工程流体力学期末考试考试试卷.ppt

第三章习题3-3如图2-36所示，U形管压差计水银面高度差h=15cm。求充满水的A、B两容器的压强差。解：218534HgH oPghPa 3-5如图2-38所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载荷F=5788N，已知h1=30cm，h2=50cm，d=0.4m，油的密度oi=800kg/m3,水银的密度Hg=13600kg/m3,求U形管中水银柱的高度差H。 mhhAgFHwoiHg4 . 0) 5 . 010003 . 080080665. 94 . 014. 345788(136001)(12213-9图2-42所示为双液式微压计，A、B两杯的直径均为d1=50mm，用U形管连接，U形管直径d2=5mm，A杯盛有酒精，密度1=870kg/m3，B杯盛有煤油，密度2=830kg/m3。当两杯上的压强差p=0时，酒精煤油的分界面在00线上。试求当两种液体的分界面上升到00位置、h=280mm时p等于多少？解：P=0 时:1H1=2H2P 时:P1+1g(H1-H-h)=P2+2g(H2+H-h)H=(d2/d1)2h=(0.005/0.05)20.28=0.0028 mP=P1-P2=gH(1+2)+gh(1-2)=9.806650.0028(870+830)+0.28(870-830)=9.80665(4.76+11.2)=156.5 Pa2122/1642. 6642542.2980665. 925smmmmfgmawmhgabHbhHga181. 015. 080665. 921 . 01642. 6223-14如图2-46所示，一正方形容器，底面积为bb=200200mm2，质量m1=4kg。当它装水的高度h=150mm时，在m2=25kg的载荷作用下沿平面滑动。若容器的底与平面间的摩擦系数Cf=0.3,试求不使水溢出时容器的最小高度H是多少?解：f=(0.20.20.151000+4) 9.806650.3=29.42 N3-16图2-48所示为一圆柱形容器，直径d=300mm，高H=500mm，容器内装水，水深h1=300mm，使容器绕垂直轴作等角速度旋转。（1）试确定水正好不溢出时的转速n1；（2）求刚好露出容器底面时的转速n2；这时容器停止旋转，水静止后的深度h2等于多少？ 解：(1) A(H-h1)=0.5hA h=2(H-h1)=2(0.5-0.3)=0.4由：min/3 .17830260/673.184 . 080665. 9215. 012102111122rnsradghrghrmHhrnsradgHr25. 025 . 021min/36.19930/877.205 . 080665. 9215. 01212222（2）3-20如图如图2-52所示，求斜壁上圆形闸门上的总压力中心。已所示，求斜壁上圆形闸门上的总压力中心。已知闸门直径知闸门直径d=0.5,a=1m,=60=600。解：解：2(/2)sin/42084PcFgh Ag a ddN压力中心：压力中心：cxDccIyyy A2cdya 44464cxRdI对圆：对圆：第四章第四章 习题习题 【 1 】 0zvyvxvzyx044zvyxzyxzvz44),()(4yxfzyxvz0),(yxfzyxvz)(4vxyyxvx22zyvy220z0zvzzvxy0z0zv 【 2 】 某一流动速度场为 ， ，其中 是不为零的常数，流线是平行于 轴的直线。试判别该流动是有旋流动还是无旋流动。 【解】 由于 021zvyvyzx02121ayvxvxyz所以该流动是有旋运动。 ayvx0zyvvaxx021xvzvzxy 【 3 】已知二维流场的速度分布为 ， ，试求绕圆 的速度环量。 yvx3xvy4222Ryx【解】 此题用极坐标求解比较方便，坐标变换为: cosrx sinry 速度变换为 sincosyxrvvv,sincosxyvvv22sin3cos4rrv2022)sin3cos4(rdrr dr)sin3cos4(20222 2202227cos6rdrr【 4 】 一二维元涡量场，在一圆心在坐标原点、半径 的圆区域内，流体的涡通量 。若流体微团在半径 处的速度分量 为常数，它的值是多少？ mr1 . 0smJ/4 . 02rv【解】由斯托克斯定理得 ：Jrvrdv202smrJv/21 . 024 . 02