合工大版《流体力学》郭永存,曾亿山_答案
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第一章习题答案选择题(单选题)1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d )(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。
1.2 作用于流体的质量力包括:(c )(a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是:(d )(a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b )(a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b )(a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a )(a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是:(c )(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a )(a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ,2L 水的质量和重量是多少? 解:10000.0022m V ρ==⨯=(kg )29.80719.614G mg ==⨯=(N )答:2L 水的质量是2kg ,重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解:44109.807899.3580.5m G g V V ρ====(kg/m 3) 答:该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅,其密度为8503/kg m ,试求其运动黏度。
2.9 如图示一铅直矩形平板AB 如图2所示,板宽为1.5米,板高h =2.0米,板顶水深h 1=1米,求板所受的总压力的大小及力的作用点。
解法一:将坐标原点放在水面与直板延长线的交点,水平向右为O-x 轴,竖直向下为O-y 轴,建立直角坐标系O-xy ,在y 方向上h 处取宽度为d h 的矩形,作用力d F 为h h A h F d 5.1d d γγ==在y 方向上积分得总压力F 为N 1088.5])[(25.1d 5.1d 4212111⨯=-+===⎰⎰++h h h h h F F h h h h h h γγ总压力的作用点为121.5d d 2.167m h h hD h h h Fy FFγ+===⎰⎰解法二(直接运用公式): (1) 总压力F 为:3412()9.810(1) 1.52 5.881022c c h F p A h A h bh N N γγ===+=⨯⨯+⨯⨯=⨯(2)总压力的作用点为311112() 2.167m 2()2c D c c bh J h y y h h y A h bh =+=++=+2.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门,其宽度b =2m ,倾斜角α=60,铰链中心O 位于水面以上C =1m ,水深h =3m ,求闸门开启时所需铅直向上的提升力T ,设闸门重力G =0.196×105N 。
(要注意理解力矩平衡原理和合力矩定理)力矩平衡原理:如果把把物体向逆时针方向转动的力矩规定为正力矩,使物体向顺时针方向转动的力矩规定为负力矩,则有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零。
合力矩定理:平面力系的合力对平面上任一点之矩,等于各分力对同一点之矩的代数和。
解法一:建立坐标系O-xy ,原点在O 点,Ox 垂直于闸门斜向下,Oy 沿闸门斜向下,如下图(1),浸在水中的闸门上的作用力 (不计大气压力)为C 2sin 60h bhF h A γγ==⨯设压力中心为D 到ox 轴的距离为D y ,则有(1) (2)30C D C C ()212sin 60sin sin 602sin 60sin 603sin 60()2sin 60sin 60b h h J C h C h y y h bh y A α=++=++=+当闸门转动时,F 与G 产生的合力矩与提升力T 产生的力矩相等,则有2()2()tan 602sin 60sin 603sin 602tan 60T C h bh C h h CG γ++=++则T 大小为22552/3981023123/30.19610 1.6310N sin 22sin120132bh C h G T C h γα+⨯⨯+⨯⨯=⨯+=⨯+=⨯++解法二:建立坐标系O-xy ,原点在液面与闸门的交点,Ox 垂直于闸门斜向下,Oy 沿闸门斜向下,如上图(2),浸在水中的闸门上的作用力 (不计大气压力)为C 2sin 60h bhF h A γγ==⨯设压力中心为D 到ox 轴的距离为D y ,则有3C D C C ()212sin 602sin 603sin 60()2sin 60sin 60b h J h h y y h bh y A =+=+=当闸门转动时,F 与G 产生的合力矩与提升力T 产生的力矩相等,则有2()()tan 602sin 60sin 602tan 60D T C h bh C h Cy G γ++=++则T 大小为22552/3981023123/30.19610 1.6310Nsin 22sin120132bh C h G T C h γα+⨯⨯+⨯⨯=⨯+=⨯+=⨯++2.12 在水深2m 的水池下部有一个宽为1m ,高为H =1m 的正方形闸门OA ,其转轴在O 点处,试问在A 点处需加多大的水平推力F ,才能封闭闸门? 解法一:将y 轴取在闸门上,竖直向下,原点为水面与闸门延长线的交汇点 液面下深度h=y 处微面积d A 上的微液作用d F 为dF hdA hbdh γγ==闸门上的总作用力为 223d d 2HHHHF F hb h γγ===⎰⎰设压力中心为D 到原点的距离为D y ,则有22211D d d 1.56m 3/2h F h hy Fγγ===⎰⎰由'(2)D F H H y F =-得 (2)0.44'6474.6N1D H y F F F H -=== 解法二:将y 轴取在闸门上,竖直向下,原点为水面与闸门延长线的交汇点 设闸门上的总作用力为F :31()(1)11222c H F h A H bH γγγγ==+=+⨯⨯⨯=设压力中心为D 到原点的距离为D y ,3112() 1.56m 2()2c D c c bH JH y y H H y AH bH =+=++=+由'(2)D F H H y F =-得 (2)0.44'6474.6N1D H y F F F H -=== 2.13 如图示,a 和b 是同样的圆柱形闸门,半径R =2m ,水深h =R =2m ,不同的是图(a )中水在左侧,而图(b )中水在右侧,求作用在闸门AB 上的静水总压力P 的大小和方向?(闸门长度(垂直于纸面)按1m 计算)。
