1、- 1 -第 1 章 绪论1.1 解: 33905.08941mkgkggVGm1.2 解: 312hyudm当 时,此处的流速梯度为5.0 huhudymm0583.14323当 时,此处的流速梯度为.hy 9.231.3 解: NAdyuT 184.01.51.4 解:充入内外筒间隙中的实验液体,在外筒的带动下做圆周运动。因间隙很小,速度可视为近似直线分布,不计内筒端面的影响,内桶剪切应力由牛顿内摩擦定律推得: )(0rudy作用于内筒的扭矩: hrArM2)(sPasah 3219.40.4.0.6139221.5 解:体积压缩系数: dpVml PalNdV8905.1 )102(07
2、4 5621习Mud- 2 -(负号表示体积减少)手轮转数: 12.0489522dVn1.6 解: 1035.1%52 ,即 比 增加了 3.5。03.1211.7 解:测压管内液面超高: mdhOH98.22g051当测压管内液面标高为 5.437m 时,若箱内盛水,水箱液面高程为: 342.98.2347.5若箱内盛水银,水箱液面高程为: mm805.)105.(.1.8 解:当液体静止时,它所受到的单位质量力:。gffzyx,当封闭容器自由下落时,它所受到质量力除向下的重力 G mg 外,还有与重力加速度方向相反(即向上)的惯性力 F mg ,所以 0mGfz其单位质量力为 ,0,zy
3、xf1.9 解: 222mrF离 心水平方向(法向)的单位质量力为: 222yxrf 离 心水 平 xmyxyxmFx 2222 Aryz- 3 -xmfx2同理可求: yf22/8.9sgfz 则 A 点处单位质量力为: 24yxf与水平方向夹角为: 242arcsinrsi yxgf1.10 解:体积膨胀系数: dtV33408.105. mtdV解法二: dtV积分: T00048.051.ln0 V 348. 16.0 meeTV所以,膨胀水箱的最小容积为: 316.01.11 答:运动粘度 TL2切应力 M体积模量 2表面张力系数 T动量 pL功 E2M1.12 答:习习- 4 -
4、(欧拉数)uEvp2 QA23 (韦伯数)Welv21.13 解:由已知条件可将溢流堰过流时单宽流量 q 与堰顶水头 H、水的密度 和重力加速度 g 的关系写成下面的一般表达式: gK其量纲公式: 232312 TLMLTMTL根据量纲一致性原则: 0:L23:T12解得: 30令 (即堰流流量系数) ,得堰流单宽流量计算公式:2Km230Hgq1.14 解:根据题意已知列出水泵输出功率 与有关的物理量的关系式:N,QNf由于用瑞利法求力学方程,有关物理量不能超过 4 个,当有关物理量超过 4 个时,则需要归并有关物理量,令 g写出指数乘积关系式:cbaHK写出量纲式:cbaQN- 5 -以基
5、本量纲( 、 、 )表示各物理量量纲:MLTcbaL13232根据量纲和谐原理求量纲指数: 1:Lc:Tba23得: , ,a整理方程:令 K 为试验确定的系数:gQHN1.15 解:列出有关物理量的关系式: 0,21dpvf取 , , 为基本量2, ,112cbadv221cbadv332cbadv:111cp1132cbaMLTML: 1c: 13ba:T12得: , ,0,11cba21vp同理可得: 21d:333cbav解得: , , ,130323vd即: ,212vdpf- 6 -1212221Re,dpvvdfvp第 2 章 流体静力学2.1 解:相对压强: ghp 33/02
6、4.15/051.308.9 mkgmkg2.2 解:设小活塞顶部所受的来自杠杆的压力为 F,则小活塞给杠杆的反力亦为 F,对杠杆列力矩平衡方程: abT)(小活塞底部的压强为: 22)(4adbFp根据帕斯卡原理,p 将等值的传递到液体当中各点,大活塞底部亦如此。 22)(4DTGcmbadD28.)75(018)(2 2.3 解:(1) attkPapa 3469.19392 (2) v 570 水柱高mghv.2895- 7 -2.4 解: 2.5 解:11 为等压面: ghpHa0 kPamNmN94.10/1094/)2.15(88.)(2kap.2.6 解:kagLpc 45.23
7、0sin5.89sin2.7 解:如图所示,过 1、2、3 点的水平面是等压面。 )()(323412zgzghpBA)(32141 zgAA )()()( 2341 zzz310)6(8.0656.8.9 Pa052.8 解: ghpghpBAB p1 3106.89.36.089 2 gh1 gh3 2 1 (b)(a)BAB (-2) g(h+R) 1dcBAhABmhA24Bh- 8 -34.6528 kPa2.9 解:如图所示,A、B、C 点水平面是等压面。 )9.052()9.02()7.02()7.081( ggggppp6.3.)92(8.1.6.kPa742.10 解:对上支
8、 U 形管: 11ghhHp所以 (1))()(对下支 U 形管:221)(ghhp(2)H将(2)代入(1) 得: 12)(p32 495040.63mkgh代入(2)得: 212Hpm39.45.60)506(2.11 解: OHgpA2.1.0C28.43.54OmHgpB2.0 L160TA gsin. (1+)PDA0.79汞 a18pBCC zp2Bz- 9 -OmHgpBD25.42.12 解: 静水总压力: BLLP60sin211kN439.05.12si5.28或: mLhC846.0sin1kNAgP4359.10.251.29合力作用点 D 距 A 点的距离: 60si
9、n60sin311gLgLm43.25.25. 或:压力中心至闸门底边的距离: hLe 09.1)6sin5.460sin(3.)(321 或:压力中心的位置: AyICxDm4103. 5.21.25.23: 0AM6cosTLPDAkN69.10cos5.2.902.13 解:(1)求闸门所受的静水总压力 P 及力矩 M 对角式转动闸门铅垂边:静水总压力: 2eRO1H- 10 -)2(1111RHgBBPxkN6.95.8.9作用点距 O 点的距离: BRHBRHe )2(3)(321111 m458.0)1.2(35力矩: )23(61211 RHgBePMkN98.5.8.9对角式转动闸门水平边:静水总压力: kBgRPz 5.241.22 作用点距 O 点的距离: me50.力矩: kNHM.892212对整个角式转动闸门:静水总压力: Pzx 375.1.46.2力矩: mkN27.312(2)求当 时闸门所受的力矩 M 0?2R当 时,即 时,M 021M2121)3(HRmRHR 8563.)15.(.)(3112 2.14 解:设阀门形心点的水深为 hc阀门上受的静水总压力: 24dgPcP 的作用点距水面的斜长: AyICxDPd