工程流体力学 (王英 李诚 著) 中南大学出版社 课后答案

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2、×0.51.2解：1−du2um⎛y⎞3=⎜⎟dy3h⎝h⎠1−ydu2um⎛1⎞3um当=0.25时，此处的流速梯度为=⎜⎟=1.0583hdy3h⎝4⎠h1−ydu2um⎛1⎞3um当=0.50时，此处的流速梯度为=⎜⎟=0.8399hdy3h⎝2⎠h1.3解：udu1T=τA=µA=1.15××0.8×0.2N=184Ndy0.001δ油1.4解：充入内外筒间隙中的实验液体，在外筒的带动下做圆周运动。因间隙很小，速度可视为近似直线分布，不计内筒端面的影响，内桶剪切应力由牛顿内摩擦定律推得：uMduu0ω(r+δ)

3、τ=µ=µ=µwww.khdaw.comωdyδδ作用于内筒的扭矩：ω(r+δ)2M=τAr=µ2πrhδMδ4.9×0.003µ==Pa⋅s=4.3219Pa⋅s2()102πωrr+δh2()2π××0.2×0.4×0.2+0.003课后答案网601.5解：dVV体积压缩系数：κ=−dpddV=−κVdp−10265=−4.75×10mN×200ml×(20×10−1×10)Pa（负号表示体积减少）=−1.8905mldV1.8905手轮转数：n==≈1222πdπ⋅1δ×0.2441.6解：µ=νρ1µ=(1+1

4、5%)ν(1−10%)ρ=1.035νρ2µ2=1.035，即µ比µ增加了3.5％。21µ11.7解：29.8测压管内液面超高：h==2.98mmH2Od10.5h=−=−1.05mmHgd当测压管内液面标高为5.437m时，若箱内盛水，水箱液面高程为：2.985.347m−m=5.34402m1000若箱内盛水银，水箱液面高程为：1.055.347m−(−)m=5.34805m10001.8解：当液体静止时，它所受到的单位质量力：www.khdaw.comvf={f,f,f}={0,0,−g}。xyz当封闭容器自由下

5、落时，它所受到质量力除向下的重力G＝mg外，还有与重力加速度方向相反（即向上）的惯性力F＝－mg，所以G+Fmg−mgf===0zmmv其单位质量力为f={f,f,f}={0,0,0}课后答案网xyzz1.9解：2222F=∆mωr=∆mωx+y离心A水平方向（法向）的单位质量力为：0Fy离心2222f==ω⋅r=ω⋅x+yx水平∆mF=∆mω2x2+y2⋅x=∆mω2xxryxAx2+y2yx2∆mωx2f==ωxx∆m2同理可求：f=ωyy－∆mg2f==－g=－9.8m/sz∆m24222则A点处单位质量力为：f

6、=g+ω(x+y)gg与水平方向夹角为：θ=arcsin=arcsinfg2+ω4(x2+y2)21.10解：dVV体积膨胀系数：α=Vdt33dV=αVdt=0.00051×10×80m=0.408mV解法二：散热器dV=αdtVVVdVT锅炉积分：=αdt∫V∫TV0V0Vln=α(T−T)=0.00051×80=0.0408V0V0V=VeαV(T−T0)=10e0.0408=10×1.0416=10.4164m30www.khdaw.com3所以，膨胀水箱的最小容积为：∆V=0.4164m2221.11答：运动

7、粘度ν——[LT]切应力τ——[MLT]体积模量κ——[LTM]222表面张力系数σ——[MT]动量p——[MLT]功E——[MLT]3p课后答案网A2ωρlv21.12答：①=E（欧拉数）②③④=We（韦伯数）2uρvQσ1.13解：由已知条件可将溢流堰过流时单宽流量q与堰顶水头H、水的密度ρ和重力加速度g的关系写成下面的一般表达式：αβγq=KρgH其量纲公式：[2−1][−3]α[−2]β[]γ[]α[]−3α+β−γ[]−2βLT=MLLTL=MLT根据量纲一致性原则：[M]：α=0[L]：−3α+β+γ=2[

8、T]：−2β=−1α=0解得：β=12γ=323令m=K2（即堰流流量系数），得堰流单宽流量计算公式：q=m2gH201.14解：根据题意已知列出水泵输出功率N与有关的物理量的关系式：f(N,ρ,g,Q,H)=0由于用瑞利法求力学方程，有关物理量不能超过4个，当有关物理量超过4个时，则需要归并有关物理量，令γ=ρg写出指数乘积关系