流体力学（王家楣） 课后习题参考答案
第二章
1. 2. 3. 4.
-6095.6 pa
H=10cm，则作用在圆球上的总压力为0.069N
p=45.55 KN θ=75.5o
px?px??2d2pz?pz???8d2d2p?0.6356?d2p?0.7327?d2p?0.698?d2??51.87o ??57.5o ??57.5o
?83?2px?d85. 6. ?h?d2??163??2pz?d16?油（a?h)?g??油2
2h1?1.15m y2?2.11m y3?2.73m 35233a 8. P?ab?，yD?3247. y1?9. px?68.25KN10. a=gsin45o
11. G=1875kg
pz?99.88KNp?120.97KN??34.34o
??12. （不作要求） 已知F?(??F)?0?静止流体欧拉方程?F??p
??1111则F?(??F)??p?(???p)??p?(???p)?0
????13. θ=16.36o 14. ar?ra?2?ra?222 f?ar?g ??arctggyD?2.5m
15. p?246.18KN16. p?76.38KN压力中心yD?3.11m
使闸门开启，必须17. 左侧T?118.77KN
p?22.63KN压力中心yD?1.54m
右侧.p?905.28N压力中心yD?0.308m
闸门在两力作用下绕o点开启，应满足： 22.63?（h1h2?x?1.54)?0.905?(x??0.308)sin60osin60o可解出x?0.746m
18. p?361.33KN19. p?22.21KN
压力中心yD?2.02m
压力中心yD?3.126m 开启闸门必须T?31.41KN
第三章
1.
?x??y?0ax?x3y2?271?uy?ux1?z?(?)?(x2-y2)
2?x?y2ay?x2y3?9
1(?x?y) 22x?y2. ux?urcos??u?sin??uy?ursin??u?cos??1(?y?x) 22x?yax??(1?c2)cosb ay?a?(1?c2)sinb a3. 1） (3?4t)x?(1?2t)y?c
2） t?o,过点（0,0的流线)y? 3xt?o,过点（0,1)的流线t?o,过点（0,?1)的流线3）x?t?t222y?3x?1 y?3x?1
y?3t?2t2t为参数
4. x?y?c
5. 流线方程为：x?y?a?b
2222arsinya2?b2?ykkz?arsin?c w0a2?b2w06. ax?x?3xt?4m/s7. xy=1
8. 流线 x?y?9. ax??88m/s210. 1)22ay?2xt?y?3yt2?6m/s
21211y 迹线 x?t?t3 y?t2 262ay??10m/s2az?0
Vz??4z?f(x,y)?c
2)?z?011. 1)?x?1yf(x,y)2?y?1xf(x,y) 2满足连续性方程2）满足连续性方程5）满足连续性方程8）满足连续性方程3）满足连续性方程 6）满足连续性方程 9）不满足连续性方程
4）满足连续性方程7）满足连续性方程10）不满足连续性方程
12. 1）线变形ex?aey?aez??2a
剪切变形角速度体积膨胀率 ?x?0?y?0?z?0
?ux?uy?uz???0 ?x?y?z1212ax?ay?az2 22 2) ?x??y??z?0 ??13. Q?8?
14.
?ux?uy?uz???0 满足连续性方程 ?x?y?z15. Vz??2xz?2yz?z2?z?ｆ(x,y)
16. 1)满足连续性方程，无旋 2)满足连续性方程，无旋
3）不满足连续性方程 4）满足连续性方程，无旋
17. 1)满足连续性方程，有旋 2)满足连续性方程，无旋
3）不满足连续性方程
31 ?y??2 ?z??18. ?x?2219. ?x?
111 ?y? ?z? 22220. 连续 21． v=5m/s 23. ???z??y?0,?z?0??x2y?121312x?y?y 2321ln(x2?y2) 2vx?
??x??y ?2v??y?xx?y2?yx2?y2第四章习题
1。 v?(?水??')?水2gh 2v12p1v2p2． 列1、2两断面的伯努利方程 ???2
2g?2g?2 连续性方程 v1d12?v2d2
p1?p2?(?Hg??)?h
由上面3个式子联立求解可得 Q?v1A1?v2A2 3．v?(?Hg??油)?油2gh
??d?4???2??1?v2????d1???4．h?
2g?'5. 取1—2两截面间流体的占用体积为控制体，对其列x方向的动量方程：
2 (p1?p2)?R??w?2?R?L????Au2dA??v2??R 2 由连续性方程
?R01r2umax(1?2)?2?rdr??R2v可得v?umax
2R2
??udA??2R0r22[uma(1)]?2?rdr?2?ux?2R?r3r?m?a0x?r?22RR?R5??2dr?Ru?43?2 max ?p1?p2?2L?w?2?uma xR126. 平板所受射流冲击力
p??v2b0sin???v2bsin90。?1000?202?0.05?1?20(KN)方向向右
7. 由动量定律，由于喷射流体对船体产生了作用力F
F??v2?4d2?1000?202??4?0.052?785(N)方向沿着v的方向
?保持船力的大小为785N,方向与v的方向相反
8. 取坐标在艇上，取艇内射流所占体积为控制体，x正方向向右
设艇对流体作用力为R，则x方向的动量定律：
??Q?R??Q(v出?v入）?18??9?6.5????1000?0.15?2.5?375(N)
9. 应移至第十章
列1、2 两个断面的伯努利方程（粘性流体，在十章）
22v12p1v2p2v2 z1???z2????扩大2g?2g?2gv1?Q/A1 v2?Q/A2
p1?p2??(?'??水）h
联立上面的式子求解可得阻力系数?
10. (1)对无穷远处B点到A点沿流线的伯努利方程：
pBv2BpAv2A ???r2gr2gpB?pa??h?1.01?105?5?9800?1.5?105(pa)
vA?1.5vB?20.5333m/s vB?50km/h?13.88m9 s/?pA?3.0?104(pa)
（2）关系式vA'?1.5v'B仍成立，即已知pA?2.33kN/m(绝对压强），求vB'
2