流體力學(xué)-流體第三章作業(yè)答案

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1、作業(yè)答案：3.1什么是流線？流線有什么特性？答：流線：流場中的瞬時(shí)光滑曲線，曲線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向一致。流線特性：1）定常流動(dòng)中流線不隨時(shí)間變化，而且流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡與流線重合。2）實(shí)際流場中除駐點(diǎn)或奇點(diǎn)外，流線不能相交，不能突然轉(zhuǎn)折。3.2理想流體微小流束伯努利方程各項(xiàng)的意義是什么？導(dǎo)出條件是什么？基準(zhǔn)面為什么要取水平面？答：（1）方程形式：物理意義：----單位（重力流體具有的）位能；----單位壓能；----單位動(dòng)能。幾何意義：----位置水頭；----壓強(qiáng)水頭；----流速水

2、頭。（2）導(dǎo)出條件：1）質(zhì)量力只有重力；2）定常流；3）沿流線；4）不可壓縮流體（或）。（3）因?yàn)榛鶞?zhǔn)面是在重力場中衡量位置勢能大小的，因此要以水平面為基準(zhǔn)。3.3總流伯努利方程是什么形式？導(dǎo)出條件及應(yīng)用條件是什么？答：形式：導(dǎo)出條件及應(yīng)用條件：1）質(zhì)量力只有重力；2）定常流動(dòng)；3）斷面必須是均勻流斷面或緩變流斷面；4）不可壓縮流體。3.5題略答：當(dāng)閥門A開度一定，各管段是穩(wěn)定流；閥門A逐漸關(guān)閉的過程中，各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間發(fā)生變化，管中流動(dòng)為非穩(wěn)定流動(dòng)。3.8題略解：坐標(biāo)取在葉片上，則流動(dòng)為定常流取

3、水平向右為X軸正向，以射流及葉片圍成的流體為研究對象，列X方向動(dòng)量方程：（1）式中，在所建坐標(biāo)系下的初速度，也即射流的相對速度：，相對流量：由伯努利方程，可知射流從葉片流出的相對速度大小則流體所受外力把各項(xiàng)代入式（1），有即所以，葉片所受力，方向向右可知，在有射流沖擊力的情況下，當(dāng)增大時(shí)，減小。3.37題略解：列自由液面1與水泵吸水管接頭斷面2的伯努利方程，不計(jì)損失，故有：以自由液面1為基準(zhǔn)，代入相關(guān)條件，上式可簡化為：（1）式中，；,其中可得：代入式（1），求得3.38題略解：列空氣初始狀態(tài)1與接

4、有測壓裝置處的過流斷面2的伯努利方程，不計(jì)損失，（1）忽略，初始狀態(tài)；過流斷面2處的壓強(qiáng)空氣密度把相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（1），求得因此，風(fēng)機(jī)每分鐘吸取的空氣量3.45（第一版3.46）題略解：這是一個(gè)有相對運(yùn)動(dòng)的問題，應(yīng)將坐標(biāo)系選在運(yùn)動(dòng)體上。選取射流與平板間的流體為研究對象，建立如圖所示坐標(biāo)X（取在平板上）則射流相對速度：相對流量：設(shè)平板對對液流的作用力為，列X方向的動(dòng)量方程：X方向初速度，末速度，因此，可得可求得射流沖擊力與是作用力與反作用力關(guān)系，所以射流對小車沖擊力的水平分力與平衡，即所以使平板運(yùn)動(dòng)所

5、需的功率