《流体力学》徐正坦主编课后答案第三章

第三章习题简答 3-1 已知流体流动的速度分布为22yxux ，xyuy2，求通过1,1yx的一条流线。 解：由流线微分方程yxudyudx 得dyudxuxy则有 dyyxxydx)(222 两边积分可得Cyyxyx3322 即0623Cyxy 将x=1,y=1代入上式，可得C=5，则 流线方程为05623yxy 3-3 已知流体的速度分布为 txxutyyuyx00（  >0，0 >0） 试求流线方程，并画流线图。 解：由流线微分方程yxudyudx 得dyudxuxy则有 tydytxdx00两边积分可得Cyx22 流线方程为Cyx22 3-5 以平均速度smv/5.1流入直径为D=2cm 的排孔管中的液体，全部经8 个直径d=1m m 的排孔流出，假定每孔出流速度依次降低2%，试求第一孔与第八孔的出流速度各为多少？ 题3-5 图 解：由题意得：v2=v1(1-2%)，v3=v1(1-2%)2，…，v8=v1(1-2%)7 根据质量守恒定律可得 282322212832144444dvdvdvdvDvQQQQQ smdvDvvdvvvvdDv/4.80)98.01(001.002.002.05.1)98.01()98.01(98.01)98.01(4)(448228221812832122 则 v8=v1(1-2%)7=80.4×(1-2%)7=69.8m/s 3-6 油从铅直圆管向下流出。管直径cmd101 ，管口处的速度为smv/4.11 ，试求管口处下方 H=1.5m 处的速度和油柱直径。 题 3-6 图 解：取 1-1 和 2-2 断面，并以 2-2 断面为基准面 列 1-1、2-2 断面的伯努利方程 2221221222211/6.54.15.18.922202smvgHvppgvgpgvgpH 由连续方程22221144dvdv得cmdvvd5106.54.121212 3-8 利用毕托管原理测量输水管的流量如图示。已知输水管直径 d=200mm，测得水银差压计读书ph =60mm，若此时断面平均流速max84.0uv ，这里maxu为毕托管前管轴上未受扰动水流的流速。问输水管中的流量 Q 为多大? 题 3-8 图 解：由题意可得 smdvQsmuvsmhguHg/102.02.04234.34/234.385.384.084.0/85.3110001360006.08.9212322maxmax 3-9 水管直径50mm，末端阀门关闭时，压力表读值为212/ mkN。阀门打开后读值降至5.52/ mkN，如不计水头损失，求通过的流量。 题3-9 图 解：根据能量守恒定理可得 sLsmdvQsmppvgvgpgp/9.10/0109.005.0456....