工程流体力学第四版孔珑作业答案详解Word文档格式.docx
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2-9.动力粘度为2.9X10^-4Pa-S,密度为678kg/m3的油，其运动粘度等于多少?
解:
V=u/p=2.9X10*-4/678=4.28X10*-7m2/s
2-10.设空气在0°
C时的运动粘度V0=13.2X10-6m2/s,密度p0=1.29kg/m3o试求在
150°
C时空气的动力粘度。
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2-11.借恩氏粘度计测得石油的粘度为8.5oE,如石油的密度为p=850kg/m3,试求石油的动力粘度。
解'
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2-12.一平板距离另一固定平板0.5mm,两板间充满液体，上板在每平方米上有2N的力
作用下以0.25m/s的速度移动，试求该液体的粘度。
薛：
白牛顿鸵性定律
2-13.已知动力滑动轴承的轴直径d二0.2m,转速n=2830r/min,轴承内径D二0.2016m,宽度1二0.3m，润滑油的动力粘度=0.245Pa-s,试求克服摩擦阻力所消耗的功率。
2cm以及他们Z间的间隙为0.05mm。
试求流体的粘度。
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2-14.
一重500N的飞轮的回转半径为30cm,由于轴套间流体粘度的影响，当飞轮
600r/min旋转时，它的角减速度为0.02rad/s2o已知轴套的长度为5cm,轴的直径为
2-15.直径为5.00cm的活塞在直径为5.01cm的缸体内运动。
当润滑油的温度由0匸升高到120°
C时，求推动活塞所需的力减少的百分数。
用图1-5中相对密度"
0.855的原油的粘度进行计算。
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2-16.内径为10mm的开口玻璃管插入温度为20C的水中，已知水与玻璃的接触角6
=10oo试求水在管中上升的高度。
轴：
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2T7•内径为8mm的开口玻璃管插入温度为20°
C的水银屮。
已知水银与玻璃管的接触
角约为140。
，试求水银在管中下降的高度。
第三章
3-2.如图所示为一直煤气管，为求管中静止煤气的密度，在高度差H二20n）的两个截面装U形管测压计，内装水。
已知管外空气的密度pa=l.28kg/m3,测压计读数
hl二100mm,h2二115mm。
与水相比，U形管中气柱的影响可以忽略。
求管内煤气的密
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Pal=屜+PagH
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张二七7严叫+Pa二1°
°
次+12S-O.53k&
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3-3.如图所示，U形管压差计水银面高度差h=15cmo求充满水的A、B两容器内的
压强差。
Pa-Ph.oS^a=Pb~做og他+耐+
pA-pB=（pHs-pHi0}gh=（13600-1000）x9.8x0.15=18522Pa
3-4.如图所示，U形管压差计与容器A连接，已知hl二0.25m,h2=1.61m,h3二lm。
求容器A中水的绝对压强和真空。
P.i=Pa~P越g也一爲）+PH：
og（h2-\）
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3-5.如图所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载荷F二5788N,已
hl=30cm,h2=50cm,d=0.4m,油的密度poi=800kg/m3,水银的密度pHg=13600kg/m3,
求U形管中水银柱的高度差Ho
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13600x9.807
3-6.如图所示，两根盛有水银的U形测压管与盛有水的密封容器连接。
若上面测压管
的水银液面距自由液面深hl二60cm,水银柱高h2二25cm,下面测压管的水银柱高h3二30cm,
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3-7.如图所示，一封闭容器内盛有油和水，油层厚hl=30cm,油的密度poi=800kg/m3,
p=13600kg/m3,试求下面测压管水银面距自由液面的深度h4。
试求油面上的计示压强。
3-8.如图所不，处于平衡状态的水压机，其大活塞上受力F1二4905N,杠杆柄上作用力F2=147N,杠杆臂a二15cm,b二75cm。
若小活塞直径dl二5cm,不计活塞的高度差及其质量，计及摩擦力的校正系数口二0.9,求大活塞直径d2。
4-
241
3-22.水作用在下图所示3/4圆柱面ABCD±
画出（a）（b）（c）种开口测压管位置
Zl,Z2,Z3情况的压力体及总压力垂直分力的作用方向。
图254
3-26.如图所示为一扇形闸门，半径R二7.5m,挡着深度h二4.8n）的水，其圆心角a二43°
旋转轴距渠底H=5.8m,闸门的水平投影CB=a=2.7m,闸门宽度B二6.4m,试求作用在闸门上的总压力的大小和压力中心。
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3-31.-钢筋混凝土沉箱，长6m,宽5m,高5m,底厚0.5m,侧壁厚0.3m,钢筋混凝土
的密度p1二2400kgnT-3,海水的密度p2二1025kgnf-3,沉箱在海面上漂浮是否稳定？
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4-2.已知平面流动的速度分布规律为Nx+歹2开兀+»
式中「为常数。
求
流线方程并画出若干条流线。
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4-3.已知两平行平板间的平面流动的速度为2"
4式中k,u为常数。
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为两平板之间的距离。
试给出速度分布图。
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5-4.已知流场的速度分布为3
（1）问属几维流动？
（2）求（x,y,z）
二（1,2,3）点的加速度。
4-15.如图所示为一文丘里管和压强计，试推导体积流量和压强il•读数Z间的关系式。
（1）属于二维流动，因为该流动的速度分布只与平面坐标X,Y有关。
4-20.送风管道的截面积Al二lm2,体积流量qvl二108000m3/h,静压pl二0.267N/cm2,
风温tl二28°
C。
管道经过一段路程以及弯管，大小节收缩段等管子件后，截面积
A2二0.64m2,静压p2=0.133N/cm2,风温12=24°
C□当地测得的大气压pa二101325Pa,
求截面A2处的质量流量qm2,体积流量qv2以及两个截面上的平均流速V1、V2。
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4-25.额定流量qm=35690kg/s的过热蒸汽，压强p二981N/cm2，温度t二510°
C,（对应的蒸汽比体枳U=0.03067m3/kg）,经0）273X23mm的主蒸汽管道铅垂向卜，再经90o
弯管转向水平方向流动。
如不计能量损失，试求蒸汽作用给弯管的水平力。
4-33.水泵叶轮的内径dl二20cm,外径d2二40cm,叶片宽度b二4cm,水在叶轮入口处沿径向流入，在出【1处与径向成30o角的方向流出，质量流量qm二81.58kg/s。
试求水在叶轮入口与出口处的流速V1与kgv
第五章
5-2.如图所示，用模型研究溢流堰的流动，采用长度比例尺kl二1/20.
