工程流体力学教学工程流体力学习题+答案(部分)之欧阳学创编

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工程流体力学习题课1-第2-3-4章-部分习题解答

工程流体力学习题课1-第2-3-4章-部分习题解答
h 4 = 2H 4 → H =h
2 2 d2
习题3-14解题示意图1
Dr W-X Huang, School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, P.R. China
工程流体力学——习题课(1)——第 2-3-4 章部分习题解答
Fx1 =
y x
H1
D
H2
图 3-26 习题 3-11 附图
1 1 ρ gH1 × ( DL) = × 1000 × 9.8 × 4 × (4 × 10) = 784000 N=784kN 2 2 1 D 1 4 Fx 2 = ρ gH 2 × ( L) = × 1000 × 9.8 × 2 × × 10 = 196000 N=196kN 2 2 2 2
H
h
由此得: H ≥ 122mm + h ≥ 244mm (2) 结合以上正负压操作时结果有:
p / ρ g ≤ h ≤ H − | p| / ρ g
图 3-23 习题 3-8 附图
→ 122mm ≤ h ≤ 178mm
Dr W-X Huang, School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, P.R. China
工程流体力学——习题课(1)——第 2-3-4 章部分习题解答
F1-6
习题 3-8 旋风除尘器如图 3-23 所示,其下端出灰口管段长 H,部分插入 水中,使旋风除尘器内部与外界大气隔开,称为水封;同时要求出灰管内液面 不得高于出灰管上部法兰位置。设除尘器内操作压力 ( 表 压 ) p = −1.2 kPa~ 1.2kPa。 净化空气 (1) 试问管段长 H 至少为多少 mm? (2) 若H=300mm,问其中插入水中的部分h应在 什么范围?(取水的密度 ρ =1000kg/m3) 含尘 解:(1) 正压操作时,出灰管内液面低于管外液 面,高差为 h′ = p / ρ g ;为实现水封,出灰管插入深 度 h 必须大于此高差,即

(完整版)工程流体力学习题集及答案

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(完整版)工程流体力学习题集及答案(一)选择题1. 下列哪项不是流体的基本特性?()A. 连续性B. 压缩性C. 粘性D. 不可压缩性答案:D2. 在流体的伯努利方程中,下列哪个物理量保持不变?()A. 动能B. 势能C. 总能量D. 静压能答案:C3. 下列哪种流动状态是稳定的?()A. 层流B. 紊流C. 涡流D. 粘性流动答案:A(二)填空题1. 流体的连续性方程是______。

答案:质量守恒方程2. 在流体的伯努利方程中,流速和压强的关系是______。

答案:流速越大,压强越小3. 流体力学中的雷诺数用于判断______。

答案:流动状态(三)计算题1. 已知一水平管道,直径为0.2m,流速为1.5m/s,流体密度为1000kg/m³,求管道中的流量。

答案:流量Q = π * d² * v = π * (0.2m)² * 1.5m/s = 0.0942m³/s2. 一管道中的流体在某一截面处的流速为2m/s,压强为1.5×10⁵Pa,流体密度为1000kg/m³,求该截面处的动能。

答案:动能 = 0.5 * ρ * v² = 0.5 *1000kg/m³ * (2m/s)² = 2000J/m³3. 已知一圆柱形油桶,直径为1m,高为2m,油桶内装有密度为800kg/m³的油,求油桶内油的体积。

答案:油桶内油的体积V = π * d² * h / 4 =π * (1m)² * 2m / 4 = 1.5708m³(四)论述题1. 请简述层流和紊流的区别。

答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有交换,流动稳定,速度分布呈抛物线状。

紊流是指流体流动时各层流体之间发生交换,流动不稳定,速度分布呈锯齿状。

2. 请解释伯努利方程的物理意义。

答案:伯努利方程描述了理想流体在流动过程中,流速、压强和高度之间的关系。

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(完整版)工程流体力学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。

解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。

(d )【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。

解:牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故d d t γτμ=。

(b )【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2。

解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。

(a )【1.4】理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RTp=ρ。

解:不考虑黏性的流体称为理想流体。

(c )【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b )1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。

解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。

(a )【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。

解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。

工程流体力学课后习题答案1-3章[精.选]

工程流体力学课后习题答案1-3章[精.选]

第1章 绪论【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。

【解】液体的密度3340.4530.90610 kg/m 510m V ρ-===⨯⨯相对密度 330.906100.9061.010w ρδρ⨯===⨯【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时,体积减少1L 。

求水的压缩系数和弹性系数。

【解】由压缩系数公式10-1510.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=-==⨯⨯⨯- 910111.9610 Pa 5.110pE β-===⨯⨯ 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少?【解】根据膨胀系数1t dVV dtβ=则2113600.00055(8020)6061.98 m /ht Q Q dt Q β=+=⨯⨯-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。

