流体力学课后习题答案（孔珑编）中国电力出版社

流体力学课后习题答案孔珑编中国电力出版社 - 第一章 1-4 解： 系统内水的总体积V?8m，水的体积膨胀系数?V?0.0051/。 水温升高?T?50时，水的体积膨胀量 3?V?V-V-T?8?0.005?50?2m3。 答：略 1-6 ?10解：油的运动粘度-4.28?72?1?3m?s，密度-678kg，那么油的动力粘度?m-?678?4.28?10?7?2.9?10?4Pa?s。 答：略 1-7 解：水的动力粘度，那么水的运动粘度-1.3?10?3Pa?s，密度-999.4k?g?3m?1.3?10?3-1.3?10?6m2?s?1。 ?999.4答：略 1-9 解：如图示：在锥体外表间隔 定点x处取一宽度为dx的微圆环，那么在x处的微圆环的半径r?xsin?。由牛顿粘性定律可得，微圆环所受到的摩擦阻力 U?r2-?sin2?2dF-?dA-2?rdx-xdxh-， 微圆环旋转时所需的微圆力矩为dM?r?dF-所以锥体旋转时所需的总力矩 2-?sin3-x3dx M-Hcos?0dM-Hcos?02-?sin?3?x3dx?2-?sin-x-4-034Hcos? ?2-?sin3-H4-?H4tan3- 4cos4?2?cos?答：略 1-10 解：设轴承内轴旋转角速度为?，所以由牛顿粘性定律可得，内轴外表所受的摩擦阻力D2U-b?D， F-A-?Db2?h?2-?D-b?D3?内轴旋转的摩擦力矩M?F 24-?b?2D3克制摩擦需要消耗的功率P?M- 4?4P?4?50.7?0.8?10?3?1所以内轴的圆周角速度- -9.37rad?s33-bD0.245?3.14?0.3?0.2所以内轴转速n?答：略 1-13 解：光滑油的动力粘度-， 活塞外表所受的摩擦阻力F-A60?60?9.372-89.50rpm 2?2?3.14UV2-dLV， -?dL?(D?d)hD?d2所以活塞运动所消耗的功率 2-dLV22-?dLV2P?FV- D?dD?d2?3.14?920?0.9144?10?4?152.4?10?3?30.48?10?2?62-4.42KW ?3(152.6?152.4)?10答：略 第二章 流体静力学 2-1 解：在图中12等压面处列平衡方程： P1?PA，P2?PB-Hggh， 因为P1?P2， 所以PA?PB-Hggh， 所以 PA?PB2.7?104?(?2.9?104)h-?0.420m 3?Hgg13.6?10?9.81答：略 2-2 解：如图示，分别在等压面1-2，3-4处列平衡方程 P1?P3?Pair1-H2Ogh1， P2?P4?Pair2-H2Ogh2 因为P1?P2-煤气gH， Pair1?Pair2-airgH 所以 ?煤气?P-P-H2Og(h1-h2)?airgH-H2Og(h1-h2)Ph-h1-P2?air1air2=?air+?H2O12gHgHgHH100?115?10?31.280.53kg?m-3 20答：略 2-3 解：如图示，在1-2等压面处列平衡方程 P1?PA-H2Ogh1 P2?Pa-Hggh2 因为P1?P2， 所以，PA-H2Ogh1=Pa-Hggh2， 所以PA=Pa-Hggh2-?H2Ogh1 =325+13.6?103?9.81?900?10?3-103?9.81?800?10?3=213.6KPa 答：略 2-5 解：如图示，设A点距1-2等压面的间隔 为h1，B点距3-4等压面的间隔 为h2，1-2等压面距基准面的间隔 为h3， 在等压面1-2处列平衡方程，P1?P2?PA-H2Ogh1 在等压面3-4处列平衡方程，P3?P4?PB-?H2Ogh2 因为P2?P3-Hggh，所以PA-H2Ogh1?PB-?H2Ogh2-Hggh， 故?Hggh=PA-PB-H2Og(h1+h2)， 又因为，h1?548?10?2-h3，h2?h?h3-304?10?2，所以 h1?h2?h?(548-304)?10-2?h?0.244 所以，?Hggh=PA-PB-H2Og(h?2.44)，所以 PA-PB-H2Og?2.442.744?1.944)?105103?9.81?2.44h-0.8409m3(?Hg-?H2O)g13.6-1?10?9.81 答：略 2-7 解：有压力引起的压强PF=F?4=d24F4?5788=46059.4Pa ?d23.14?0.42如图示，在等压面1-2处列平衡方程 P1?Pa?PF-oigh1-H2Ogh2， P2?Pa-HggH 因为P1?P2，所以， Pa?PF-oigh1-H2Ogh2=Pa-HggH， 所以 H=PF-oigh1-H2Ogh2?Hgg46059.4+800?9.81?30?10-2?103?9.81?50?10-2=0.399m313.6?10?9.81答：略 2-10 解：如图示，1-1，2-2，3-3分别为等压面， 设2-2面距A-B面的间隔 为H，B点到3-3面的间隔 为hB 在1-1等压面处列等压面方程 P1?pA+?oig(h1?H)?P2-Hggh1 因为P-?oig(hBH-2?p3，)所以pA-oig(h)?1?H3p?-oi(gBh-?H)?Hg，即hgpA-oig(h1?h)B?p?3?ghH g在3-3等压面处列等压面方程得P3?pB+?oig(hB-h2)+?Hggh2，所以HgoipA-pB-(答：略 ?-h)?gh(1?2)?(313.6?1?0-?83?0)-29.81a( 6051)10=第 6 页 共 6 页