水力学(闻德荪)习题答案第三章.doc

'选择题（单选题）3.1用欧拉法表示流体质点的加速度等于：（d）（a）；（b）；（c）；（d）+。3.2恒定流是：（b）（a）流动随时间按一定规律变化；（b）各空间点上的流动参数不随时间变化；（c）各过流断面的速度分布相同；（d）迁移加速度为零。3.3一维流动限于：（c）（a）流线是直线；（b）速度分布按直线变化；（c）流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d）流动参数不随时间变化的流动。3.4均匀流是：（b）（a）当地加速度为零；（b）迁移加速度为零；（c）向心加速度为零；（d）合加速度为零。3.5无旋流动限于：（c）（a）流线是直线的流动；（b）迹线是直线的流动；（c）微团无旋转的流动；（d）恒定流动。3.6变直径管，直径=320mm,=160mm,流速=1.5m/s。为：（c）（a）3m/s；（b）4m/s；（c）6m/s；（d）9m/s。3.7已知速度场=2+2+2，=-+，=+-。试求点（2，2，1）在=3时的加速度。解： （m/s2）（m/s2）（m/s2）（m/s2）答：点（2，2，1）在=3时的加速度m/s2。3.8已知速度场=，=–，=。试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流。解：（1）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（m/s2）（2）二维运动，空间点的运动仅与、坐标有关；（3）为恒定流动，运动要素与无关；（4）非均匀流动。3.9管道收缩段长=60cm，直径=20cm，=10cm，通过流量=0.2 ，现逐渐关闭调节阀门，使流量成线性减小，在20s内流量减为零，试求在关闭阀门的第10s时，管轴线上点的加速度（假设断面上速度均匀分布）。解：解法一流量函数：直径函数：∴流速方程：加速度：对A点：（m）（m3/s）代入得：（m/s2） 解法二近似解法在（s）时，（m3/s），（m）∴∴（m/s2）答：在关闭阀门的第10s时，管轴线上点的加速度为m/s2。3.10已知平面流动的速度场为=，=,、为常数，试求流线方程并画出若干条上半平面（>0）的流线。解：∵∴或为线性方程答：流线方程为。3.11已知平面流动的速度场为=–，=，其中为常数。试求流线方程并画出若干条流线。解：∵∴ 为圆心在的圆族。答：流线方程为，为圆心在的圆族。3.12已知平面流动的速度场为=。求=1时的流线方程，并画出1≤≤4区间穿过轴的4条流线图形。解：当秒时，∴过的流线为：过的流线为：过的流线为：过的流线为：答：=1时的流线方程为。3.13不可压缩流体，下面的运动能否出现（是否满足连续性条件）？（1）=2；=（2）=；=（3）=；=；=解：（1）∵∴不能出现。（2）∵∴能出现。 （3）∵∴不能出现。3.14已知不可压缩流体平面流动，在方向的速度分量为=-2+2。试求速度在方向的分量。解：∵∴∴答：速度在方向的分量。3.15在送风道的壁上有一面积为0.4的风口，试求风口出流的平均速度。解：∵其中：m3/s，m3/s∴（m3/s）∴（m/s）答：风口出流的平均速度m/s。 3.16求两平行平板间，流体的单宽流量，已知速度分布为=。式中=0为中心线，=为平板所在位置，为常数。解：单宽流量为：答：两平行平板间，流体的单宽流量为。3.17下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？（1）=–，=；=0（2）=–，=，=0式中、是常数。解：（1）有旋。无角变形。（2）无旋（不包括奇点）。 存在角变形运动。3.18已知有旋流动的速度场=2+3，=2+3，=2+3。试求旋转角速度和角变形速度。解：答：旋转角速度，角变形速度。'