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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 -- 0 元

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编号: 291   大小: 2.30 MB   格式: docx   上传时间: 2018-03-20 22:41
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答案 习题 课后 流体力学
文档简介:
第一章
1-4 解: 系统内水的总体积 V 水温升高  T
 V  V 
V

 8m

3

,水的体积膨胀系数 

V

 0 .0 0 5

1/℃。

 50

℃时,水的体积膨胀量
3

  T  8  0 .0 0 5  5 0  2 m

。

答:略 1-6 解:油的运动粘度 粘度 
 4 .2 8  1 0
7

7

m s
2

1

,密度  。

 678kg  m

3

,则油的动力

    6 7 8  4 .2 8  1 0

 2 .9  1 0

4

Pa s

答:略 1-7 解:水的动力粘度  粘度


 1 .3  1 0

3

P a  s ,密度   9 9 9 .4 k g  m

3

,则水的运动

 



1 .3  1 0 9 9 9 .4

3

 1 .3  1 0

6

m

2

s

1

。

答:略 1-9 解:如图示:在锥体表面距离定点 x 处取一宽度为 d x 的微圆环, 则在 x 处 的微圆环的半径 r
 x s in 

。 由牛顿粘

性定律可得,微圆环所受到的摩擦 阻力
dF    dA  U h    2 r d x 

r 



2    s in 
2



x dx

2

,

微圆环旋转时所需的微圆力矩为 d M 所以锥体旋转时所需的总力矩

 r  dF 

2    s in 
3



x dx

3

H H H

M




cos  0

dM  
3

cos  0

2    s in  3 2    s in   x  c o s  x dx       4 0
3 3 4

2    s in 

H

4 4



4 cos 



 H

4

ta n 
3

2 c o s 

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,内轴表 面所受的摩擦阻力 F
 A U h


  D b

D
2

2    b D  2
3

,

内轴旋转的摩擦力矩 M  F 克服摩擦需要消耗的功率 P 所以内轴的圆周角速度  所以内轴转速 n 答:略 1-13 解:润滑油的动力粘度 
 6 0 2 

D 2



  b D
4

 M 

  b D
2

3

4



4 P

 bD

3



4  5 0 .7  0 .8  1 0

3 3

0 .2 4 5  3 .1 4  0 .3  0 .2

 9 .3 7 ra d  s

1

6 0  9 .3 7 2 2  3 .1 4

 8 9 .5 0 rp m

 

,
U h   dL V (D  d ) 2  2  d L V Dd

活塞表面所受的摩擦阻力 F

 A

,

所以活塞运动所消耗的功率

P  FV 

2  d L V Dd

2



2   d L V Dd
4

2



2  3 .1 4  9 2 0  0 .9 1 4 4  1 0

 1 5 2 .4  1 0
3

3

 3 0 .4 8  1 0

2

6

2

(1 5 2 .6  1 5 2 .4 )  1 0

 4 .4 2 K W

答:略

第二章
2-1

流体静力学

解:在图中 1-2 等压面处列平衡 方程:
P1  PA

,P
1

2

 PB   H g g h

,

因为 P 所以 P 所以
h

 P2

, ,

A

 PB   H g g h

PA  PB

 Hg g



2 .7  1 0  (  2 .9  1 0 )
4 4

1 3 .6  1 0  9 .8 1
3

 0 .4 2 0 m

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  Pa ir 1   H
2O

g h1

,

P2  P4  Pa ir2   H

2O

g h2

因为 P

1

 P2   煤 气 g H

,

Pa ir 1  Pa ir 2   a ir g H

所以
煤气 
P1 - P2 gH  Pa ir1 - Pa ir2   H 2 O g ( h1 - h 2 ) gH
3

=

 a ir g H   H 2 O g ( h1 - h 2 )
gH

=  a ir +  H 2 O

h1 - h 2 H

( 1 0 0  1 1 5) 1 0  = 1 .2 8+ 20

= 0 .5 3 k g  m

-3

答:略 2-3 解:如图示,在 1-2 等压面处列平 衡方程
P1  PA   H 2 O g h1
P2  Pa   H g g h 2

因为 P

1

 P2

, ,

所以, P 所以 P
A

A

  H 2 O g h1 = Pa   H g g h 2

= Pa   H g g h 2 -  H 2 O g h1

=1 0 1 3 2 5 +1 3 .6  1 0  9 .8 1  9 0 0  1 0
3

3

-1 0  9 .8 1  8 0 0  1 0
3

3

= 213.6 K P a

答:略 2-5 解:如图示,设 A 点距 1-2 等压面的距离为 h , B
1

点距 3-4 等压面的距离为
h2

,1-2 等压面距基准面


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