1-9 已知椎体高为，锥顶角为，锥体与锥腔之间的间隙为，间隙内润滑油的动力黏度为，锥体在锥腔内以的角速度旋转，试求旋转所需力矩的表达式。
解：以锥顶为原点，建立向上的坐标。
1-10 已知动力润滑轴承内轴的直径m，轴承宽度m，间隙mm，间隙内润滑油的动力黏度pa·s，消耗的功率kw，试求轴的转速为多少？
解：力矩。角速度。
转速r/min
2-10 如果两容器的压强差很大，超过一个u形管的测压计的量程，此时可以将两个或两个以上的u形管串联起来进行测量。若已知cm， cm，油的密度kg/m3，水银的密度kg/m3。试求a、b两点的压强差为多少？
解： 2-22 一矩形闸门ab可绕其顶端a点旋转，由固定在g点的重物控制闸门的开闭。已知闸门宽120cm，长90cm，闸门和重物共重10000n，重心在g点处，g和a点的水平距离为30cm，闸门和水平面的夹角。
试确定水深多少时闸门正好打开？
解：力矩nm
惯性矩m4面积m2mm
2-31 汽油箱底部有一锥形阀， mm， mm， mm， mm， mm，汽油密度为830kg/m3，若略去阀芯的自重和运动时的摩擦力不计，试确定：
1）当测压表读数pa时，提起阀芯所需的最小的力f；
2）时的计示压强。
解：（1）相当自由液面高m
上面压力体m3
下面压力体。m3n
mpa3-4 已知流场中速度分布为，，。问：
1）该流动是否定常流动？
2）求时点（1，1，1）上流体微团的加速度。
解：（1）非定常。
3-13 一喷管直径m，收缩段长m，，若进口平均速度m/s，求出口速度。解： mm
3-14 图示文杜里管和压强计，试推导体积流量和压强计读数之间的关系式。
解：由连续方程。
伯努利方程。
等压关系。高度关系。
3-25 直立圆管直径10mm，一端装有5mm的喷管，喷管中心到1截面的距离为3.6m，从喷管出口排入大气的水流出口速度为18m/s，不计摩擦损失，计算截面1处的计示压强。
解： mm， mm， m/s， m， kg/m3
由连续方程m/s
由伯努利方程。
pa3-33 消防水枪水平工作，水枪进口直径mm，出口直径mm，水枪工作水量l/min，试确定水枪对消防队员的后坐力。
解： m3/sm2m2
m/sm/s
由伯努利方程。
pa由动量方程。
喷管对水的作用力。
水对喷管的作用力为，方向向右。
考虑管内静压对后端的作用力，合力为n，方向向左。
5-1 用管径mm的圆管输送石油，质量流量kg/h，密度kg/m3，石油冬季时的运动黏度为m2/s；在夏季时， m2/s，试求冬、夏季石油流动的流态。
解：速度m/s
层流。湍流。
5-5 输油管的直径mm，长m，出口端比进口端高m，输送油的质量流量kg/h，油的密度kg/m3，进口端的油压pa，沿程损失系数，求出口端的油压。
解：面积m2
平均速度m/s
沿程损失m伯努利方程。
pa5-9 内径为6mm的细管，连接封闭容器a及开口容器b，容器中有液体，其密度为kg/m3，动力黏度pa·s，容器a上部空气计示压强为kpa。不计进口及弯头损失。试问液体流向及流量。
解：势能水头mm故a→b
假设为层流。
哈根-泊肃叶公式m3/s
检验m/s故不是层流。
按湍流光滑管计算。
m/sm3/s
5-11 在管径mm、管长m的圆管中流动着℃的水，其雷诺数。试求当管内壁为mm的均匀沙粒的人工粗糙管时，其沿程能量损失。
解： 故在湍流粗糙管过渡区。
黏度pa·s
平均速度m/s
沿程损失。mh2o
5-28 在分支管道系统中，已知m， m， m， m； m， m， m， m； m， m， m， m； m2/s。水泵的特性数据为，当流量为m3/s、2m3/s、3m3/s时，对应的压头为42m、40m、35m、25m，试求分支管道中的流量、、。
