22.5 水压机是由两个尺寸不同而彼此连通的,以及置于缸筒内的一对活塞组成,缸内充满水或油,如图示:已知大小活塞的面积分别为a2,a1,若忽略两活塞的质量及其与圆筒摩阻的影响,当小活塞加力f1时,求大活塞所产生的力f2。
解:由p1p2fa得,f2?12 ?a2a1a2题2.3图题2.4图题2.5图2.6如图示高h=1m的容器中,上半装油下半装水,油上部真空表读数p1=4500pa,水下部压力表读数p2=4500pa,试求油的密度?。
解:由题意可得pabs?pa?p1,pabs??ghh???p2 223解得??p2?pabs??2h?836.7kg/m32.7 用两个水银测压计连接到水管中心线上,左边测压计中交界面在中心a点之下的距离为z,其水银柱高度为h。
右边测压计中交界面在中心a点之下的距离为z+?z,其水银柱高为h+?h。
(1)试求?h 与?z的关系。
(2)如果令水银的相对密度为13.6,?z=136cm时,求?h是多少?题2.6图题2.7图解:(1)分别取左边测压计中交界面为等压面得,?pa??1h??2?pa?p??(z??z)?p??(h??h)2a1?a解得?h与?z的关系为:?2?z??1?h (2)当?z=136cm时,?h? ?2?z?10cm ?12.8 给出如图所示a、b 面的压强分布图。