流体力学(李玉柱)第二版课后复习题答案.pdf

1-1 解：已知：40mm，0.7Pa s，a=60mm ，u=15m/s，h=10mm 根据牛顿摩擦力定律：uTAy设平板宽度为b，则平板面积0.06Aa bb上表面单位宽度受到的摩擦力：1100.70.06150210.040.01TAubNbbhb/m，方向水平向左下表面单位宽度受到的摩擦力：2200.7 0.061506300.01 0TA ubNbbhb/m，方向水平向左平板单位宽度上受到的阻力：12216384N，方向水平向左1-2 解：0.5mm，2Pa，u=0.25m/s 根据uy，有：30.5 1020.004Pa s00.250yuu1-3 解：20t，d=2.5cm=0.025m，1mm=0.001m，u=3cm/s=0.03m/s 设管段长度l，管段表面积：Adl单位长度管壁上粘滞力：03.140.0250.030.001Audl ulyl1-4 解：20.80.20.16mA，u=1m/s，10mm，1.15Pa s011.150.1618.40.01uuTAANy1-5 解：15rad/s，1mm，0.1Pa s，0.6md，0.5mH12根据牛顿摩擦定律，切应力：ury小微元表面积：2sindrdAr小微元受到的粘滞力：dTdA小微元粘滞力的力矩：2sinrdrdMr dTrr22220.32sin0.5140.50.32ddH圆锥体所受到的合力矩：442010.1 3.14150.32237.1sin2sin20.0010.514ddrdrMdMrrN m习题【 2】2-1 解：3.0Bhm，3.5ABhm23.0mH OBBphg9.8 10003.029400PaBBpgh42.9410 -9.8 10003.5=-4900PaABABppgh20.5mH OAAphg2-2 解：1mz，2mh，00Pap管中为空气部分近似的为各点压强相等。

10ppghgh2Appgz12pphB hAB 21有：()9.8 1000(12)9800PaApg zh2-3 解：1.5mH，20.2mh，3=800kg/moil根据真空表读数，可知M点相对压强980PaMp1-2 是等压面112Mppg Hhh212oilHgpghgh12pp有：1212MoilHgpg Hhhghgh119809.8 1000 1.50.29.8 80013600 9.8 0.2hh15.6mh2.4 解：如图 1-2 是等压面， 3-4 是等压面， 5-6 段充的是空气，因此65pp，6-7 是等压面，建立各点的压强：1Appg xHgy2BppgxgH12pp联立有：ABppH3pg yH45ppgz65pp67pp7pg yHbg baz43pp211234567xyz 联立有：g yHg yHbg bazgzbab有：ABappHHb2-5 解：4900PaMp，10.4mh，21.5mh021AMppghpgh01249009.8 10000.41.55880PaMppg hh2-6 解：20cmz，12cmh31=920kg/m1-2 是等压面1Appg hx21Bppg zxgh12pp1BAppg zhgh29.8 10000.20.12920 9.8 0.12187Pa=0.19mH O1为空气，则1gh可以忽略2784Pa0.08mH OBAppg zh2-7 解：30，0.5ml，0.1mhsinpghgl有：sin9.8 10000.5 sin300.11470Papg lh2-16 解：1mh，0.8mb，12mh绘制压强分布图12mh时，作用于挡板的压力的作用点距离池底的距离：x21 g(h1-h)mhhhhhhhe44.0122122231231111轴位于作用点下方，即可自动开启即0.44yem时，即可自动开启。

2-17 解：1mb，45，13mh，12mh图解法 1：绘制压强分布图压力分为两部分：21211129.8 100032116.932sin452 sin45hhPS bg hhbkN作用方向垂直于闸门指向右作用点：12120.943 sin 45hhym222129.81000322 127.72sin 45sin 45hPSbg hhbkN作用方向垂直于闸门指向右作用点：12212.83sin452 sin45hhym总压力大小：126.9327.7234.65PPPkN总压力作用方向垂直于闸门指向右根据合力矩定理：1122PyP yP y有作用点：11226.930.9427.722.832.4534.65P yP yymP图解法 1 图解法 2 gh1 g（h1-h2）S1S2P1P2 gh1 gh2yyxx图解法 2：绘制压强分布图左侧：2111119.8 10003162.372sin 452sin 45hPSbghbkN作用方向垂直于闸门指向右作用点：112232.833 sin 453sin 45hym2222219.8 10002127.722sin 452sin 45hPSbghbkN作用方向垂直于闸门指向左。

作用点：12213123.30sin 453 sin45sin 453 sin 45hhym总压力大小：1262.3727.7234.65PPPkN总压力作用方向垂直于闸门指向右根据合力矩定理：1122PyP yP y有作用点：112262.73 2.8327.72 3.302.4534.65PyP yymP2-18 解：总压力大小为：24cPghD压力作用点距离形心C的距离为：cecIyy A将44264512cDDI，sincchy，214AD带入，有：422sin5121128sin4eccDDyhhD总压力对轴的力矩：2421sinsin4128512eccDg DMP yghDhM与hc无关2-20 解：1.2bm，12.8hm，21.6hm绘制压强分布图，压强分布图为一个矩形总压力大小：1221000 9.82.8 1.61.6 1.222.58PS bg hhhbkN总压力的作用点距离转轴N点距离：2111.60.822ehm把挡板关紧需要施加给转轴的力矩：22.58 0.818.06MP em2-21 解：1.0bm，122.0hhm，45绘制压强分布图作用在 AB板上的压力大小：1112110009.82 119.62PSbghhbkN作用方向水平向右作用在 BC板上的压力大小：222112110009.82222183.22sin2sin 45hPSbg hhhbkN作用方向垂直于BC面，与水平方向成45夹角，向右。

