《流体力学》(李玉柱-)第二版课后习题答案.docVIP

解：已知：，，a=60mm，u=15m/s，h=10mm 根据牛顿内摩擦力定律： 设平板宽度为b，则平板面积 上表面单位宽度受到的内摩擦力： /m，方向水平向左 下表面单位宽度受到的内摩擦力： /m，方向水平向左 平板单位宽度上受到的阻力： ，方向水平向左。 τ2τ1 τ2 τ1 解：，，u=0.25m/s 根据，有： 解：℃，d=2.5cm=0.025m，=0.001m，u=3cm/s=0.03m/s 设管段长度l，管段表面积： 单位长度管壁上粘滞力： 解：，u=1m/s，， 解：，，，， 根据牛顿内摩擦定律，切应力： 小微元表面积： 小微元受到的粘滞力： 小微元粘滞力的力矩： 圆锥体所受到的合力矩： 习题【2】 2-1 解：， hABh hAB hB 2-2 解：，， 2 管中为空气部分近似的为各点压强相等。 2 1 1 有： 2-3 解： ，， 根据真空表读数，可知M点相对压强 1-2是等压面 12 1 2 有： 2.4 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，6-7是等压面， 建立各点的压强： y y 12576 1 2 5 7 6 zx34 联立有： z x 3 4 联立有： 有： 2-5 解：，， 22-6 解：， 2 1 ① 1 1-2是等压面 x x ②为空气，则可以忽略 2-7 解：，， 有： 2-16 解：，， 绘制压强分布图 ρg(h1- ρg(h1-h) ρgh1 ρgh1 轴位于作用点下方，即可自动开启 即时，即可自动开启。 2-17 解：，，， 图解法1： 绘制压强分布图 压力分为两部分： 作用方向垂直于闸门指向右。 作用点： 作用方向垂直于闸门指向右。 作用点： 总压力大小： 总压力作用方向垂直于闸门指向右。 根据合力矩定理： 有作用点： xxyyP1ρgh2ρgh1P2S2S1ρg（h1-h2） x x y y P1 ρgh2 ρgh1 P2 S2 S1 ρg（h1-h2） 图解法1 图解法2 图解法2： 绘制压强分布图 左侧： 作用方向垂直于闸门指向右。 作用点： 作用方向垂直于闸门指向左。 作用点： 总压力大小： 总压力作用方向垂直于闸门指向右。 根据合力矩定理： 有作用点： 2-18 解：总压力大小为： 压力作用点距离形心C的距离为： 将，，带入，有： 总压力对轴的力矩： M与hc无关。 2-20 解： ，， 绘制压强分布图，压强分布图为一个矩形 ρg（h1-h2） ρg（h1-h2） 总压力大小： 总压力的作用点距离转轴N点距离： 把挡板关紧需要施加给转轴的力矩： 2-21 解：，， 绘制压强分布图 ρg（h1+h2）ρgh1ρ ρg（h1+h2） ρgh1 ρgh1 作用在AB板上的压力大小： 作用方向水平向右 作用在BC板上的压力大小： 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： 总压力大小： 2-22解：，， 绘制压强分布图 xyρgh x y ρgh 平面AB所受水的压力： 压力作用点距离B点距离： 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： 平面AB静止，则对于B点的合力矩为0 有： 有： 2-24 解：，，， 液面上的相对压强： 相对压强为0的自由液面距离液面距离： 绘制压强分布图 h2h1ρgh2ρgh1hy h2 h1 ρgh2 ρgh1 h y 作用于AB面上的压强大小： 作用点距离B点的距离： 2-25 解： PzPzPz Pz Pz Pz 2-26 解：，， 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 ρghPxPzBA ρgh Px Pz B A 闸门AB受到的水平压力： 水平分力方向：水平向右 压力体的体积： 闸门AB受到的垂直分力： 垂直分力方向：竖直向上 闸门AB受到的总压力： 压力作用方向和水平方向角度： 方向指向右 习题【3】 3-6 解：，， 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： 11 1 1 （注：） 22 2 2 根据连续性方程： 3-8 解：，， 列A、B点的能量方程： 压差计测定： 则： 圆管流动中最大流速在管轴处，即为A点流速 平均流速： 流量： 3-9 解：，， 阀门关闭时列1-1，2