(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案VIP免费

第一章绪论1-1．20℃的水2.5m3，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2211VV又20℃时，水的密度31/23.998mkg80℃时，水的密度32/83.971mkg321125679.2mVV则增加的体积为3120679.0mVVV1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）？[解]原原)1.01()15.01(原原原035.1035.1035.0035.1原原原原原此时动力粘度增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为/)5.0(002.02yhygu，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求mh5.0时渠底（y=0）处的切应力。[解]/)(002.0yhgdydu)(002.0yhgdydu当h=0.5m，y=0时)05.0(807.91000002.0Pa807.91-4．一底面积为45×50cm2，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。u[解]木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑yuATmgddsin001.0145.04.062.22sin8.95sinuAmgsPa1047.01-5．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yudd，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=0.02Pa．s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N）[解]253310024.51020108.014.3mdlAyuuuuyuuy=0yy0=0yNAhuFR01.110024.51005.05002.0531-7．两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速移动，求该流体的动力粘度。[解]根据牛顿内摩擦定律，得dydu/sPa33104105.025.0/21-8．一圆锥体绕其中心轴作等角速度16rads旋转。锥体与固定壁面间的距离=1mm，用0.1Pas的润滑油充满间隙。锥体半径R=0.3m，高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。（39.6N·m）[解]取微元体如图所示微元面积：cos22dhrdlrdA切应力：0rdydu阻力：dAdT阻力矩：rdTdMdArrdTdMMdhrrH0cos12)(cos1203htgrdhrHHdhhtg033cos12NmHtg6.392857.0106.05.0161.0cos42334431-9．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？[解]在地球上静止时：gfffzyx；0自由下落时：00ggfffzyx；第二章流体静力学2-1．一密闭盛水容器如图所示，U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m，求容器液面的相对压强。[解]ghppa0kPaghpppae7.145.1807.9100002-2．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。求液面的绝对压强和相对压强。[解]gppA5.0表PagpgppA49008.9100049005.10表Papppa93100980004900002-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。[解])2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0gpgggpa汞水汞水gpgggpa汞水汞水1.13.11.16.10kPaggppa8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330水汞2-4．水管A、B两点高差h1=0.2m，U形压差计中水银液面高差h2=0.2m。试求A、B两点的压强差。（22.736N／m2）[解]221)(ghphhgpBA水银水PahhgghppBA22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212水水银2-5．水车的水箱长3m,高1.8m，盛水深1.2m，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a的允许值是多少？[解]坐标原点取在液面中心，则自由液面方程为：xgaz0当mlx5.12时，mz6.02.18.10，此时水不溢出20/92.35.16.08.9smxgza2-6．矩形平板闸门AB一侧挡水。已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角=45o，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力。[解]作用在闸门上的总压力：NAghApPcc392001228.91000作用点位置：mAyJyycccD946.21245sin22112145sin23mlhycA828.12245sin22sin)(45cosADyyPlTkNlyyPTAD99.3045cos2)828.1946.2(3920045cos)(2-7．图示绕铰链O转动的倾角=60°的自动开启式矩形闸门，当闸门左侧水深h1=2m，右侧水深h2=0.4m时，闸门自动开启，试求铰链至水闸下端的距离x。[解]左侧水作用于闸门的压力：bhhgAghFcp60sin211111右侧水作用于闸门的压力：bhhgAghFcp60sin222222)60sin31()60sin31(2211hxFh...