哈工程-流体力学试卷一答案.docx
填空题.流体静力学，流体动力学，流体运动学（或类似意思即可）1 .受任何微小剪切力作用都能连续变形. Rei=2 Rea2 . 1, 0.2m/s. z + & = c,在重力作用下连续均质不可压静止流体中各点单位重量流体的总 Pg势能相等.重合3 .雷诺数，Re =或Re = " v vq 2bhO. b + h.属同一量级9 .没有粘性（或粘性系数为0）.几何相似，运动相似，动力相似10 .层流,紊流（或湍流） 二、选择题.D； 2.C； 3.B； 4.D； 5.C； 6.A； 7.C； 8.A； 9. A； 10. D； ll.D； 12.D13.ABCD； 14ABCD； 15.ACD三.计算题1、v - - -= 1.25 x 10-5 m2/sp 800油内沿板垂直方向y的速度u （y）为线性分布，所以du u 八 0.5=25 N/m2T, = LI 一=0.01XT1? dy 30.2 xlO-3.取如下图的123,4四个等压面，分别对其列等压面方程，有。Ple=Pe+Plg(h+hl)P2e =Pie 一夕3g%=Pe +gg(h+h)一夕3ghiP3c=P2e +Q2gh2=Pc +Plg(h+hJ-Q3gh| + 0 gh2P4e=P3e 一夕3gh3 =Pe + Plg(h+% >23g% + 夕2gh2 一夕3gh3由于气体密度很小，故容器B中的计示压强即为等压面4处的计示压强，有PBe=P4Kp3e 一 23gh3=Pe +qg(h+h|)-03g% + 夕2gh2 一夕3gh3=2.45 x104+1000x9.8x (0.5 + 0.2) + 800x9.8x0.1-13600 x9.8x (0.3 + 0.2)= -34496 Pa.解：1)右端盖是一圆平面，面积为A右=jtr2其上作用的总压力有F右=P g (h+R) A右=P g (h+R) Ji R2=103X9.8X (0. 6+0. 1) X3. 14X0. 12=215. 4 (N) 方向垂直于端盖水平向右2)左端盖是一半球面，分解为水平方向分力Fx左和垂直方向分力Fz左。Fx 左二 P g(h+R) Ax= P g (h+R)冗 R2=103X9.8X (0. 6+0. 1) X3. 14X0. 12=215. 4 (N)方向水平向左垂直方向分力由压力体来求，将半球面分成AB、BE两局部，AB局部压力体 为ABCDE0A,即图中左斜线局部，记为VabcDEOA，它为实压力体，方向向下；BE 局部压力体为BCDEB,即图中右斜线局部，记为VbcdeB，它为虚压力体，方向 向上。因此总压力体为它们的代数和。Vp= = " + y 2 = J（_3+（4）2 =5/71/5ABCDEOA -VBCDEB=VABEOAVp正好为半球的体积，所以V =1/2X 4/3 X JIR3 JrFz 左二 P g Vp = P g2/3 Ji r3 = 103 X9.8X2/3X 3. 14 X 0. l3=20. 5 (N) 方向垂直向下总作用力为%左=216.4NF合力通过球心与水平方向夹角为。=tg-1*=5.4°小.pV2P += A）由伯努利方程，得 2nV52p = Po- = 101000-L19x = 100985Rz.取喷管入口，出口及其所夹局部为控制体，由连续性方程，有匕过=匕成，故耳=匕当= 10x（更）2=2.5m/s 1 42 44100对喷管入口和出口截面列伯努利方程，有Q+（夕匕2 = 2+30修月=2 + g 夕匕2 一;夕彳=；X1000 X （102 - 2.52） = 46875Pa对所取控制体列动量方程，有2兀d12兀d兀d、。匕丁Ph -t=p-F 7rdl t " id,T -2 兀d_ _ b=Pi?一夕匕才+夕匕.?=220.97V所以连接螺栓上的拉力为220.9N,方向为水平向右.取两容器的自由液面为有效截面1和2,右侧自由液面为基准面226.4ml s,6.4ml s,由Re】=2.8ml s_ vd _ 6.4 x 0.2- V-1.007 xlO-6由%=匕才=匕丁= 1.27xl06, = 0.00023 ,查莫迪图得4 =0.015 4由 Re,二咀= 8.4x05, A = 0.00015,查莫迪图得为二。.。145-v 1.007x10-6d2PtPg+ Z +出嗡+z尹+ OHO 00011 x 45彳+/小金5彳+（+狐+金+ ?扩）（v；自彳+比/；+金犷+5+品+外2.82+ (- 1 + 3.5 +1)d22x9.81八一 30 6.42 八匚 60 2.82. 6.42= 0.015+ 0.0145+ 0.50.2 2x9.80.3 2x9.82x9.8=9.4m.此时流动满足弗劳德数相等，有下_ M3严-3严V = (-),/2 M = 40,/2 X 0.54 = 3.415加 s r因为用的是同种流体，勺)=1,尸=/2 r ) = 1.1X (40)3 = 70400NP=Fv=70400x3. 415=240. 4kW.设 V =于(bp, ju,I, £, d, v, p)1 1 -3选取V, p, d为3个基本量，0 -1 0=-1,为独立变量0 0 1那么其余7-3=4个物理量可表达成4I£产炉/ 1广炉2dz22产炉3/33产炉4d1对于:dim Ap = dim(vA,/?v,(iz,)M匚T? = (LT-,)Xl(Mr3) v,广l = x-1 = % - 3y + Z-2 = Xy得 xi=2,yi=l, zi=Q1a“l 2V P对于12： MLT.i =(LT-)y2(ML)z2 , 根据量纲一致原那么，得X2=l,y2=l, Z2=l, k* 1 * * * V肛=二-pvd Re对于乃3,»4，L = £V34 (LT 户4(儿73户根据量纲一致原那么，得 X3,4=l,y3,4=0,Z,3,4=0, 71 = dd所以有A = /(Re,今Vd d 2
