大学课后习题答案 配合普通高等教育“十五”国际级规划教材化工原理(上册) 天津大学化工学院 柴诚敬主编 高等教育出版社
度y(自中心至任意一点的距离)变化的关系式;(2)通道截面上的速度分布方程;(3)平均流速与最大流速的关系。 解:(1)由于b>>y0 ,可近似认为两板无限宽,故有
1 p
( p 2yb) y (1) 2bLL
(2)将牛顿黏性定律代入(1)得
du
dy du py
dyL上式积分得
u py2 C (2)
2 L
边界条件为 y=0,u=0,代入式(2)中,得 C=-C
p2
y0 2 L
因此 u p(y2 y02) (3)
2 L(3)当y=y0,u=umax
p2
故有 umax y0
2 L再将式(3)写成
y2 (4) u umax 1 ()
y
根据ub的定义,得
u 1udA 1u 1 (y)2 dA 2u
bmax max
A AA Ay3
16.不可压缩流体在水平圆管中作一维定态轴向层流流动,试证明(1)与主体流速u
相应的速度点出现在离管壁0.293ri处,其中ri为管内半径;(2)剪应力沿径向为直线分布,且在管中心为零。
r2 r2 (1) 解:(1)u umax 1 () 2u1 () b
rr i i 当u=ub 时,由式(1)得
(r)2 1 1
ri2解得 r 0.707ri
由管壁面算起的距离为y ri r ri 0.707ri 0.293ri (2)
du
对式(1)求导得 dr
du 2umaxr
drri2
由