流体力学第五版第四章答案

第四章习题简答

4-2 管径d?5cm，管长L?6m的水平管中有比重为0.9油液流动，水银差压计读数为h?14.2cm，三分钟内流出的油液重量为5000N。管中作层流流动，求油液的运动粘度?。

解: 管内平均流速为

v?Q/(?d2/4)?5000/(9800?0.9)/180/(??0.052/4)?1.604m/s 园管沿程损失hf为h(?水银/?油?1)=0.142(13.6/0.9-1)=2.004m

lv2园管沿程损失hf可以用达西公式表示： hf??,对层流, ??64/Re, 有

d2g2gd2hfvd64lv2, 但Re?, 从而??, 代入已知量, 可得到Re??64lv2gdhf??1.597?10?4m2/s

题 4-2 图

cm2/s的水，实测流量为35cm3/s，4-4 为了确定圆管内径，在管内通过??0.013长15m管段上的水头损失为2cm水柱。试求此圆管的内径。

64lv264lv264lv?解：hf????Red2gvdd2g2gd2?64lQ?128lQ? ?2?gd4??2?22g?d?d?4?128lQ?64?15?35?0.013?10?4?d???0.0194m 42?gd2??9.8

第四章习题答案

选择题（单选题）

4.1等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c）

A1B432BA

（a）p1=p2；（b）p3=p4；（c）z1+

pp1pp=z2+2；（d）z3+3=z4+4。 ?g?g?g?gp?v24.2伯努利方程中z++表示：（a）

?g2g（a）单位重量流体具有的机械能；（b）单位质量流体具有的机械能；（c）单位体积流体具有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。

4.3水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c）

12p11（a）p1>p2；（b）p1=p2；（c）p1

p22

4.4黏性流体总水头线沿程的变化是：（a） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.5黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.6平面流动具有流函数的条件是：（d）

无黏性流体；（b）无旋流动；（c）具有速度势；（d）满足连续性。

dB=0.4m，4.7一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，高差?h=1.5m，今测得pA=30k

流体力学上课讲义第四章-1

4 Flowing Fluids and Pressure Variation

Engineering Fluid Mechanics9th Edition SI Version

流体力学上课讲义第四章-1

流体力学上课讲义第四章-1

4.1 Description of Fluid Motion To visualize the flow field, it’s desirable to construct lines that show flow direction; the collection of the lines is called flow pattern. Streamline: a curve that is everywhere tangent to the local velocity vector at that instant. Pathline: the actual path traveled by an individual fluid particle over some time period. Streakline: the line generated by a tracer

1|34

习题4?1

1. 求下列不定积分:

1 (1)?2dx;

x111 解 ?2dx??x?2dx?x?2?1?C???C.

?2?1xx (2)?xxdx; 解 ?xxdx??1x3x2dx?12?12x?C?x2x?C. 35?123 (3)? 解

dx;

?1xdx??x?12dx???11x2?C?2x?C. 1??121 (4)?x23xdx; 解 ?x23xdx??1x27x3dx?17?137?13x?C?333xx?C. 10 (5)? 解

xdx;

?x21xdx??x?52dx???1131x2?C????C. 52xx??125 (6)?mxndx; 解

?mxdx??nnxmdx??11mxm?C?xnn?m?1mnm?nm?C.

(7)?5x3dx;

5 解 ?5x3dx?5?x3dx?x4?C.

4 (8)?(x2?3x?2)dx;

13 解 ?(x2?3x?2)dx??x2dx?3?xdx?2?dx?x3?x2?2x?C.

