流體力學(xué)第二章課后答案_第1頁
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文檔簡介

#/47=0,=0,u=-2Usin0-I2na根據(jù)伯諾里方程導(dǎo)?夕+專圓柱面上的壓強(qiáng)為p=p+1/2pU2-p/2(2Usin0+—)28 8 8 2na積分該式，得圓柱受到的流暢作用力PJ(-p)ad0?n,n=icosO+jsinO0其y向量分量就是圓柱受至的升力P［加(-p)adO=p/212rT(2UsinO+1)adO=pUIy0 2 8 2Ta 8確定I>斫aU時(shí)滯留點(diǎn)的位置。將U=0代入到式(c),得8 0-U(1+上)sinO--L-=08r2 2tr若將柱面條偉=2代入上式，得I=-4naUsinO<4nrU88這說明，當(dāng)1>斫aU時(shí)，不可能缶=a上出現(xiàn)u=0,必須求胞=08 O r和u=0構(gòu)成的方程組，才能找到圓柱外滿足>a的滯留點(diǎn)。為此令OIa月= >1,z=<14taU r8由(b)(c)兩式，得u(r)=0：U(1-z2)cosO=08u(O)=0：-U(1+z2)sinO-2qUz=088cosO=0，即滯點(diǎn)位于從式(d)中可解出口(e)，得Z2-2^z+1=0可解出z="±2-i因?yàn)閳A柱外的滯點(diǎn)滿足 「>1和z<1,只有取“ 司才有意義故得兩個(gè)滯點(diǎn)條件0=f/2。將 sinO=1代入aIr4naU9II1—( 02—1]V4naUV 90=—n/234設(shè)水平放置的900彎管如圖所示，內(nèi)外壁位于半徑分別為二200mm和r2=400mm的同心圓上。若軸向流速u4)的斷面分布與自由渦相同，軸線流速u40)=2m/S,()求水流通過時(shí)彎管內(nèi)外壁之壓差；(2驗(yàn)證流體的總機(jī)械能在彎管內(nèi)外壁處相等。解：(1)寫出自由渦的流速分布旦=0,旦=C/rrO將r=r=0.3m處流速值( 帶入上式，得常數(shù)，有00U=0.6/rO在彎道內(nèi)側(cè)，r=r=0.2m,旦=3m/s;在彎道外側(cè)，r=r=0.4m,目=1.5m/s。依據(jù)

1 O1 2 O2口2同心圓彎道的壓強(qiáng)微分式，有dp=P，dr

r由r=r1和r=。積分該式，得jr2dp=jr2r1r1故彎管內(nèi)、外壁之壓差為p2—p10.62x1000(1x10.2210.42pa=3375pa（2）（2）壓強(qiáng)水頭差p-p3375———i= m=0.344mgp 9.8x1000流速水頭差R2—u2—aa ai2g1.52—322x9.8m=0.344m外壁處相等。外

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