冶金传输原理 吴铿编(动量传输部分)习题参考答案

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1、第一章习题参考答案（仅限参考）1.d2.c3.a（题目改成单位质量力的国际单位）4.b5.b6.a7.c8.a9.c（不能承受拉力）10.a11.d12.b(d为表现形式)13.解：由体积压缩系数的定义，可得：14.解：由牛顿内摩擦定律可知，式中由此得第二章参考习题答案（仅限参考）1.a2.c3.b4.c5.解：（测压计中汞柱上方为标准大气压，若为真空结果为1.16m）6．解：（测压管中上方都为标准大气压）（1）ρ=833kg/m3（2）h3=1.8m.7．解：设水的液面下降速度为为v，单位时间内

2、由液面下降引起的质量减少量为：则有等式：，代入各式得：整理得：解得：8.解：第三章习题参考答案（仅限参考）1.b2.c3.c4.c5．答：拉格朗日法即流体质点法必须首先找出函数关系x(a,b,c,t)，y(a,b,c,t)，z(a,b,c,t)，ρ(a,b,c,t)等。实际上就是要跟踪每一个流体质点，可见这个方法在方程的建立和数学处理上将是十分困难的。因而除研究波浪运动等个别情况外很少采用。实际上，在大多数的工程实际问题中，通常并不需要知道每个流体质点至始至终的运动过程，而只需要知道流体质点在通过

3、空间任意固定点时运动要素随时间变化状况，以及某一时刻流场中各空间固定点上流体质点的运动要素，然后就可以用数学方法对整个流场进行求解计算。6．答：流体在运动过程中，若每一空间点的物理量（运动参数）不随时间改变，则称为恒定流动（又称定常流动），否则称为非恒定流动（又称非定常流动）流体质点的运动轨迹称为迹线。流线是速度场的矢量线，是某瞬时在流场中所作的一条空间曲线。7．解：(1)，湍流(2)，层流8．答：v=Q/A，断面平均流速是一种假想的流速，即过断面上每一点的平均流速都相同。断面平均流速的概念十分重

4、要，它将使我们的研究和计算大为简化。9.答：不正确。均匀流是相对于空间分布而言，恒定流是相对于时间而言。均匀流的不同时刻的速度可以不同，也可以相同。恒定流的不同空间点上的速度可以不同，也可以相同。当流量不变时，通过一变直径管道，显然是恒定流，但不是均匀流。10.解：根据欧拉法中速度的定义：得：右边第一个式子，两边对t求导，联合第二个式子可得：，解这个常微分方程得：将x带入原方程得：，再根据初始条件，得：于是得到拉格朗日法表示为：11.解：根据随体导数定义：将速度代入随体导数中，得：代入点（1，2，

5、3）得：第四章习题参考答案（仅限参考）1.错、错、错2.a3.c4．解：根据平面不可压缩流体连续性的性质：（1）；连续（2）；不连续（3）；当x=0.5时连续，其他情况不连续5.解：同题4，（1）；当x=y时，连续；其他情况不连续（2）；连续6.解：应用伯努利方程：解得流量7.解：根据流体静力学知识得到以下关系式：根据左右两管水的体积相等，有：得：，代入可解得：8.解：选取圆柱坐标系，假设流动是沿z轴方向进行，且为充分发展的层流流动。根据已知条件可知，流动是轴对称，θ方向可不考虑，仅z方向有流动。

6、由连续性方程、稳定流动，忽略质量力，则有：；；；；化简得：；=常数进行第一次积分，并将边界条件r=0处，代入，算得积分常数C1；再进行第二次积分，并将r=R处，υz=0代入，算得出C2。最后得到：式中r为管截面上速度为υz处到管中心的距离，R为圆管半径。显然其速度分布呈抛物线形。下面很容易推导出υz与υzmax的关系为：9.解：列1-2处的伯努力方程：（以2处为0基点），用相对压强计算：由于水槽的直径比虹吸管的直径大很多，那么就可以近似设v1等于0。代入可得流量同理列2-3处的伯努利方程（p2为什

7、么为0）：（以2处为0基点）根据质量守恒：3处和2处的速度满足：，得代入得：负号表示C处的压强低于一个大气压，处于真空状态。正是由于这一真空，才可将水箱中的水吸起。用绝对压强表示：101325-22024.3=79300.7Pa.第五章习题参考答案（仅限参考）1.a2.b3.d4.c5.d6．解：假设雷诺数小于2300，有，代入上式得：则，符合假设另一种简单计算方法：假设雷诺数小于2300，有，符合假设7．解：8．解：；查莫迪图得9．解：10．解：11．解：12．解：解得d=1.3m；查莫迪图得1

8、3．解：（1）；查莫迪图得（2）；查莫迪图得第六章习题参考答案（仅限参考）1．解：2．解：3．解：(若查表，则A*=8700)（查附录1，对应的ρ=1.205kg/m3）4．解：第七章习题参考答案（仅限参考）1．解：由于，所以应为超声速流动，但收缩喷管出口喷速最大只能达到声速，即Ma=1。直接根据书中公式(7-39)，（本题根据查附录得到数据也能计算）2．解：3．解：，4．解：查附录得，5．解：由，查附录5可知：，6．解：，故为亚声速流动，所以：（也可根据查附录得到数据计算）若为收