大学流体力学,哈工程版 张亮,李云波 第七章习题参考答案

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1、大连海洋大学船舶09-1班流体力学专用答案哈工程张亮李云波第七章答案7-1油在水平圆管内作定常层流运动,d=75mm,Q=7l/s,=800kg/,壁面上=48N/,求油的粘性系数。解:圆管层流,流量管壁上(结论)7-2Prandtl混合长度理论的基本思路是什么?答:把湍流中微团的脉动与气体分子的运动相比拟,将Reynolds应力用混合长度与脉动速度表示。7-3无限大倾斜平板上有厚度为h的一层粘性流体,在重力g的作用下作定常层流运动,自由面上压力为大气压Pa且剪切应力为0。流体密度为,运动粘性系数为,平板倾斜角为。求垂直于x轴的截面上流体的速度分布和压力

2、分布。解:不可压缩平面流动的Navier-Stokes方程为:连续方程为:由于流动定常,故Navier-Stokes方程中,则Navier-Stokes方程可简化为边界条件为:y=0时,u=0,v=0y=h时,v=0,=0,p=Pa由上述边界条件知,v始终为0,故。则以上Navier-Stokes方程的第二式可进一步简化为:由y=h时p=Pa解得:常数故以上Navier-Stokes方程的第一式可进一步简化为:因p为y的函数,所以上式中=0上式最终简化为:由边界条件,y=0时,u=0,立即得到=0,又由所以(答案)7-4两块无限长二维平板如图所示,其间充

3、满两种粘性系数分别为、,密度分别为、,厚度分别为、。已知上板以等速向右作平行运动,整个流场应力相同,不计重力,流动为层流,求速度、切应力分布。解:基本方程组:由于v=0和上式可化简为所以,对上层流体,有以上关于的方程的边界条件为:对下层流体,有以上关于的方程的边界条件为:由于上层流体与下层流体的相同,因此有此式与上两式联立,可确定三个待定参数。另一个参数尚需要另外的边界条件才能求解。(未完待续)7-5略7-6具有的油流过直径为2.54cm的光滑圆管,平均流速为0.3m/s,试计算30m长度管子上的压降,并计算管内距管壁0.6cm处的流速。解::则流动为层

4、流由即管壁0.6cm处的流速:7-7的水流过直径d=7.62cm的光滑管,每分钟流量为,求在915m长度上的压力降。管壁上的剪切力及粘性底层的厚度。解的淡水:查莫迪图光滑管在7-8已知半径为的光滑圆管中流体做定常层流运动,流体密度为ρ动力粘性系数μ,若由接出的两玻璃管测得l长度流体的压力降1写出沿程阻力系数λ与雷诺数Re的关系2推导体积流量与压力降得关系式。因为

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