发布时间 : 星期日 文章材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)课件更新完毕开始阅读
镇墩对流体作用力的合力R的大小及方向为：
流体对镇墩的作用力
P
与
R
的大小相等方向相反。
4.2 温度T=5℃的水在直径d＝100mm的管中流动，体积流量Q=15L/s，问管中水流处于什么运动状态?
解：由题意知：水的平均流速为：
查附录计算得T=5℃的水动力粘度为
根据雷诺数公式
故为湍流。
4.3 温度T=15℃，运动粘度ν＝0.0114cm2/s的水，在 直径d=2cm的管中流动，测得流速v=8cm/s，问水流处于什么状态?如要改变其运动，可以采取哪些办法?
解：由题意知：
故为层流。
升高温度或增大管径d均可增大雷诺数，从而改变运动状态。
第五章 边界层理论
5.2流体在圆管中流动时，“流动已经充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展了的层流，又在什么条件下会发生充分发展了的湍流？
答： 流体在圆管中流动时，由于流体粘性作用截面上的速度分布不断变化，直至离管口一定距离后不再改变。进口段内有发展着的流动，边界层厚度沿管长逐渐增加，仅靠固体壁面形成速度梯度较大的稳定边界层，在边界层之外的无粘性流区域逐渐减小，直至消失后，便形成了充分发展的流动。
当流进长度不是很长（l=0.065dRe)，Rex小于Recr时为充分发展的层流。随着流进尺寸的进一步增加至l=25-40d左右，使得Rex大于Recr时为充分发展的湍流
3．常压下温度为30℃的空气以10m/s的速度流过一光滑平板表面，设临界雷诺数Recr=3.2*105,试判断距离平板前缘0.4m及0.8m两处的边界层是层流边界层还是湍流边界层？求出层流边界层相应点处的边界层厚度 解：由题意临界雷诺数知对应的厚度为x,则
10x5?3.2?10?16?10?6?x?0.512mRecr???A点处（0.4m）是层流，B点处（0.8m）是湍流层流边界层处雷诺数为：
vox10*0.4?2.5*105?6?16*10故，边界层厚度为：4.644.64??x??0.4?3.712?10?3mRex2.5?105Rex??v0x
4.
常压下，20℃的空气以10m/s的速度流过一平板，试用布拉修斯解求距平板前缘0.1m，
vx/v∞=0处的y，δ，vx，vy，及avx/y
解：平板前缘0.1m处
Re?Vx??10?0.145?6.64?10?2?1015.06?10?6 故为层流边界层
VxVx?0?Vy?0,y?0V??V0?0V 又由 ? 而 则
由速度分布与边界层厚度的关系知：
Vx3y1y3?()?()?0?y?0或y?3?（舍去）2? 再由 V02?
1.506?10?5?0.1?5.0??1.94?10?3mm由布拉修斯解知??5.0?V010
?x?Vx ?y
y?03131?V0()??10??7.73?103s?1?32?21.94?10
5．
η=0.73Pa·s、ρ=925Kg/m3的油，以0.6m/s速度平行地流过一块长为0.5m宽为0.15m的
光滑平板，求出边界层最大厚度、摩擦阻力系数及平板所受的阻力
解：（1）由题意知：
Re（0.6?0.5?925xx?L)?v0L??0.73?380,故为层流??4.644.64?0.5maxRex??0.119mx380 C?f?1.328?v?0.0660LS?0.646??v30B2L?0.83
第七章 相似原理与量纲分析
1. 用理想流体的伯努利方程式，以相似转换法导出Fr数和Eu数
解： 理想流体的伯努利方程：zpv2pv211???12g?z22???22g
实际系统：z?p????211????(v1)22g??z?p2(v???2)2?2g? （1） 模型系统：z?p????11????(v1)22g??z?p2(v2)22????2g? （2） 做相似变换得
z????1?z2?l??v1?v2?Cz??v 1z2l?Cl
v??1v2p??1pp??2????Cp 1p2?????g???g??C?Cg g?g??C ??g ???C? 2??2代入（2）式得C?Cp?p1C(v2?Cpp2C?v1)v(v2)2lz1?C??2gC?Clz2?? ?C????ggC?Cg?2gCgCC2p上式的各项组合数群必须相等，即：Cl?C?v ?CgCl?CgCgC2?1vCpC?1
?C2v所以，所以将上述相似变换代入上式得到弗劳德数和欧拉数
、