解：相对粗糙度，，。
拟合水泵特性曲线。
水泵吸入端静水头。
水泵压出端静水头。
设节点静压头。
节点总压头。
各段压头损失。
查λ检验节点处的连续性。
试取水泵流量。5m3/s
5-29 由两个环路组成的简单管网，已知m， m， m； m， m， m； m， m， m； m， m， m； m， m， m；管网进口a和出口b处水的流量为1m3/s。忽略局部损失，并假定全部流动处于湍流粗糙区，试求经各管道的流量。
解：相对粗糙度，。
沿程损失系数，。
试取流量值，且满足m3/s
计算各管道损失。
其中，，，检验每个环路是否满足。
不满足则修正流量。
6-3 空气[γ=1.4，r=287j/(kg·k)]在400k条件下以声速流动，试确定：①气流速度。②对应的滞止声速。③对应的最大可能速度。
解： m/s
m/sm/s
m/s6-6 空气管流[γ=1.4，r=287.43j/(kg·k)]在管道进口处k， pa， m/s， cm2，在管道出口处k， pa， m/s，试求进出口处气流的各种状态参数：
t0，p0，ρ0，tcr，pcr，ρcr，λ，vmax。
解：进口处：
m/skg/m3kpa
kg/m3k
pakg/m3
m/sm/s
出口处：m/s
kg/m3cm2kpa
kg/m3k
pakg/m3
m/sm/s
6-11 空气气流在收缩喷管截面1上的参数为pa， k， m/s， mm，在出口截面2上马赫数为，试求出口的压强、温度和直径。
解： m/skpa
mm或 kg/m3
kg/m3m/s
mm9-1 空气稳定地流过一等截面管，在某截面处，气流的参数pa， k， m/s，求发生在状态1处的正激波波后的压强、温度和速度。
解： j/(kg·k)m/spa
km/s
9-2 气体在管道中作绝热流动并产生一个正激波。已知在激波上游截面处， k， m/s， kpa；激波下游截面处， k。试求激波下游截面处的、、，并与上游截面处的值进行比较。
解：设。由解得。
m/sj/(kg·k)
m/skpa
kg/m39-7 一拉瓦尔喷管出口面积与喉部面积之比a1/acr=4。空气通过喷管并在a/acr=2处产生一正激波。已知波前的滞止压强kpa，试求出口处的压强。
解：求激波前的马赫数。
由解得。激波前压强kpa
激波后压强kpa
激波后马赫数。
激波后的总压kpa
激波后的相当临界截面积。
由得出口马赫数。
出口压强kpa
流体力学作业答案
3.13 管路ab在b点分为两支，已知 45cm，30cm，20cm，15cm，2m s，4m s，试求，解 由公式得。得。得。题3.13图题3.14图。3.14 送风管的断面面积为50cm 50cm，求通过a,b,c,d四个送风口向室内输送空气。已知送风口断面面积为40cm 40cm，气体平均速度...
流体力学作业
第二章流体的平衡。2.2 给出如 力场，分别在均质或正压流体斜压流体情况下说明流场能否静止 为常数，r是内径。解答 1 流体平衡的基本方程为。对于正压流体 含均质流体 平衡的必要条件是体力有势，即体力无旋。对于斜压流体在有势力作用下不可能处于平衡态。则当时，正压流体平衡 当不满足此条件时，斜压流体才...
流体力学作业
姓名作业成绩评阅人姓名。班级班级。学号评阅成绩学号。1 对于流动，的平面流动。1 判断是否是不可压缩流体的流动？若流动存在，求流函数。2 判别是无旋流还是有旋流？若为无旋流，确定其速度势函数。2 已知理想不可压缩流体平面流动的速度势为，试求。1 流场中的流速分布 2 判断该流动是否连续，若该流动连续...