水力學(聞德蓀)習題答案第三章

1、選擇題（單選題）3.1 用歐拉法表示流體質點的加速度等于：（d）（a）；（b）；（c）；（d）+。3.2 恒定流是：（b）（a）流動隨時間按一定規(guī)律變化；（b）各空間點上的流動參數(shù)不隨時間變化；（c）各過流斷面的速度分布相同；（d）遷移加速度為零。3.3 一維流動限于：（c）（a）流線是直線；（b）速度分布按直線變化；（c）流動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函數(shù)；（d）流動參數(shù)不隨時間變化的流動。3.4 均勻流是：（b）（a）當?shù)丶铀俣葹榱悖唬╞）遷移加速度為零；（c）向心加速度為零；（d）合加速度為零。3.5 無旋流動限于：（c）（a）流線是直線的流動；（b）跡線是直線的流動；（c）微團無旋

2、轉的流動；（d）恒定流動。3.6 變直徑管，直徑=320mm, =160mm,流速=1.5m/s。為：（c）（a）3m/s；（b）4m/s；（c）6m/s；（d）9m/s。3.7 已知速度場=2+2+2，=-+，=+-。試求點（2，2，1）在=3時的加速度。 解： （m/s2）（m/s2）（m/s2）（m/s2）答：點（2，2，1）在=3時的加速度m/s2。3.8已知速度場=，=，=。試求：（1）點（1，2，3）的加速度；（2） 是幾維流動；（3）是恒定流還是非恒定流；（4）是均勻流還是非均勻流。解：（1）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（2）二維運動，空間點的運動僅與、坐標有

3、關；（3）為恒定流動，運動要素與無關；（4）非均勻流動。3.9管道收縮段長=60cm，直徑=20cm，=10cm，通過流量=0.2，現(xiàn)逐漸關閉調節(jié)閥門，使流量成線性減小，在20s內流量減為零，試求在關閉閥門的第10s時，管軸線上點的加速度（假設斷面上速度均勻分布）。解： 解法一流量函數(shù)：直徑函數(shù)：流速方程：加速度：對A點：（m）（m3/s）代入得：（m/s2）解法二 近似解法在（s）時，（m3/s），（m）（m/s2）答：在關閉閥門的第10s時，管軸線上點的加速度為m/s2。3.10已知平面流動的速度場為=，=, 、為常數(shù)，試求流線方程并畫出若干條上半平面（0）的流線。解： 或 為線性方程答：

4、流線方程為。3.11已知平面流動的速度場為=，=，其中為常數(shù)。試求流線方程并畫出若干條流線。解： 為圓心在的圓族。答：流線方程為，為圓心在的圓族。3.12已知平面流動的速度場為=。求 =1時的流線方程，并畫出14區(qū)間穿過軸的4條流線圖形。解： 當秒時，過的流線為：過的流線為：過的流線為：過的流線為：答：=1時的流線方程為。3.13不可壓縮流體，下面的運動能否出現(xiàn)（是否滿足連續(xù)性條件）？ （1）=2； =（2）=； =（3）=； =；=解：（1）不能出現(xiàn)。（2）能出現(xiàn)。（3）不能出現(xiàn)。3.14已知不可壓縮流體平面流動，在方向的速度分量為=-2+2。試求速度在方向的分量。解： 答：速度在方向的分量。3.15在送風道的壁上有一面積為0.4的風口，試求風口出流的平均速度。解： 其中：m3/s，m3/s（m3/s）（m/s）答：風口出流的平均速度m/s。3.16求兩平行平板間，流體的單寬流量，已知速度分布為=。式中=0為中心線，=為平板所在位置，為常數(shù)。解： 單寬流量為：答：兩平行平板間，流體的單寬流量為。3.17下列兩個流動，哪個有旋？哪個無旋？哪個有角變形？哪個無角變形？（1）=，=；=0（2）=，=，=0式中、是常數(shù)。解：（1） 有旋。 無角變形。（2） 無旋（不