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文檔簡介

1-5:薄液膜,流速可按線性分布作者參照答案半徑r處微元摩擦力矩摩擦協(xié)力矩dl是圓錐斜邊微元長度事實上,半徑r處動靜兩壁面間隙應當按照δ/cosθ來計算∴摩擦協(xié)力矩=169.6N1/471-6:在圓筒側面和底面都存在摩擦側面摩擦應力側面摩擦力矩底面摩擦應力半徑r處微元摩擦力矩底面摩擦協(xié)力矩2/473/471-7:簡諧運動,需求瞬時功率和積分求平均功率。往復速度摩擦力瞬時功率平均功率4/471-8:按照P11(1-4)進行計算2-1:2-3:Pa=P頂+ρgh5/472-7:次序法,從A出發(fā),向上則-ρgh,向上則升高ρgh

PA+ρ1gh1–ρ2gh2+ρ3gh3–ρ2gh4-ρ1g(h1–h2+h3-h4)=PBPA-PB=9956.8Pa6/472-9:對稱圓柱,作用其上微元壓力都通過軸心,協(xié)力也是通過軸心,不產(chǎn)生扭矩水平方向單位寬度壓力:合壓力作用點:豎直方向單位寬度壓力:對半圓求形心:協(xié)力角度如圖所示,即作用在各自協(xié)力作用點px和py合成力通過圓心7/473-1:8/473-2:跡線方程由題目可知,通過(a,b)點,因此,積分常數(shù)C=0因此,通過(a,b)點跡線方程為:9/473-3:流線方程為流線方程一般形式代入流場10/473-4:與剛體相同,即無應變變形流場無線變形無切向應變與剛體相同11/473-5:流場成立,即連續(xù)性方程成立12/474-3:13/474-5:根據(jù)不可壓縮流體(水)連續(xù)性方程單變量方程解得:第一孔流速為8.04m/s第八孔流速為6.98m/s14/474-7:根據(jù)連續(xù)性方程再根據(jù)伯努利方程15/474-9:根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利方程16/474-11:根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利方程xy17/475-1:根據(jù)量綱齊次性a、b為整數(shù),d為常數(shù)參照p918/475-2:用量綱分析法所歸納出式子往往還帶有待定系數(shù),這個系數(shù)要通過試驗來確定。尚有,按照數(shù)學原理,這些無量綱數(shù)也能夠是帶指數(shù)關系或者因此19/47不過從試驗或經(jīng)驗能夠得出推力F與粘性μ以及船速v是成正比,因此,推力與μ項無量綱數(shù)指數(shù)等于1。同理得到v項無量綱數(shù)指數(shù)也是1。=因此20/475-3: n Q H 效率 TM 0 0 1 0 1L 0 3 -1 0 2T -1 -1 -2 0 -2因此21/47 D 密度 粘度 v FM 0 1 1 0 1L 1 -3 -1 1 1T 0 0 -1 -1 -2不過從試驗或經(jīng)驗能夠得出推力F與粘性μ是成正比與P114圓球繞流阻力公式進行對比!5-4:22/47

v c A l 密度 粘度 FL(FD

)M 0 0 0 0 1 1 1 L 1 1 2 1 -3 -1 1T -1 -1 0 0 0 -1 -2與P112二維物體定常繞流阻力和升力計算公式對比!5-5:用面積來替代一下,不會影響分析過程但兩式使用面積有不一樣,F(xiàn)L中取面積是與來流平行面積(水平投影面積);FD中取是垂直于來流迎風面積(迎風投影面積)。23/472023/10/102424/472023/10/102525/472023/10/1026[例4]

試驗發(fā)覺,球形物體在粘性流體中運動所受阻力FD與球體直徑d、球體運動速度V、流體密度ρ和動力粘度μ有關,試用π定理量綱分析法建立FD公式構造.[解]選基本物理量ρ、V、d,根據(jù)π定理,上式可變?yōu)槠渲屑俣▽Ζ?:解上述三元一次方程組得:故26/472023/10/1027代入,并就FD解出,可得:式中為繞流阻力系數(shù),由試驗確定。同理:27/472023/10/1028[例5]

已知溢流壩過流量Q=1000m3/s,若用長度比尺CL=60模型(介質相同)進行試驗研究,試求模型流量Q.[解]溢流壩流動,起主要作用是重力,應選擇弗勞德準則進行模型設計.由Fr準則:28/47【例】密度和動力粘度相等兩種液體從幾何相同噴嘴中噴出。一種液體表面張力為0.04409N/m,出口流束直徑為7.5cm,流速為12.5m/s,在離噴嘴10m處破裂成霧滴;另一液體表面張力為0.07348N/m。假如二流動相同,另一液體出口流束直徑、流速、破裂成霧滴距離應多大?29/4730/476-2:根據(jù)層流邊界層微分方程精確解P96距平板前緣x=2m處邊界層厚度:應為過渡區(qū),仍取層流公式計算,則為,不然。。。16.926.831/476-4:根據(jù)平板混合邊界層阻力系數(shù)計算公式P101通過湍流修正(在轉捩成湍流前層流阻力較小)式中系數(shù)A取P101表中8700數(shù)值X2共有兩個面20.5N32/476-6:P96層流摩擦阻力系數(shù)(6-14e):(1)層流33/476-6:(2)湍流—半經(jīng)驗公式,與速度分布有關P101式中系數(shù)A取P101表中3300數(shù)值34/476-8:因此,Lcr=0.161m式中系數(shù)A取P101表中8700數(shù)值35/476-10:P113中未給出這個Re數(shù)下Sr數(shù)值,因此,選Sr=0.21而事實上,由泰勒(F·Taylor)和瑞利(L·Rayleigh)提出下列經(jīng)驗公式,適用于250<Re<2×105范圍內流動36/476-11:重力、浮力、摩擦力三力在豎直方向上平衡根據(jù)P114(6-63b)37/47為何能夠用勻速上升時得到CD計算氣球被固定期受橫風吹時候CD?關鍵在于兩種情況Re都>106,達成完全湍流阻力平方區(qū),此時CD與Re無關,只與相對粗糙度有關。38/476-11:擾流阻力應與重力平衡時達成自由沉降速度,39/477-7:需要迭代計算,參照P1357-7試算,取λ=0.02斯瓦米江公式40/477-7:因此,41/477-8:并聯(lián),因此,hf1=hf2假設兩沿程λ1=λ2根據(jù)斯瓦米江公式42/47迭代計算,43/47驗算,44/477-9首先確定hf和hj:列伯努利

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