全国考研专业课高分资料中北大学《流体力学》期末题真题:目标院校目标专业历年考试真题,本项为赠送项,未公布的不送考研专业课高分资料》之期末题目录第四模块期末试题 (3)中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3)流体力学考试试题(A) (3)流体力学考试试题(A)参考答案 (6)中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8)流体力学考试试题(A) (8)流体力学考试试题(A)参考答案 (11)〈〈考研专业课高分资料》之期末题第四模块期末试题I I I I Ik:中北大学2013- 2014学年第1学期期末考试I I I I; 流体力学考试试题(A )|>I I: 所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!单项选择题(本大题共 15小题,每小题1分,共15分)在每小题列岀的四个备选项中只有一个是符7•完全潜水井的产水量 Q 与( )C 含水层厚度H 成正比D 8理想流体的切应力 ()、影响半径 R 成正比A 、 0 B、dUC 、dy逬)2du D 、+dy©2A 、渗流系数k 成正比B 、井的半径r 0成正比 :号证考准:名姓合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于( )A 、牛顿流体B 、非牛顿流体C 、理想流体D 、无黏流体2•牛顿内摩擦定律-U 中的 -U 为运动流体的( )dy dyA 、拉伸变形B 、压缩变形C 、剪切变形D 、剪切变形速率3 •平衡流体的等压面方程为()A、 f x f y f z 0B、f xf yf z 0C 、f x dx f y dy f z dz 0D 、f x dxf y dy f z dz 04 •金属测压计的读数为( )A 、绝对压强pB 、相对压强 pC 、真空压强 P vD 、当地大气压P a5 •水力最优梯形断面渠道的水力半径 R ( )A 、h/4B 、h/3 C、h/2 D、h6•圆柱形外管嘴的正常工作条件是( )A 、1(3~4)d,H 0 9m B 、l (3~4)d,H 。
高等学校教学用书流体力学与流体机械习题参考答案主讲:陈庆光中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州:中国矿业大学出版社,2001.6(2005.1重印)删掉的题目:1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解:312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯;38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动(图1-6)。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解:29.6N/m F A τ==,Uh τμ=, 所以,0.12Pa s hU τμ==,42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液(图1-7)。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解:sin 20 6.84F G N ==,57Pa s FAτ==, 因为Uhτμ=,所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动(图1-8)。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时,求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解:将接触面沿圆柱展开,可得接触面的面积为:20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为:2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为:0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力:358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为:8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
《工程流体力学》复习题及参考答案整理人:郭冠中科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班使用专业:热能与动力工程一、名词解释。
1、雷诺数2、流线3、压力体4、牛顿流体5、欧拉法6、拉格朗日法7、湿8、恒定流动9、附面层10、卡门涡街11、自由紊流射流12、流场13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流17、浓差或温差射流18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、自动模型区二、是非题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
()2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
()3.附面层分离只能发生在增压减速区。
()4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
()5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
()6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。
()7.流体的静压是指流体的点静压。
()8.流线和等势线一定正交。
()9.附面层的流体流动是粘性有旋流动。
()10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。
()11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
()12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。
()13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。
()14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。
()15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。
()16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。
()17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
()18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。
()三、填空题。
1、1mmH2O= Pa2、描述流体运动的法有和。
3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时与的对比关系。
5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q为,总阻抗S为。
串联后总管路的流量Q为,总阻抗S 为 。
流体力学习题解答选择题:1、恒定流是: (a) 流动随时间按一定规律变化;(b)流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化;(c) 各过流断面的速度分布相同。