罐装时液面上压强为98000Pa 。

封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。

若汽油的膨胀系数为0.0006K -1,弹性系数为13.72×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少?【解】(1)由1β=-=P p dV Vdp E可得,由于压力改变而减少的体积为6200176400.257L 13.7210⨯∆=-===⨯P p VdP V dV E由于温度变化而增加的体积,可由1β=tt dV V dT得 0.000620020 2.40L β∆===⨯⨯=t t t V dV VdT(2)因为∆∆t p V V ?,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变,则 由 200L β+=t V V dT 得 1198.8%200110.000620β===++⨯t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板,其水平运动速度为u =1m/s ,δ=10mm ,油品的粘度μ=0.9807Pa ·s ,求作用在平板单位面积上的阻力。

工程流体力学课后习题答案

工程流体力学课后习题答案

工程流体力学课后习题答案工程流体力学课后习题答案工程流体力学是研究流体在工程中的运动和力学性质的学科。

它是应用力学的一个重要分支,广泛应用于航空、航天、能源、环境等领域。

在学习工程流体力学的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。

下面将为大家提供一些工程流体力学课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。

1. 一个长方形水槽的尺寸为2m×3m×4m,水槽中装满了水,求水的质量。

答:水的质量可以通过水的体积乘以水的密度来计算。

水的体积为2m×3m×4m=24m³,水的密度为1000kg/m³,因此水的质量为24m³×1000kg/m³=24000kg。

2. 一个圆柱形容器内的液体高度为1m,液体的压强为1000Pa,求液体的密度。

答:液体的密度可以通过液体的压强除以重力加速度来计算。

重力加速度的数值约为9.8m/s²。

液体的密度为1000Pa/9.8m/s²≈102.04kg/m³。

3. 一个水泵每秒向水池中抽水1000L,水池的面积为10m²,求每秒水池水位上升的高度。

答:每秒向水池中抽水1000L,即每秒向水池中注入1000kg的水。

水池的面积为10m²,因此每秒水池水位上升的高度为1000kg/10m²=100m。

4. 一个水管的直径为10cm,水流速度为1m/s,求水流的流量。

答:水流的流量可以通过水管的横截面积乘以水流速度来计算。

水管的直径为10cm,即半径为5cm=0.05m。

水管的横截面积为π(0.05m)²≈0.00785m²。

水流的流量为0.00785m²×1m/s=0.00785m³/s。

5. 一个水泵每分钟向水池中注入500L的水,水池的面积为5m²,求每分钟水池水位上升的高度。

工程流体力学课后习题答案

工程流体力学课后习题答案

第一章 绪论1-1.20℃的水,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径,长度20mm ,涂料的粘度μ=.s 。

(完整版)工程流体力学课后习题答案(第二版)

(完整版)工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yuddμτ=,定性绘出切应力沿y方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=0.02Pa.s。

工程流体力学教学课件ppt作者工程流体力学习题答案

工程流体力学教学课件ppt作者工程流体力学习题答案
题2-10图
解:
,,=83.3
求:

2-11 绕轴转动的自动开启式水闸,当水位超过时,闸门自动开启。若闸门另一侧的水位,角,试求铰链的位置。
题2-21图
解: (取)
第三章 流体运动学基础
3-1 已知不可压缩流体平面流动的流速场为,,试求在时刻时点处流体质点的加速度。
解:
将代入得:,
3-2 用xx观点写出下列各情况下密度变化率的数学表达式:
基本比例尺之间的换算关系需满足相应的相似准则(如Fr,Re,Eu相似准则)。线性比例尺可任意选择,视经济条件、场地等条件而定。
4-2 何为决定性相似准数?如何选定决定性相似准数?
解:若决定流动的作用力是粘性力、重力、压力,则只要满足粘性力、重力相似准则,压力相似准则数自动满足。
所以,根据受力情况,分别确定这一相似相似流动的相似准则数。
1)假定截面1、2和3上的速度是均匀分布的,在三个截面处圆管的直径分别为、、,求三个截面上的速度。2)当,,,时计算速度值。3)若截面1处的流量,但密度按以下规律变化,即,,求三个截面上的速度值。
题3-4图
解:1) ,,
2) ,,
3) ,


3-5 二维、定常不可压缩流动,方向的速度分量为,求方向的速度分量,设时,。
1-3 底面积为的薄板在液面上水平移动(图1-3),其移动速度为,液层厚度为,当液体分别为的水和时密度为的原油时,移动平板所需的力各为多大?
题1-3图
解: 水:
,, 原油:
水:
油:
1-4 在相距的两平行平板间充满动力粘度液体(图1-4),液体中有一边长为的正方形薄板以的速度水平移动,由于粘性带动液体运动,假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
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闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的?解:从物质受力和运动的特性将物质分成两大类:不能抵抗切向力,在切向力作用下可以无限的变形(流动),这类物质称为流体。