（1）已知原型
堰上水头h二3m,试求模型的堰上水头。
（2）测得模型上的流量qv‘=0.19m3/s,试求
原型上的流量。
（3）测得模型堰顶的计示压强Pe=-1960Pa,试求原型堰顶的计示压
强。
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6-4.将一高层建筑物的几何相似模型放在开口风洞中吹风，风速为V'
=10m/s,测得
模型迎风面点1处的计示压强pie'
=980Pa,背风面点2处的计示压强p2e‘二-49Pa。
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试求建筑物在V二30m/s强风作用卜对应点的计示压强。
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5-6.长度比例尺kl二1/225的模型水库，开闸后完全放空库水的时间是4min。
试求原型水库放空库水的时间。
5-8.在管道内以V二20m/s的速度输送密度p=1.86kg/m3,运动粘度U二1.3X
10-5m2/s的天然气，为了预测沿管道的压强降，采用水模型试验。
取长度比例尺kl
二1/10,已知水的密度p'
=998kg/m3,运动粘度U'
=1.007X10m2/so为保证流动相似，模型内水的流速应等于多少？
已经测得模型每0.1m管长的压降Jp,=1000Pa,天
然气管道每米的压强降等于多少?
5-10.某飞机的机翼弦长b二1500mm,在气压Pa=105Pa,气温t二10°
C的大气中以V
=180km/h的速度飞行，拟在风洞中用模型试验测定翼型阻力，采用长度比例尺kl二1/3。
（a）如果用开口风洞，已知试验段的气压pa'
=101325Pa,气温t‘=25°
C,试验段的风速应等于多少？
这样的试验有什么问题？
（b）如果用压力风洞，试验段的气压“〃
二IMP/气温t=30°
C,p=1.854X10-5Pa•s,试验段的风速应等于多少？
5-13.薄壁孔口出流的流速V与孔口直径d,孔口上水头H,流体密度p，动力粘度p,
表面张力重力加速度g有关的表达式。
试导出孔口出流速度的表达式。
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第八章
8-1.试确定下列各流场中的速度是否满足不可压缩流体的连续性条件：
（1）
vx=kx,vy=-ky
（2）vt=i（A24-xy-y2）,^=i（x2+y2）（3）vx=sin（xy）,vy=-ksin（xy）（4）
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8-2.在不可压缩体的三维流动中，已知vr=^+/+x+j-+2和》,=异+2巴试用连续
8-3.下列各流场屮哪几个满足连续性条件？
它们是有旋流动还是无旋流动？
（1）vk=^vy=0
（2）==kyl（x2^y2）⑶=x2+2xy,v?
=y2+2xy⑷
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8-5.确定下列各流场是否连续？
是否有旋？
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8-6.已知有旋流动的速度场为儿二尹+补厂厂和二川+“+‘。
求在点⑵2,2）处
角速度的分量。
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8-7.已知有旋流动的速度场为叫=2y+3诙厂2z+就叫=2x+3y。
试求旋转角速度，角
变形速度和涡线方程。
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8-8.试证不可压缩流体平面流动：
儿二2砂+小一个有势流动，并求出速度势。
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8-10.不可压缩流体平面流动的速度势0=/_"
+兀，试求其流函数。
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二
叢士刘二•紂十扌S）今Ju>
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8-12.下列各流函数是否都是有势流动？
（1）冯=七矽
（2）0二/-
屮=k1一一y厂sin3
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⑵山二鹄二-引小二:
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\3、建•凌场昼谕二jx_k寿^4上詡_』^_宰•爰二上虽普二-2k令丰驾=k*（方
_塔二ka心驰.
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