折板 ABC受到的静水总压力：12PPPrrr g（h1-h2） g（h1+h2） gh1 gh1总压力大小：222212122cos(180)19.683.22 19.6 83.2cos13598PPPPPkN2-22 解：1.0bm，45，3.0hm绘制压强分布图平面 AB所受水的压力：113 110009.8362.42sin2sin45hPS bghbkN压力作用点距离B点距离：1131.413 sin3 sin45hem作用方向：垂直于AB面指向左支杆的支撑力T 的作用点D距离 B点距离：32.122sin2sin 45hym平面 AB静止，则对于B点的合力矩为0 有：0MP eTy有：62.4 1.4141.52.12P eTkNy2-24 解：0137.37pkPa，98.07apkPa，2abm，121llm液面上的相对压强：0137.3798.0739.3apppkPakPa相对压强为0 的自由液面距离液面距离：339.3 10410009.8phmg绘制压强分布图 gh y x 11sin 601 sin 6044.87hlhm21()sin 60(12)sin6046.60hlahm作用于 AB面上的压强大小：12110009.8(4.876.60)2222522ghghPS ba bkN作用点距离B点的距离：mhhhhae95.087.460.687.4260.6322312122-25 解：2-26 解：4bm，45，2rm绘制水平作用力的静水压强分布图，闸门AB受到垂直分力的压力体h y h1h2 gh1 gh2ABPzPzPzPzPx ghsin2sin 451.41hrm闸门 AB受到的水平压力：1110009.8 1.41 1.41439.022xPS bgh h bkN水平分力方向：水平向右压力体的体积：2231(sin45 )36024513.14 22 1.41 sin4542.303602ABCVSbrr hbm闸门 AB受到的垂直分力：10009.82.322.5zPgVkN垂直分力方向：竖直向上闸门 AB受到的总压力：222239.022.545.0 xzPPPkN压力作用方向和水平方向角度：22.53039.0zxParctgarctgP方向指向右习题【 3】3-6 解：mcmd1.0101，smv/4 .11，mH5 .1以过 2-2 断面为基准面，忽略能量损失，列1-1 ，2-2 断面能量方程：gvgvH200202221（注：0,0,2121ppzHz）smvv/6.58 .92008. 924 .105.12222根据连续性方程：mdvvdddvvAvAv05.01 .06. 54 . 1121221222122113-8 解：mmmd2.0200，mmmhp06.060，max84.0uv2 2 1 1 列 A、B点的能量方程：gpgpgugugpgpBABA220002压差计测定：mhgpgppHgBA756.006.06.121则：smu/85.3756.08.92圆管流动中最大流速在管轴处，即为A点流速平均流速：smuv/23.384. 0流量：smdvQ/10. 02.0414. 323.343223-9 解：mmmd05. 050，kPap211，kPap5 .52阀门关闭时列1-1 ，2-2 断面能量方程：00001gpH阀门打开时列1-1 ，2-2 断面能量方程：gvgpH200022联立方程得到：smppv/6 .51000105.51021223321流量：smdvQ/011.005.0414.36 .543223-12 解：mcmd3.0301，mcmd15.0152，mcmd8.080，mcmb1.010以 1-1 断面为基准面，忽略能量损失，列1-1 ，2-2 断面能量方程：gvgpdgvgp220222211根据压差计：mbgpdgpHg26.11 .06 .12121根据连续性方程：212122122125.0vvddAAvv1 1 2 2 代入能量方程，有：smvgvgv/1. 5225.0226.122222流量：smdvQ/09.015.0414. 31.54322223-15 解：mcmd3 .0301，mcmd15.0152，6.0，mcmh3. 030，gvhl2%2021以地面为基准面，列1-1 ，2-2 断面能量方程：gvgvgpzgvgpz2%20222122222111根据压差计：mhgpzgpz12.03 .04 . 012211根据连续性方程：212122122125.0vvddAAvv代入能量方程：smvgvgvgv/5.1225. 0%20225.0212.02222222流量：smdvQ/025.015.0414.35.14322223-19 解：mz20，smsLQ/035.0/353，82.01，OmHh215.1，95.02水 泵 扬 程 ：mhzH5.215 .1201电 动 机 功 率 ：kwgQHP5 .995.082. 05 .21035. 08 .91000213-20 解：mmd25，smsLQ/0334.0/4 .333，601 1 2 2 基准面以 1-1 ，2-2 ，3-3 断面间流体为控制体，建立x-y坐标系受力分析： 由于自由射流，流体为无压流，不考。