《流体力学》(罗惕乾 著)课后习题答案 机械工业出版社

《《流体力学》(罗惕乾 著)课后习题答案 机械工业出版社》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章流体静力学习题答案2-17多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程单位为m，试求水面的绝对压强。解：对1-1等压面pg02+−ρ(3.01.4)=pg+−ρ汞(2.51.4)对3-3等压面pg2+−ρ(2.51.2)=pga+−ρ汞(2.31.2)将两式相加后整理pg0=−ρ汞汞(2.31.2)+−ρρρg(2.51.4)−−g(2.51.2)−−g(3.01.4)=264.8kPa绝对压强pp0.abs=+=0pa264.8+98=362.8kPa2-19静止时液面以上体积等于旋转时自由液面以上的体积。22

2、222224ωωRrRπω2πω4ππRr−=∫2drRπR(H−h)=R22gg04g4g4(gHh−×−)49.8(0.50.3)ω===18.67rad/s22R0.152-24矩形平板闸门AB一侧挡水，已知长l=2m,宽b=1m，形心点水深hc=2m,倾角α=45度，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力T。解：PpAg==⋅=××ccρhbl10009.8212××=39.2kN322oIbl/12l2sin45yye−===c===0.1178mDCyAybl12h/sin1α2

3、×2ccclQTl⋅=cosαP⋅(+e)2对A点取矩le2+1.1178∴TP==39.2×=30989Nlsinα1.4142-26矩形平板闸门宽b=0.8m,高h=1m,若要求箱中h1超过2m时，闸门即可自动开启，铰链的位置y应是多少。3Ibl12yy=+=+Cy=15.6m解：DccyAybhcc距底yy=−=2D04.4m2-27解：总压力的水平分力为2()h1h2+PgX=ρ=ρ8g2垂直方向分力为：PgZ=ρρv=6g22总压力为PPP1=+=XZ0ρg=98KN2-28金属矩形平板闸门宽1m，由两根工字钢

4、横梁支撑。闸门高h=3m,容器中水面余闸门顶齐平，如要求两横梁所受的力相等，两工字钢的位置y1、y2应为多少？解：由图算法可知平板闸门所受总压力2hP=pA=ρgc2上面工字梁承受水压力P1是总压力的一半22h11hh3P=ρg=P=ρgh==1得122422223P1的作用点yh11==×=1.414m332P1、P2及总压力P对A点取矩P1122⋅yPyPy+⋅=⋅D2yyy=−=22×−=hy4−=1.4142.586m21D1322-30挡水建筑物一侧挡水，该建筑物为二向曲面（柱面），z=ax，a为常数。试求单位

5、宽度挡水建筑物上静水总压力的水平分力Px和铅垂分力Pz。12解：水平分力Px=ρgh2铅垂分力Pz=ρgVh+h3a+x2h式中V=∫a(h−z)dx=[hx−a]=h0303a2hPg=ρhz3a2-33密闭盛水容器h1=60cm，h2=100cm，水银测压计读值△h=25cm。试求半径R=0.5m的半球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。解：容器内液面压强pg01=ρ汞Δ−hgρh=27.44kPa半球形盖AB形心处压强ppgc=02+=ρh37.24kPa22水平分力PpApRxc==⋅=×cππ37.24×=

6、0.529.23KN2233Pg==ρρπVgR=××=9800π0.52.56KN铅垂分力z332-34球形密闭容器内部充满水，已知测压管水面标高▽1=8.5m，球外自由水面标高▽2=3.5m。球直径D=2m，球壁重量不计。试求：作用于半球连接螺栓上的总拉力；作用于支撑下半球垂直柱上的水平力和竖向力。解：以上半球面为研究对象22Pgz==∇ρρVgπR(12−∇)100098=××.π×1(8.53.5)×−=153.86KN作用于垂直柱上的水平力、竖向力皆为0第三、四章流体动力学基础习题及答案2133-8已知流速场u

7、x=xy,uy,uz=xy,试求：（1）点（1，2，y33）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流？uuuuxxxx1146解：（1）auuuxxxyzytxyz33312532ayuyyy3333331216ayuxuxyxyxyzxy3332222aaaa13.06m/sxyz（2）二元流动（3）恒定流14xy（4）非均匀流3cycx3-11已知平面流动速度分布为uu，，其中c为常xy2222xyxy数。

8、求流线方程并画出若干条流线。dxdydxdy解：-xdx=ydyuucycxxy2222xyxy22积分得流线方程：x+y=c方向由流场中的ux、uy确定——逆时针3-17下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？(1)ux=－ay,uy=ax,uz=0（2）cycxuuu,,