如空气、水等。

而在同等条件下,固体则产生有限的变形。

因此,可以说:流体不管是液体还是气体,在无论多么小的剪应力(切向)作用下都能发生连续不断的变形。

与此相反,固体的变形与作用的应力成比例,经一段时间变形后将达到平衡,而不会无限增加。

1-2 何谓连续介质假设?引入连续介质模型的目的是什么?在解决流动问题时,应用连续介质模型的条件是什么?解:1753年,欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型,即不考虑流体分子的存在,把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质,甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此,这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。

流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设,将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可看成时间和空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。

在一些特定情况下,连续介质假设是不成立的,例如:航天器在高空稀薄气体中飞行,超声速气流中激波前后,血液在微血管(1μm )内的流动。

1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动(图1-3),其移动速度为s m 16,液层厚度为mm 4,当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg的原油时,移动平板所需的力各为多大?题1-3图解:20℃ 水:s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃,3/856m kg =ρ, 原油:s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水: 233/410416101m N u =⨯⨯=⋅=--δμτ 油: 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体(图1-4),液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动,由于粘性带动液体运动,假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。

1)当mm h 10=时,求薄板运动的液体阻力。

2)如果h 可改变,h 为多大时,薄板的阻力最小?并计算其最小阻力值。

题1-4图解:1) 23/35010)1040(157.0m N h u =⨯-⨯=-⋅=-δμτ上 2) hh u h h h h u h u h u )()()(-⋅=--+⋅=+-+δδμδδμδμτττ)(==下上 要使τ最小,则分母最大,所以:02][])[(2=-='-='-h h h h h δδδ, 2δ=h1-5 直径mm d 400=,长m l 2000=输水管作水压试验,管内水的压强加至Pa 6105.7⨯时封闭,经h 1后由于泄漏压强降至Pa 6100.7⨯,不计水管变形,水的压缩率为19105.0--⨯Pa ,求水的泄漏量。

解:dpdV V 1-=κ 19105.0--⨯=Pa κ, 26/105.0m N dp ⨯-=, 32251202000441m V =⨯=π 1-6 一种油的密度为3851m kg ,运动粘度为s m 261039.3-⨯,求此油的动力粘度。

解:s Pa ⋅⨯=⨯⨯==--361088.21039.3851ρυμ1-7 存放34m 液体的储液罐,当压强增加MPa 5.0时,液体体积减少L 1,求该液体的体积模量。

解:1963105.0105.0101411----⨯=⨯⨯⨯=-=Pa dp dV V κ 1-8 压缩机向气罐充气,绝对压强从MPa 1.0升到MPa 6.0,温度从C 020升到C 078,求空气体积缩小百分数为多少。

解:MRT pV =111MRT V p =,222MRT V p =)20273(101.016+=⨯MR V ,)78273(106.026+=⨯MR VMR V 311093.2-⨯=,MR V 3210585.0-⨯=第二章 流体静力学2-1 如图所示为一复式水银测压计,用来测水箱中的表面压强0p 。

试求:根据图中读数(单位为m )计算水箱中的表面绝对压强和相对压强。

题2-1图解:加0-0,1-1,2-2三个辅助平面为等压面。

表压强:绝对压强(大气压强Pa p a 101325=)2-2 如图所示,压差计中水银柱高差m h 36.0=∆,A 、B 两容器盛水,位置高差m z 1=∆,试求A 、B 容器中心压强差B A p p -。

题2-2图解:作辅助等压面0-0,1-1。

2-3 如图2-45所示,一开口测压管与一封闭盛水容器相通,若测压管中的水柱高出容器液面m h 2=,求容器液面上的压强。

题2-3图解:Pa gh p 19620298100=⨯==ρ米水柱2/0=g p ρ2-4 如图所示,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加荷重N F 5788=。

已知:cm h 301=,cm h 502=,m d 4.0=,3800m kg =油ρ。

求U 形测压管中水银柱高度H 。

题2-4图解:油表面上压强:列等压面0-0的方程:2-5 如图所示,试根据水银测压计的读数,求水管A 内的真空度及绝对压强。

已知:m h 25.01=,m h 61.12=,m h 13=。

题2-5图解:a A p h h g h h g p =-+--)()(3212汞水ρρ2-6 如图所示,直径m D 2.0=,高度m H 1.0=的圆柱形容器,装水32容量后,绕其垂直轴旋转。

