工程流体力学课后习题答案(杜广生).docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯《工程流体力学（杜广生）》习题答案第一章习题1.解：依据相对密度的定义：dfw13600100013.6。式中，w表示4摄氏度时水的密度。2.解：查表可知，标准状态下：CO21.976kg/m3，SO22.927kg/m3，O21.429kg/m3，N21.251kg/m3，H2O0.804kg/m3，因此烟气在标准状态下的密度为：1122nn1.9760.1352.9270.0031.4290.0521.2510.7

2、60.8040.051.341kg/m33.解：4atm（1）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，绝对压强为的空气的等温体积模量：KT4101325405.3103Pa；（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：KSp1.44101325567.4103Pa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：dVVVdT0.0058502m3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

3、算公式可知：dVV110350.51109m2/Nk(4.90.98)105dp6.解：根据动力粘度计算关系式：6784.281072.9104PaS7.解：根据运动粘度计算公式：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1.31031.3106m2/s999.48.解：查表可知，15摄氏度时空气的动力粘度17.83106Pas，因此，由牛顿内摩擦定律可知：FAU17.831060.20.33.36103Nh0.0019.解：如图所示，高度为h处的圆锥半径：rht

4、an，则在微元高度dh范围内的圆锥表面积：dA=2rdh2htandh=coscos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：d==r=htan则在微元dh高度内的力矩为：dM=dAr=htan2htandhhtan=2tan3h3dhcoscos因此，圆锥旋转所需的总力矩为：tan3Htan3H4M=dM=2h3dh=2cos0cos410.解：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：=nD60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：d=d

5、y则轴与轴承之间的总切应力为：T=A=Db2克服轴承摩擦所消耗的功率为：P=T=Db因此，轴的转速可以计算得到：6060P6050.71030.810-3r/minn===3.140.20.2453.140.2=2832.16DDDb0.311．解：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯根据转速n可以求得圆盘的旋转角速度：=2n=290=36060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看作线性分布，即：d=d

6、y则微元宽度dr上的微元力矩：dM=dAr=r2rdrr=23r3dr=62r3dr因此，转动圆盘所需力矩为：DM=dM=622r3dr=62(D2)4=63.1420.40.234=71.98Nm040.2310-3412.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=8850.001594-3=2814.3Pa=210dy13.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。间隙宽度：=D-d=152.6-152.410-3=0.110-3m22因此，活塞运动时克服

7、摩擦力所消耗的功率为：2P=T=A=dL=dL=920-43.14152.4-3-2620.9144101030.4810-3=4.42kW0.11014.解：对于飞轮，存在以下关系式：力矩M=转动惯量J*角加速度，即M=Jddt圆盘的旋转角速度：=2n=2600=206060圆盘的转动惯量：J=mR2=GR2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角加速度已知：=0.02rad/s2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯dddd3L粘性力

8、力矩：2dL2d为轴的直径，LM=Tr=A==20，式中，T为粘性内摩擦力，224为轴套长度，为间隙宽度。因此，润滑油的动力粘度为：J=GR2=500(3010-2)20.020.0510-3=3232-23-2=0.2325Pas202dL5gdL59.83.14(210)510415.解：查表可知，水在20摄氏度时的密度：=998kg/m3