0《工程流体力学》习题答案(杜广生主编)《工程流体力学》习题答案(杜广生主编)第一章习题1
解:依据相对密度的定义:
式中,表示4摄氏度时水的密度
解:查表可知,标准状态下:,,,,,因此烟气在标准状态下的密度为:3
解:(1)气体等温压缩时,气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强,因此,绝对压强为4atm的空气的等温体积模量:;(2)气体等熵压缩时,其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积,因此,绝对压强为4atm的空气的等熵体积模量:式中,对于空气,其等熵指数为1
解:根据流体膨胀系数表达式可知:因此,膨胀水箱至少应有的体积为2立方米
解:由流体压缩系数计算公式可知:6
解:根据动力粘度计算关系式:7
解:根据运动粘度计算公式:8
解:查表可知,15摄氏度时空气的动力粘度,因此,由牛顿内摩擦定律可知:9
解:如图所示,高度为h处的圆锥半径:,则在微元高度dh范围内的圆锥表面积:由于间隙很小,所以间隙内润滑油的流速分布可看作线性分布,则有:则在微元dh高度内的力矩为:因此,圆锥旋转所需的总力矩为:10
解:润滑油与轴承接触处的速度为0,与轴接触处的速度为轴的旋转周速度,即:由于间隙很小,所以油层在间隙中沿着径向的速度分布可看作线性分布,即:则轴与轴承之间的总切应力为:克服轴承摩擦所消耗的功率为:因此,轴的转速可以计算得到:11.解:根据转速n可以求得圆盘的旋转角速度:如图所示,圆盘上半径为r处的速度:,由于间隙很小,所以油层在间隙中沿着轴向的速度分布可看作线性分布,即:第0页共13页1《工程流体力学》习题答案(杜广生主编)则微元宽度dr上的微元力矩:因此,转动圆盘所需力矩为:12
解:摩擦应力即为单位面积上的牛顿内摩擦力
由牛顿内摩擦力公式可得:13
解:活塞与缸壁之间的间隙很小,间隙中润滑油的速度分布可以看作线性分布
间隙宽度:因此,活塞运动时克服摩擦力