发布时间 : 星期六 文章第五版 流体力学习题答案完整版更新完毕开始阅读52a88e0a59eef8c75fbfb3e7
吸风口的速度为13m/s，距风口轴线0.2m处测得流速为0.5m/s，若实际风口速度为18m/s怎样换算为原型的流动速度？ 解
?l?10,ln?lm??l?2m
?v?1813，vn?vm?v?0.69m/s
即在原型
2m处流速为0.69m/s
7.在风速为8m/s的条件下，在模型上测得建筑物模型背风面压强为-24N/m2 ，迎风面压强为+40N/m2 。估计在实际风速为10m/s 的条件下，原型建筑物被风面和迎风面的压强为多少？ 解：由雷诺准则：?p???迎?62.5N/m2?2l??2 v
?5??pn?pm?????背??37.5N/m2；
?4?2
8.溢水堰模型设计比例为20。当在模型上测得模型流量为Qm=300L/s 时，水流推力为pm=300N 时，求实际流量Qn和推力pn 。 解：由弗诺德准则：
Q?vA??Q??v?l2??l2.5?Qn?Qm?202.5?202.5?300?10?3?537m3/s3?p??3l?pn?300?20?2400kN
9.两个共轴圆筒，外筒固定，内筒旋转，两筒的筒壁间隙充满不可压缩的粘性流体。写出维持内筒以不变角速度旋转所需转距的无因次的方程式。假定这种转距只与筒的长度和直径，流体的密度和粘性，以及内筒的旋转角速度有关。 解：M?f?d,?,l,?,??
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取d、ρ、ω为基本物理量
?M?ML2T?2?L5T?2?????3ML???M?L5T?25??L??2T?2?????M??1?25???d??M?l???f?,2? 25??d?dd?? 同理
?l??1，????1 L?1，得
?d?2??d??d???或用?定理，解法见下题
10.角速度为Φ的三角堰的溢流流量Q是堰上水头H，堰前流速v0和重力加速度g的函数分别以(a) H，g；(b) H ，v0为基本物理量，写出Q的无因次表达式。 解：（a）?1:Q?H?g?
L:3????
?LT???L??LT?
3?1??2? T:?1??2?
∴??1,??5
22?v0gH?∴?1?QHg5 同理?23
?1?(b) ?1:Q?H?v0?
L:3????
?LT???L??LT??1
Qv0H2 T:?1???
∴??1,??2 ∴?1?
同理?2?Hg2v0，得
?Hg?Q???f1?? vv0H2?0?11.流动的压强降Δp是流速v，密度ρ，线性尺度l,l1,l2重力加速度g，粘滞系数μ，表面张力σ，体积弹性模量E的函数。即： Δp=F(v，ρ，l，l1,l2，g，μ，σ，E)
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取v、ρ、l 作为基本物理量，利用因次分析法，将上述函数写为无因次式。 解：解法同上题
?l1l2gl??P?E??? ?f,,,,,2222??ll?vl?vv?lv?v??12.射流从喷嘴中射入另一均匀流动，按图取x，y 坐标。已知射流轴线轨迹可以用下列形的函数表征： y=f(x，d，θ，α，ρ1，ρ2，v1，v2)
式中d为喷嘴出口直径；v1 , v2 为气流出口流速和外部均匀流速；ρ1，ρ2为气流密度和外部流动介质密度；θ为射流角度；α为紊流系数（无因次量）。试用因次分析：（1）以d , ρ1, v1为基本物理量，将上述函数写为无因次式。（2）从几何相似和惯性力相似出发将上述函数写为无因次式。
解：（1）解法同第10题 ，得：
?vyx?f1(,?,?,2,2) dd?1v1（2）∵是射流 ∴由欧拉准则Eu2?p2?2v2?∴
?p1?1v122?2v2yx ∴?f2(,?,?,2)
dd?1v1??p?v2
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