流體力學(xué)課后重點(diǎn)題型答案

1、1-2 如圖所示的采暖系統(tǒng)，為防止由于水溫升高水體積膨脹將管道和暖氣片脹裂，特在系統(tǒng)頂部設(shè)置膨脹水箱，使水有自由膨脹的余地，若系統(tǒng)內(nèi)水的總體積為 8m3，加熱前后溫差為 50°C，水的熱膨脹率β=0.005(1/°C)，求膨脹水箱的最小容積應(yīng)為多少？ 解 ： 體 積 膨 脹 系 數(shù) tV Vt d/ d = β ， 分 離 變 量 后 積 分 為 ：V V t VVt tt t d 1 d' '

2、∫ ∫ = Δ + β整理得： V V t t ln ' ln ? = Δ βV Δ = ) =8×（e50×0.0005－1）＝0.203 m3 1 ( ' ? × = ? Δ t t e V V V β1-4 絕對(duì)壓強(qiáng)為 3.329×105Pa 的空氣的等溫體積模量和等熵體積模量各為多少？ （提示： 空氣的絕熱等熵過(guò)程為：pVk=const 其中 k=1.4 稱(chēng)為絕熱指數(shù)）

3、 。 解：由于等溫過(guò)程 ，故 常數(shù) = pV 0 d d = ? + ? V p V p ， 因此等溫體積模量 p Vp V ET = ? = dd ＝3.329×105 Pa` 由于等熵過(guò)程 ，故 ， 常數(shù) = k pV 0 d d 1 = + ? ? V kpV V p k k因此等熵體積模量 kp Vp V ES = ? = dd ＝1.4×3.329×105＝4.661×105 Pa

4、 1-5 有相距 25mm 的二無(wú)限大平行平板間隙中充滿(mǎn)某種液體，在此間隙中有—250×250mm2的薄板，在距離一壁 6mm 處以 0.15m/s 的速度平行于壁面運(yùn)動(dòng)，所需的拉力為 1.439N，間隙中的速度呈線性分布，問(wèn)液體的粘度應(yīng)是多少？ 解：由題意可知薄板上下兩側(cè)均受到摩擦阻力，分別為 F1,F2，薄板到兩平板的距離分別為； mm 19 mm 6 2 1 = = h h ，則總拉力 ) (2 12 1 h h A

5、F F F x x υ υ μ + = + =h2 h1 x υ 動(dòng)力黏度) 1 1 (2 1 h h AFx +=υμ＝ ≈× + × × 001 . 0 ) 19161 ( 15 . 0 25 . 0439 . 12 0.7 Pa s ? 1-9 內(nèi)徑為 10mm 的開(kāi)口玻璃管插入溫度為 20℃的水中。已知水與玻璃的接觸角 10 = θ ℃，12-2 如圖所示，煙囪高 H=20m，煙氣溫度 ts=

6、300°C，試確定引起爐中煙氣自動(dòng)流動(dòng)的壓強(qiáng)差。煙氣密度按下式計(jì)算：ρs=（1.25-0.0027ts）kg/m3，空氣的密度ρa(bǔ)=1.29kg/m3。 解：由題意可知煙囪中煙氣流動(dòng)由煙氣和空氣的密度差引起， 因此，所求壓強(qiáng)差為： gH p s k ） － （ ρ ρ = Δ =[1.29－(1.25-0.0027×300)]×9.807×20 ＝166.7 Pa 2-3 圖為一個(gè)自然循環(huán)的熱水

7、供暖系統(tǒng)， 鍋爐 M 的出水溫度 （可看成是暖氣片 N 的進(jìn)水溫度）是 95°C， 流出暖氣的水溫是 70°C， 假定水溫是在鍋爐中心線和暖氣片中心線變化的， 兩中心線相距 h=15m。問(wèn)水循環(huán)的動(dòng)力是多大？ 解：由于溫度不同時(shí)水的密度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致供熱系統(tǒng)中發(fā)生水循環(huán)； 查表 1-2，插值后得： 3 95 3 70 m / kg 743 . 961 m / kg 535 . 977 ＝ ，ρ ρ =水循環(huán)動(dòng)力為：

8、 gh p ） － （ 95 70 ρ ρ = Δ＝（977.535－961.743）×9.807×15 ＝2323 Pa 2-4 有一差壓測(cè)壓管，連通方式如圖所示。如測(cè)得 a、b、c 值，且已知測(cè)壓管內(nèi)兩種液體密度分別為ρ和ρ′，求 1-1 與 2-2 兩截面的壓強(qiáng)差 p1-p2 的值。 解：從圖中可以看出： ga p p ρ + = 3 1 ； gc p p ' 3 4 ρ ? =gb gc p gb