流體力學(xué)與流體機(jī)械教材課后題答案

1、第一章 流體及其物理性質(zhì)1-4.解： 由已知可知：P=20000Pa 由m=rV可得：dm=rdV+Vdr，在壓強(qiáng)變化時(shí)，質(zhì)量沒(méi)有變化，則dm=0，即rdV+Vdr=0，則所以體積壓縮系數(shù)1-5.解：由體積膨脹系數(shù)：可得：所以說(shuō)膨脹水箱的最小體積應(yīng)該是0.41m3。第二章 流體靜力學(xué)2-2.解：由可得2-3解：如圖所示：同種液體能夠互相連通位于同一高度處是等壓面，分析可知：圖2-32-11解：由題意可知：側(cè)面BC的總壓力大小為：2-14解：真空表C的讀數(shù)是1.49×104Pa，則自由液面在原來(lái)的基礎(chǔ)上還要補(bǔ)充一段h：左側(cè)水對(duì)閘門(mén)AB的壓力：左側(cè)壓力中心：右側(cè)油對(duì)閘門(mén)AB的壓力：右側(cè)壓

2、力中心：根據(jù)力矩平衡得：（假設(shè)作用于B點(diǎn)力的方向向左）F左×L左= F右×L右+FB×L可得：FB=39893.79N其中L左=yD左（H1+h-H2）2-15解：曲面ab的壓力:水平方向分力：豎直方向分力：則曲面所受合力：受力方向：2-17解：曲面abcd所受的靜水壓力：水平方向分力為：豎直方向分力為：則曲面所受合力為：受力方向?yàn)椋?-19解：這道題關(guān)鍵是自由液面的選?。阂?yàn)樵贑點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)是196120Pa，其相對(duì)壓強(qiáng)是：作用于半球的總壓力只有豎直方向的分力：第三章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3-4解：由連續(xù)方程A1V1=A2V2可得：所以說(shuō)截面2-2處的平均流速

3、為0.5m/s。3-7解:如圖所示:根據(jù)伯努利方程可得：在此處ZA=ZB，VA=0，則又因?yàn)?則3-8解:如圖所示:取兩截面1、2列伯努利方程：同時(shí)根據(jù)連續(xù)性方程有：可得：則由U形管壓差計(jì)來(lái)測(cè)量壓差則qv=0.06m3/s3-19解:同理：V2=2.30m/s取截面1-1、2-2列伯努利方程：由于該管路是水平的，Z1=Z2則可得水流經(jīng)漸變段，動(dòng)量發(fā)生變化，必然產(chǎn)生對(duì)鎮(zhèn)墩產(chǎn)生作用力設(shè)軸向力為F，水平向右，則漸變段鎮(zhèn)墩所受的力為R，水平向左，列動(dòng)量方程可得:P1A1-P2A2-R=qv（V2-V1)代入數(shù)據(jù)可得：R=P1A1-P2A2-qv（V2-V1)=391.8KN則F=-391.8KN，方向

4、是水平向右。3-20解：（1）同理VB=5.66m/s（2） 取兩截面A-A、B-B列伯努利方程：由于管路水平，ZA=ZB，可得（3） 對(duì)控制體內(nèi)流體進(jìn)行受力分析本體彎管水平放置，顯然不必要考慮重力作用，對(duì)于表面力，只有進(jìn)、出口控制面上的壓力FA=PAAA=120×103×3.14/4×0.22=3.768KNFB=PBAB=109×103×3.14/4×0.152=1.93KN兩者方向指向控制體。水流經(jīng)彎管，動(dòng)量發(fā)生變化，必然產(chǎn)生作用力F，而F與關(guān)閉對(duì)水的反作用力R平衡。管道水平放置在xoy平面上，假設(shè)R方向指向彎管處。與x軸夾角為

5、。（4） 列動(dòng)量方程求解：X軸方向：FA-Rcos-FBcos60=qv(VBcos60-VA)Y軸方向:FBsin60-Rsin=qvVBsin60求解得：R=3108.6N tan=0.41第四章4-2解：由已知可得：320mmHg所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：P1=13.6×103×9.8×0.32=4.3×104Pa選0-0、1-1面列伯努利方程：所以說(shuō)：泵的吸水高度hg為3.164m。4-6解：（1）在圓管中層流流動(dòng)時(shí)：（2）（3）（4） 圓管層流中切應(yīng)力在有效截面上的分布規(guī)律：水力坡度J4-16解：（1）求雷諾數(shù)Re （2）4-20解：解法一：以1-1,2-2截面列伯努利方程：解法二：公式法（5） 孔口、管路流動(dòng)與氣體射流5-14解：由已知可得：5-19解.因?yàn)?，則在并聯(lián)管路中解得：qv1=492.31L/h qv2=307.69L/h 5-15解： 5-16解：由已知可得：斷面積A1=2×0.04=0.08m2斷面積A2=3×0.04=0.12m2斷面積A3=0.04m2由表5-2查可得：比阻A/1=0.7962 A/2