工程流体力学课后习题答案(杜广生)

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1、《工程流体力学（杜广生）》习题答案《工程流体力学（杜广生）》习题答案第一章习题f136001.解：根据相对密度的定义：d13.6。1000w式中，表示4摄氏度时水的密度。w2.解：333查表可知，标准状态下：1.976kgm/，2.927kgm/，1.429kgm/，CO2SO2O2331.251kgm/，0.804kgm/，因此烟气在标准状态下的密度为：N2HO21122nn1.9760.1352.9270.0031.4290.0521.2510.760.8040.0531.341kgm/3.解：（1）

2、气体等温压缩时，气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强，因此，绝对压强为4atm的空气的等温体积模量：3KP4101325405.310a；T（2）气体等熵压缩时，其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积，因此，绝对压强为4atm的空气的等熵体积模量：3Kp1.44101325567.410PaS式中，对于空气，其等熵指数为1.4。4.解：根据流体膨胀系数表达式可知：3dVVdT0.0058502mV因此，膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。5.解：由流体压缩系数计算公式可知：3dVV110592km0.5110/N5dp(4

3、.90.98)106.解：根据动力粘度计算关系式：746784.28102.910PaS7.解：根据运动粘度计算公式：第1页共44页《工程流体力学（杜广生）》习题答案31.310621.310ms/999.468.解：查表可知，15摄氏度时空气的动力粘度17.8310Pas，因此，由牛顿内摩擦定律可知：U630.3FA17.83100.23.3610Nh0.0019.解：如图所示，高度为h处的圆锥半径：rhtan，则在微元高度dh范围内的圆锥表面积：dh2htandA=2r=dhcos

4、cos由于间隙很小，所以间隙内润滑油的流速分布可看作线性分布，则有：drhtan===则在微元dh高度内的力矩为：3hhtan2tantan3dM==dArdhhtan=2hdhcoscos因此，圆锥旋转所需的总力矩为：33H4tan3tanHMd==M2hdh=2coscos4010.解：nD润滑油与轴承接触处的速度为0，与轴接触处的速度为轴的旋转周速度，即：=60d由于间隙很小，所以油层在间隙中沿着径向的速度分布可看作线性分布，即：=dy则轴与轴承之间的总切应力为：TA==Db

5、2克服轴承摩擦所消耗的功率为：PT==Db因此，轴的转速可以计算得到：3-36060P6050.7100.810n====2832.16r/minDDDb3.140.20.2453.140.20.3第2页共44页《工程流体力学（杜广生）》习题答案11．解：229n0根据转速n可以求得圆盘的旋转角速度：===36060如图所示，圆盘上半径为r处的速度：=r，由于间隙很小，所以油层在间隙中沿着轴向的速度分布可d看作线性分布，即：=dy则微元宽度dr上的微元力矩：r3323dM==2=dArrdrr2rdr=6

6、rdr因此，转动圆盘所需力矩为：D244232(D2)20.40.23Md=M=6rdr=6=63.14=71.98Nm-340.23104012.解：摩擦应力即为单位面积上的牛顿内摩擦力。由牛顿内摩擦力公式可得：d4===8850.00159=2814.3Pa-3dy21013.解：活塞与缸壁之间的间隙很小，间隙中润滑油的速度分布可以看作线性分布。Dd-152.6-152.4-3-3间隙宽度：==10=0.110m22因此，活塞运动时克服摩擦力所消耗的功率为：2PT===AdL=dL2-4-3

7、-26=9200.9144103.14152.41030.4810=4.42kW-30.11014.解：d对于飞轮，存在以下关系式：力矩M=转动惯量J*角加速度，即MJ=dt2n2600圆盘的旋转角速度：===20606022G圆盘的转动惯量：JmR==R式中，m为圆盘的质量，R为圆盘的回转半径，G为圆盘的重量。g第3页共44页《工程流体力学（杜广生）》习题答案2角加速度已知：=0.02rads/d3dd22dL粘性力力矩：MTrA==