(b)2、粘性流体总水头线沿程的变化是:(a) 沿程下降(a) 沿程下降;(b) 沿程上升;(c) 保持水平;(d) 前三种情况都可能;3、均匀流是:(b)迁移加速度(位变)为零;(a) 当地加速度(时变)为零;(b)迁移加速度(位变)为零;(c)向心加速度为零;(d)合速度为零处;4、一元流动是:(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;(a) 均匀流;(b) 速度分布按直线变化;(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数;5、伯努利方程中各项水头表示:(a) 单位重量液体具有的机械能;(a) 单位重量液体具有的机械能;(b)单位质量液体具有的机械能;(c)单位体积液体具有的机械;(d)通过过流断面流体的总机械能。
6、圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为::(c)2m;(a) 4m;(b)3.2m;(c)2m;7、半圆形明渠,半径r=4m,其水力半径为:(a) 4m;(b)3m;(c) 2m;(d) 1m。
8、静止液体中存在:(a) 压应力;(b)压应力和拉应力;(c) 压应力和剪应力;(d) 压应力、拉应力和剪应力。
(1)在水力学中,单位质量力是指(c、)a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。
答案:c(2)在平衡液体中,质量力与等压面()a、重合;b、平行c、斜交;d、正交。
答案:d(3)水力学中的一维流动是指()a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。
答案:d(4)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()a、8;b、4;c、2;d、1。
答案:b(5)同种液体通过两根相同长度,但粗糙高度不同的等直径长直管道,当雷诺数Re相同时,它们的水头损失在()内是相同的。
第一章 流体的基本概念1-1 单位换算:1.海水的密度ρ=1028公斤/米3,以达因/厘米3,牛/米3为单位,表示此海水的重度γ值。
解:2.酒精在0℃时的比重为0.807,其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解:l-2 粘度的换算:1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3,动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。
求此石油的运动粘性系数ν。
解:2.某种液体的比重为1.046,动力粘性系数μ=1.85厘泊,其运动粘性系数为若干斯? 解:3.求在1大气压下,35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。
解:1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子,水平放置,板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。
下板固定不动,上板以1.5米/秒的速度移动,问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解:1-4 直径为150毫米的圆柱,固定不动。
内径为151.24毫米的圆筒,同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为250毫米。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。
转动外筒,每分钟100转,测得转矩为9.091牛米。
假设空隙中甘油的速度按线性分布,也不考虑末端效应。
第一章习题答案选择题(单选题)1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d )(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。
1.2 作用于流体的质量力包括:(c )(a1.3 (a 1.4 (a 1.5 (a 1.6 (a 1.7 (a 1.8 (a 1.9解:m =G 答:2L 1.10体积为0.53m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少?解:44109.807899.3580.5m G g V V ρ====(kg/m 3)答:该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅,其密度为8503/kg m ,试求其运动黏度。
解:60.005 5.88210850μνρ-===⨯(m 2/s ) 答:其运动黏度为65.88210-⨯m 2/s 。
1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板,质量为5Kg ,沿一与水平面成20°角的斜面下滑,平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ,若下滑速度0.84/m s ,求油的动力黏度μ。
解:平板受力如图。
沿s 轴投影,有:∴32sin 2059.807sin 200.610 5.0100.60.40.84G U A δμ--⋅⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⋅⨯⨯(kg m s ⋅) 答:油的动力黏度25.010μ-=⨯kg m s ⋅。
1.13 为了进行绝缘处理,将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。
已知导线直径为0.8mm ;涂料/s ,试求解:τ=T 1.14 ,用μ 1.15 9953cm ,解:p ∆()66995100010510V --∆=-⨯=-⨯(m 3)69669.910 1.9810510100010p K V V --∆⨯=-=-=⨯∆-⨯⨯(pa ) 答:液体的体积弹性模量91.9810K =⨯pa 。
流体力学练习题及答案一、单项选择题1、下列各力中,不属于表面力的是(A.惯性力B.粘滞力)。
C.压力D.表面张力2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是()。
A.粘性是实际流体的物性之一B.构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C.流体粘性具有阻碍流体流动的能力D.流体运动粘度的国际单位制单位是m2/s3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映()。
A.由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率B.流体速度场的不稳定性C.流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率D.流体的膨胀性4、重力场中平衡流体的势函数为()。
A.=-gzB.=gz C .=-z D .=z5、无旋流动是指()流动。
A.平行B.不可压缩流体平面C.旋涡强度为零的D.流线是直线的6、流体内摩擦力的量纲[F ]是()。
A. [MLt -1]B. [ML-1t -2 ]C. [ML-1t -1 ]D. [MLt -2]7、已知不可压缩流体的流速场为V =x2zi + 2xyj ,则流动属于()。
