工程流體力學(xué)(水力學(xué))禹華謙1-10章習(xí)題答

1、第一章 第一章 緒論 緒論 1-3．有一矩形斷面的寬渠道，其水流速度分布為 ? ? / ) 5 . 0 ( 002 . 0 2 y hy g u ? ? ，式中 ? 、 ? 分別為水的密度和動(dòng)力粘度，h 為水深。試求 m h 5 . 0 ? 時(shí)渠底（y=0）處的切應(yīng)力。 [解] ? ? / ) ( 002 . 0 y h g dydu ? ? ?) ( 002 . 0 y h g dydu ? ? ? ? ? ? ?當(dāng)h =0.5m，

2、y=0 時(shí) ) 0 5 . 0 ( 807 . 9 1000 002 . 0 ? ? ? ? ?Pa 807 . 9 ?1-4．一底面積為 45×50cm2，高為 1cm 的木塊，質(zhì)量為 5kg，沿涂有潤(rùn)滑油的斜面向下作等速運(yùn)動(dòng)，木塊運(yùn)動(dòng)速度 u=1m/s，油層厚 1cm，斜坡角 22.620 （見(jiàn)圖示） ，求油的粘度。 [解] 木塊重量沿斜坡分力 F 與切力 T 平衡時(shí)，等速下滑 yu A T mg dd sin ? ? ?

3、 ?001 . 01 45 . 0 4 . 062 . 22 sin 8 . 9 5 sin? ?? ? ? ??? ? u Amgs Pa 1047 . 0 ? ? ?1-5．已知液體中流速沿 y 方向分布如圖示三種情況，試根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律 yudd ? ? ? ，定性繪出切應(yīng)力沿 y 方向的分布圖。 [解] u??yuuuuyuuy??= 0y??y0??? = 0y[解] ) 2 . 1 3 . 2 ( ) 2 . 1 5 .

4、 2 ( ) 4 . 1 5 . 2 ( ) 4 . 1 0 . 3 ( 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? g p g g g p a 汞 水 汞 水 ? ? ? ?g p g g g p a 汞 水 汞 水 ? ? ? ? 1 . 1 3 . 1 1 . 1 6 . 1 0 ? ? ? ? ?kPa g g p p a 8 . 362 8 . 9 10 9 . 2 8 . 9 10 6 . 13 2 . 2 98000 9 .

5、2 2 . 2 3 30 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 水 汞 ? ?2-4． 水管 A、B 兩點(diǎn)高差 h1=0.2m，U 形壓差計(jì)中水銀液面高差 h2=0.2m。試求 A、B 兩點(diǎn) 的壓強(qiáng)差。 （22.736N／m2）[解] 2 2 1 ) ( gh p h h g p B A 水銀 水 ? ? ? ? ? ? ?Pa h h g gh p p B A 22736 ) 2 . 0 2 . 0 ( 8 . 9 10

6、2 . 0 8 . 9 10 6 . 13 ) ( 3 32 1 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 水 水銀 ? ?2-5．水車(chē)的水箱長(zhǎng) 3m,高 1.8m，盛水深 1.2m，以等加速度向前平駛，為使水不溢出，加速度 a 的允許值是多少？ [解] 坐標(biāo)原點(diǎn)取在液面中心，則自由液面方程為： x ga z ? ? 0當(dāng) m l x 5 . 1 2 ? ? ? ? 時(shí)， m z 6 . 0 2 . 1 8 . 1 0