流体力学作业1答案

发布 2022-07-05 02:17:28 阅读 7344

第一次课外练习题简答案 (11.04.18.网上发布)

一, 概念类单选题每题2分,共30分。

二, 计算类单选题每题4分,共20分。

三,计算题每题10分,共50分。

1, 答: υ1.25×10 – 5 m2/s, τ1=τ2 = 30n/m2。

提示:用牛顿粘性定侓求解,速度梯度取平均值。

解:(1 )

2)沿垂直方向(y轴)速度梯度保持常数,= 0.01ns / m2)(0. 9m/s)/(0.3×10-3m)=30n/m2 .

2,答: 解:(1)由t = 0 时x = 1, c 1 = 2

由。t = 0时y = 1, c2 = 2, 迹线方程为 x = 2et - t – 1, y = 2 e-t + t – 1

以上是一阶常微分方程的一种解法,也可以如下解法:

u=dx/dt=x+t, du/dt=d(x+t)/dt=dx/dt+1=x+t+1

x+t+1)+㏑c=t,即x+t+1=/e= c1, ∴x= c1-t-1

同理,v=dy/dt=-y+t, dv/dt=d(-y+t)/dt= -dy/dt+1=y-t+1= -y+t-1)

㏑(-y+t-1)-㏑c=-t, y= c2+t-1, t = 0时, x = 1, c 1 = 2, x= 2-t-1; y = 1, c2 = 2, y= 2+t-1.

2 ) 由,㏑(x+t)-㏑c=-ln(-y+t),(x + t)(-y + t ) c ,t = 0 时x = y = 1,c = 1, ∴此时的流线方程为 x y = 1

3,提示:按判断。

答:(1)满足,(2)不满足,(3)满足,(4)不满足。

解:(1),满足不可压缩流体连续性条件。

2),不满足。

3),满足。

4),不满足。

4,提示:取无穷远处为参考点;集流器壁测压管口的压强为负压强;

取水的密度ρ1 =1000 kg/m3。

答:q =1.94 m/s

解:取无穷远处为参考点列伯努利方程,且对静止大气 v∞= 0, p∞= 0

单管测压计测得p = 1g h

5.提示:(1)先建立固定控制体(包围三支射流)和坐标系,然后用与bp4.17类似的。

方法求解;(2)将坐标系固结在导流片上一起运动,用相对速度求解。

答:,f =5.374 kn,f=1.344 kn

解:(1)建立包围入流和两股出流的控制体,及入流方向为x轴的坐标系。由于射流。

处于大气压环境中,沿流线速度不变 v1 = v2 = v 。由连续性方程及对称性

h1 = h2 = 0.5h。

设作用力沿x轴方向(由对称性,垂直方向合力为零),由x方向的动量方程。

2ρv(0.5h)(-v )cos30°-ρvhv= -f

f =ρv 2h (1+cos30°) 10 3 kg/m3) (12 m/s)2 (0.02 m) (1+0.866) =5.374 kn

(2) 在匀速运动控制体动量方程中vr = v-u = 12 m/s) -6 m/s) =6m/s

f=ρh (1 + cos30°) 5.374 kn) (6/12)2 = 1.344 kn

作业发布:11.03.28.

上交作业截止:11.04.17.

作业答案发布:11.04.18.

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