1)试求自由液面到达顶部边缘时的转速1n ;2)试求自由液面到达底部中心时的转速2n 。

题2-6图解:(1)4222222D g g R H ⋅==∆ωω由旋转抛物体体积=相应柱体体积的一半 又H g D H x H 31163122+=+=∆ωH g D D g 3116422222+=⋅ωω (2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'+⋅'-=⋅='')()(2 21])2([4132411 2222222H R H R D H D H g R πππω 原体积 抛物体外柱体 抛物体式(2)代入(1) H D g =⋅'6222ω2-7如图所示离心分离器,已知:半径cm R 15=,高cm H 50=,充水深度cm h 30=,若容器绕z 轴以等角速度ω旋转,试求:容器以多大极限转速旋转时,才不致使水从容器中溢出。

题2-7图解:超高 g R H 222ω=∆由:原体积=旋转后的柱体体积+抛物体体积 由g R H 222ω=∆得空的体积=)(2h H R ∆-π 空的旋转后体积=有水的旋转抛物体体积=gR R 221222ωπ 2-18 如图所示,一盛有液体的容器以等加速度a 沿x 轴向运动,容器内的液体被带动也具有相同的加速度a ,液体处于相对平衡状态,坐标系建在容器上。

液体的单位质量力为a f x -=,0=y f ,g f z -=求此情况下的等压面方程和压强分布规律。

题2-8图1)等压面方程2)压强分布规律 又000p p z x ===,0p c =2-19 如图所示矩形闸门AB 宽m b 3=,门重N G 9800=,060=α,m h 11=,m h 73.12=。

试求:1)下游无水时的启门力T 。

2)下游有水时,即223h h =时的启门力T 。

题2-9图解:1)2/21h h h c +=对转轴A 求矩可得T :2)下游水压力P ' 作用点:离下底29.032/73.13/3==h (垂直距离) 离A :m h 66.160sin /29.060sin /2=︒-︒对A 求矩得T '2-10 如图2-52所示为一溢流坝上的弧形闸门。

已知:m R 10=,门宽m b 8=,030=α。

试求:作用在该弧形闸门上的静水总压力。

题2-10图解:x c x A gh P ρ=5.6==c c h y ,240m b H A x =⋅=,3358121121⨯⨯==bH I cx =83.3 求z P :3.02550600774990===x z P P tg θ,︒=9.16θ 2-11 绕轴O 转动的自动开启式水闸,当水位超过m H 2=时,闸门自动开启。

若闸门另一侧的水位m h 4.0=,角060=α,试求铰链的位置x 。

题2-21图 解:b H Hg A gh P c ⋅==αρρsin 2111 (取1=b ) 第三章 流体运动学基础3-1 已知不可压缩流体平面流动的流速场为y xt v x 2+=,yt xt v y -=2,试求在时刻s t 1=时点()2 ,1A 处流体质点的加速度。

解:yv v x v v t v a x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂= 将2 ,1 ,1===y x t 代入得:4=x a ,6=ya 3-2 用欧拉观点写出下列各情况下密度变化率的数学表达式:1)均质流体;2)不可压缩均质流体;3)定常运动。

解:1)均质流体2)不可压缩均质流体0=dtd ρ,0=∂∂=∂∂=∂∂z y x ρρρ,即c =ρ 3)定常流动2-3 已知平面不可压缩流体的流速分量为y v x -=1,t v y =试求:1)0=t 时过()0 ,0点的迹线方程。

2)1=t 时过()0 ,0点的流线方程。

解:1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=t dt dy y dt dx 1⎪⎩⎪⎨⎧+=+-=22121)1(C t y C t y x 将0=t 时0,0==y x 代入得021==C C ,将二式中的t 消去为:0)1(222=--y y x , 0242232=-+-y y y x2)y x v dy v dx =, tdy y dx =-1, dy y tdx )1(-= 积分得 C y y tx +-=221 将0,0,1===y x t 代入0=C ,得1=t 时的流线为:3-4 如图所示的一不可压缩流体通过圆管的流动,体积流量为q ,流动是定常的。

1)假定截面1、2和3上的速度是均匀分布的,在三个截面处圆管的直径分别为A 、B 、C ,求三个截面上的速度。

2)当s m q 34.0=,m A 4.0=,m B 2.0=,m C 6.0=时计算速度值。

3)若截面1处的流量s m q 34.0=,但密度按以下规律变化,即126.0ρρ=,132.1ρρ=,求三个截面上的速度值。

题3-4图解:1) 2141A q v π=,2241B q v π=,2341C q v π=2)s m v /18.34.0414.021==π,s m v /74.122.0414.022==π,s m v /41.16.0414.023==π 3) s m v /18.31=, 11114.0ρρ=A v222111A v A v ρρ= 即 22112.0416.04.0πρρ⋅=v333111A v A v ρρ= 即 23116.0412.14.0πρρ⋅=v 3-5 二维、定常不可压缩流动,x 方向的速度分量为1cosh +=-y e v x x ,求y 方向的速度分量y v ,设0=y 时,0=y v 。

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