北京理工大学传输原理王扬卫习题答案

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1、第二章3.当一平板在以固定板对面以（）.6m/s的速度移动时（如图）,计算其稳定状态下的动量通量（N/m?）。板间距离为2mm,板间流体的动力粘度为v=2X

2、（r6Pa-s,动量通量的方向如何？切应力的方向呢？解:du=-2x10吋。―<2x10"3J=O.617V//7z2动量通量方向垂直于流体的流动方向，切应力方向与流体方向平行。4.1-1温度为38°C的水在一平板上流动（1）如果在"百处的速度分布—-3y-y：求该点壁面切应力。38t水的特性参数是:p-llm'V-O.OO7cvw2/s⑵在y=1呦利工=斗处.沿y方向传输的动就通就是多少?

3、（3）在防加川和工-斗处,沿x方向冇动肌通量吗？若彳j,它是芸少（垂直于流动方向的单位面枳上的动蜀通就）?解：（1）壁面处ry=0,故有0*3“一=-3//=-3x0.0007=-2」*1『Pady⑵诗"(3一3列“广—2.999997r=如二(-0.0007)x(-2.999997)=-2.0999x10'2Pady(3)沿x方向的对流动量通量为刖扎u“=3x0.001-0.001-N3x10」-N叫仁=KXM)xO.(X)3x(k(X)3=().009—nr第三章[3-13]已知在圆柱坐标下的连续性方程为土+竺+丄竺+竺=o,试判断下列平面流

4、场是否连续？rdrrd6dzur=2rsin0cos久u&=2rcos亠0解:12^=2sin&cos8•:%=-4rcos&sin&.drd6将其代入连续方程，得：2sn&8S&-2dn&8S&-4sin&cos&=0,满足连续方程，所以流场连续。4.FvVvVi必L」dy1.由流线微分方程：x+z'-y+1两边积分："(x+J+C,—ln(弋+r)+C2整理：In(x+/)•(-y+t)=C(CX+t)(-y+t)=CA{z=B讨论：1)•取流场中任一点A(1,2,3)t=l时,C=2,B=3((x+1.5)(-+1.5)=1.25流线方程为:

5、2).t=1.5时，流线方程为(x+1.5)(-y+1.5)=1.25z=3说明不同时刻通过同一点流线不同6.解：选取水平基准面o・o•过水断面1•1、2・2。设单位重量的水自断面1•1沿管路ab流到b点.则可列出伯努利方程:P1_Op2Pb49000*因为：zi=h=2O米，Z2=0,y-°,7=7=^9866"=+V2=q/a=1.92W取a】=a2=1.V]=0则：20+0+0=0+5+1.922/19.6+h,故h

6、=14.812(米)7.解：选取过水断1-1>2-2及水平基准面0-0,列1-1面冰面）到2-2面的贝努利方程Pa2+兴0+7

7、<—H再选取水平基准面o'・0',列过水断血2-2及3-3的贝努利力程(厲+兄)+星+些=0*Pa~Y2g+—Y2g⑻因V2=V3由式⑻得邑=10-8=2加(水柱)YZ=2x9810=19620(几)也一2)=j2x9.8(10—4)=10.85(加/$)29.解:Q=A2v2=“x(0・015)xio.85=0.0019(//s)=1.9(L/s)在喉部入ri前的直管截面i和喉部截面2处测量静压力差A和P2,则由式p_222■I=const可建立有关此截而的伯努利方程：_L+£1_=+匕.p22/72/7根据连续性方程，截面1和2上的截面积A】和

8、A2与流体流速V】和v2的关系式为AV1=A2V2所以v22(刃一“2)通过管子的流体流量为Q二人2("-“2)A°[1-令2]A（P-P2）用U形管中液柱表示，所以2沁p_P）二龙（0］）2•2x9.81x0.2x(13.55xl03-lxlO3)=Q()74(点)0I2心“一(加)式中p.p一一被测流体和U形竹中流体的密度。10.[例3.7]在直径D=80mm的水平管路末端，接上一个出口直径为d=40mm的喷嘴(参看图3.25),管路中水的流量为Q=1m3/min,问喷嘴和管子接合处的纵向拉力为若干？设动量校正系数卩和动能校正系数a都取值为1

9、。解因为Q=1加'/min=—!一(7W3/.v)602而舛=型---(O.O8)2-0.00503(m2)44A2=—=—(0.04)2=0.00126(m2)44Q1/60舛O.OO5O3=3.313(刖/$)图3.25水枪喷嘴=d^=,3-23(m/°如取管轴线为水平基准ffiO-O,过水断而为1・1、2・2,则可列出贝努利方程H+£=玉+丄y2马y由此得Pt=—一员)=—[(13.23)2-(3.313)2]=82028(N/m2)12g212x9.8因而£=PxAx=82028x0.00503=412.6(N)设喷噹作用于液流的力沿x轴向

10、的分力为人，则由式(3.79)可得出射流的动董方程为F=R-Fx=pQ(v2x-^lx)=pQ(u2-u})由此可得E=P