A.三向稳定流动B.二维非稳定流动C.三维稳定流动D.二维稳定流动8、动量方程∑F =∑(QV )out -∑(QV )in 的不适用于( ) 的流场。
A.理想流体作定常流动B.粘性流体作定常流动C.不可压缩流体作定常流动D.流体作非定常流动9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向( ) 。
A.流量逐渐减少B.阻力损失量与流经的长度成正比C.压强逐渐下降D.雷诺数维持不变10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失()。
A.一定不相等B.之和为单位质量流体的总能量损失C.一定相等D.相等与否取决于支管长度是否相等11、边界层的基本特征之一是()。
A.边界层内流体的流动为层流B.边界层内流体的流动为湍流C.边界层内是有旋流动D.边界层内流体的流动为混合流12、指出下列论点中的错误论点:()A.平行流的等势线与等流线相互垂直B.点源和点汇的流线都是直线C.点源的圆周速度为零D.点源和点涡的流线都是直线13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:涡流区域的( ) 。
第一章习题答案选择题(单选题)1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d )(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。
1.2 作用于流体的质量力包括:(c )(a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是:(d )(a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b )(a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b )(a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a )(a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是:(c )(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a )(a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ,2L 水的质量和重量是多少? 解:10000.0022m V ρ==⨯=(kg )29.80719.614G mg ==⨯=(N )答:2L 水的质量是2kg ,重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解:44109.807899.3580.5m G g V V ρ====(kg/m 3) 答:该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅,其密度为8503/kg m ,试求其运动黏度。
习题【1】1-1 解:已知:120t =℃,1395p kPa '=,250t =℃ 120273293T K =+=,250273323T K =+= 据p RT ρ=,有:11p RT ρ'=,22p RT ρ'= 得:2211p T p T '=',则2211323395435293T p p kPa T ''=⋅=⨯=1-2 解:受到的质量力有两个,一个是重力,一个是惯性力。
重力方向竖直向下,大小为mg ;惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上,大小为mg ,其合力为0,受到的单位质量力为01-3 解:已知:V=10m 3,50T ∆=℃,0.0005V α=℃-1根据1V V V Tα∆=⋅∆,得:30.000510VVV Tα∆=⋅⋅∆=⨯⨯1-4 解:已知:419.806710Pa p '=⨯,52 5.884010Pa p '=⨯,150t =℃,278t =℃得:1127350273323T t K=+=+=,G =mg自由落体: 加速度a =g2227378273351T t K =+=+=根据mRTp V=,有:111mRT p V '=,222mRT p V '=得:421251219.8067103510.185.884010323V p T V p T '⨯=⋅=⨯='⨯,即210.18V V = 体积减小了()10.18100%82%-⨯=1-5 解:已知:40mm δ=,0.7Pa s μ=⋅,a =60mm ,u =15m/s ,h =10mm根据牛顿内摩擦力定律:uT Ayμ∆=∆ 设平板宽度为b ,则平板面积0.06A a b b =⋅=上表面单位宽度受到的内摩擦力:1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ,方向水平向左下表面单位宽度受到的内摩擦力: 2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ,方向水平向左平板单位宽度上受到的阻力:12216384N τττ=+=+=,方向水平向左。
第四章流体动力学基本定理及其应用4-1欧拉运动微分方程和伯努利方程的前提条件是什么,其中每一项代表什么意义?答:(1)欧拉运动微分方程是牛顿第二定律在理想流体中的具体应用,其矢量表达式为:.:t其物理意义为:从左至右,方程每一项分别表示单位质量理想流体的局部惯性力、迁移惯性力、质量力和压力表面力。
(2)伯努利方程的应用前提条件是:理想流体的定常运动,质量力有势,正压流体,沿流2线积分。
单位质量理想流体的伯努利方程的表达式为:- p g^ C,从左至右方程2 P每项分别表示单位质量理想流体的动能、压力能和位能,方程右端常数称流线常数,因此方程表示沿流线流体质点的机械能守恒。
4-2设进入汽化器的空气体积流量为Q = 0.15m3 / S,进气管最狭窄断面直径D=40mm,喷油嘴直径d=10mm。
试确定汽化器的真空度。
又若喷油嘴内径d=6mm,汽油液面距喷油嘴高度为50cm,试计算喷油量。
汽油的重度=7355N/m3。
答:(1)求A点处空气的速度:设进气管最狭窄处的空气速度为V i,压力为p i,则根据流管的连续方程可以得到:丄二D2_d2V i =Q,44Q因此:v14Q 厂。
江(D2-d2)(2 )求真空度p v选一条流线,流线上一点在无穷远处F,—点为A点;并且:在F点:P F二P o ,V F = 0 ;在A点:P A二P1 二?,V A二W。
将以上述条件代入到伯努利方程中,可以得到:2也.0. v_02g-—;v f , v A = v 2 = ?, z A = h = 50cm = 0.5m ;2在 B 点:P B = p 0, V B = 0,Z B = 0 ; 代入到伯努利方程中,可以得到:Ip 0才v 22rh 』0 0;整理得到:v ;二」V 12 -2gh ;2因此汽油喷出速度为:1V 2 -2gh ;其中空气重度1 = Sg =1.226 9.81 =12N/m 3 ; V 1缪 龙,并注意到喷油嘴的 兀(D -d )直径是6mm ,而不是原来的10mm ,则计算得到:因此汽油流量为:12 _43 3因此真空度为:P v 二 P o - P i4Q冷心2] D2—d 28 322 JI(D 2 —d 2 2若取空气的密度为3::=1.226kg/m ,那么计算得到:8 1.226 0.152pv3.1421 32 =9.95 103Pa 。