工程流体力学答案杜广生第四章_精品文档.pdf

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工程流体力学（杜广生）习题答案第1页共4页第四章第四章习题习题1.解解:

=VqA得：

Vq=A=12LTL=31LT=mqA得：

mq=A=-331MLLT=1MT-1=RR得：

=R-1=1-1LTL=1T-1=MFrmarmtr得：

M=mt-1r=11MLTTL=22MLT-1=WFlmalmtl得：

M=mt-1l=11MLTTL=22MLT-1=PWt得：

P=Wt-1=23MLT2.解解:

根据题意，已知：

长度比例尺：

=10llkl模型参数为：

=10Ct，3=1000/kgm，2=0.0131/cms=6307.5pPa原型参数为：

=8/ms，=600Ct，3=0.4/kgm，2=0.9/cms在流动相似条件下，模型与原型的雷诺数必然相等，即：

=ReRe，=ll所以有：

0.0131=108=1.16/0.9llmsll流动相似，压力相似准则数欧拉数相同，即=EuEu，22=pp所以有：

22220.48=6307.5=120Pa10001.16pp3.解解:

粘性流体在粘滞力作用下在管内流动，如果使流动相似，雷诺数必定相同：

=Red，工程流体力学（杜广生）习题答案第2页共4页即有：

=1lkkk所以：

2=（）=VVqllllVVVqddkkkkkkkkqqqdd查表可知，20C水的运动粘度为-62100710/.ms-6-43-5501.00710=0.12=7.55310/2004.010VVdqqmsd20C空气的运动粘度为-621510/ms-6-23-5501510=0.12=1.12510/2004.010VVdqqmsd12.解：

解：

根据与沉降速度有关的物理量可以写出物理方程式：

0（,）fsfdg

（1）取,fd为基本量，可以组成零量纲量为：

111333322123,sabcbabcacfffgddd用基本量纲表示123,中的各物理量，得到：

对1,：

111-213=（）（）-abcLTLTLML根据量纲一致原则：

对L：

11113abc对T：

12=a对M：

10=c解得：

111=2,=-1,=0abc故有：

12-1fgd对2,：

222313=（）（）-abcMLLTLML根据量纲一致原则：

对L：

222-33abc工程流体力学（杜广生）习题答案第3页共4页对T：

20=a对M：

21=c解得：

222=0,=0,=1abc故有：

s2对3,：

3331113=（）（）-abcMLTLTLML根据量纲一致原则：

对L：

333-13abc对T：

3-1=a对M：

31=c解得：

333=1,=1,=1abc故有：

3fd将所有值组合后可得到：

123=（,）f即：

2（,）sffgdfd因此，有：

fsfdfgd15.解：

解：

根据与流速有关的物理量可以写出物理方程式：

120（,）fpdd

（1）取2,d为基本量，可以组成零量纲量为：

11112acbpd，222122abcdd，33332abcd对1,：

111）（）（）（3121cbaMLLLTTML根据量纲一致原则：

111111132McLabcTa:

解得：

111201abc故而有：

12p对2,：

22213（）（）（）abcLLTLML根据量纲一致原则：

222220130McLabcTa:

解得：

222010abc故而有：

212dd工程流体力学（杜广生）习题答案第4页共4页对3,：

3332-113（）（）（）abcLTLTLML根据量纲一致原则：

33333023-1McLabcTa:

解得：

333110abc故而有：

32d将所有值组合后可得到：

123=（,）f即：

11222（,）dpvfdd，也可写作：

221（Re,）dpd因此，有：

21（Re,）dpd