322|34

(9)?dh2gh(g是常

一、判断题 1、（√）如果在需求分析阶段采用了结构化分析方法，则软件设计阶段就应采用结构化设计方法。 2、（√）概要设计与详细设计之间的关系是全局和局部的关系。 3、（×）一个模块的作用范围应该大于该模块的控制范围。 4、（√）模块间的耦合性越强，则模块的独立性越弱。 5、（×）在设计模块时，应使一个模块尽量包括多个功能。 6、（√）软件结构图可以利用数据流图映射出来。 7、（×）结构化设计是一种面向数据结构的设计方法。 8、（√）在结构化设计过程中首先要确认DFD。 二、选择题

1、软件结构图的形态特征能反映程序重用率的是（C）。 A、深度

B、宽度

C、扇入

D、扇出

2、概要设计的目的是确定整个系统的（B）。 A、规模 C、费用

B、功能及模块结构 D、测试方案

3、耦合是对软件不同模块之间互连程度的度量。各种耦合从强到弱的排列为（C）。 A、内容耦合，控制耦合，数据耦合，公共环境耦合 B、内容耦合，控制耦合，公共环境耦合，数据耦合 C、内容耦合，公共环境耦合，控制耦合，数据耦合 D、控制耦合，内容耦合，数据耦合，公共环境耦合

4、当一个模块直接使用另一个模块的内部数据时,这种模块之间的耦合为（D）。 A、数据耦

第四章 思考题 思考题4—1

1． 质子理论和电离理论的最主要不同点是什么?

答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。

2． 写出下列酸的共轭碱：H2PO4-，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。 答：HPO42-, NH3 , PO43- , CO32- , OH- , C6H5O-

3． 写出下列碱的共轭酸：H2PO4-，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。 答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+ 4．从下列物质中，找出共轭酸碱对：

HOAc，NH4+，F-，(CH2)6N4H+，H2PO4-，CN-,OAc-，HCO3-，H3PO4，(CH2)6N4，NH3，HCN，HF，CO3-

答：HOAc－ OAc-，NH4+－NH3，F- －HF，(CH2)6N4H+－(CH2)6N4，H2PO4- －H3PO4，CN- －HCN,，HCO3-－CO3-

5.上题的各种共轭酸和共轭碱中，哪个是最强的酸？哪个是最强的碱?试按强弱顺序把它们排列起来。

答：H3P

2 — 1 已知某种物质的密度??2.94g/cm3，试求它的相对密度d。 2—2

2已知某厂

,

21号炉水平烟道中烟气组成的百分数为

,

?co?13.5%?so?0.3%?o?0.3%2,

?N?0.3%?HO?0.3"，

3试求烟气的密度。 [1.341kg/cm] 2—4 当压强增量为5000Pa时，某种液体的密度增长0.002%。试求该液体的体积模量。 [2.5?10Pa] 2—6 充满石油的油槽内的压强为4.9?10Pa，今由槽中排出石油40Kg，使槽内压强降到

559.8067?104Pa，设石油的体积模量K=1.32?109Pa。试求油槽的体积。

2—9 动力黏度为2.9?10Pa?S、密度为678Kg/m3的油，其运动黏度等于多少？ [4.28?10m

此答案仅供参考

1.直径为150mm的给水管道，输水量为980.7kN/h，试求断面平均流速。

解：由流量公式Q=ρvA

v=

QρA

注意：(kN/h→kg/s Q=ρvA)

得：v=1.57m/s

2.断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速

解：由流量公式Q=vA由连续性方程知v1A1

得：v=Q

A

=v2A2

得：v2

=12.5m/s

3.水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中.当出口流速10m/时,求(1)容积流量及质量流量;(2)d1及d2管段的流速解：(1)由Q=v3A3=0.0049m3/s质量流量ρQ=4.9kg/s(2)由连续性方程：

v1A1=v3A3,v2A2=v3A3

得：v1=0.625m/s,v2=2.5m/s

4.设计输水量为294210kg/h的给水管道，流速限制在0.9∽1.4m/s之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是50mm的倍数。解：Q=ρvA

将v=0.9∽1.4m/s代入得d=0.343∽0.

275m

∵直径是50mm的倍数，所以取d=0.3m代入Q=ρvA得v

2 — 1 已知某种物质的密度??2.94g/cm3，试求它的相对密度d。 2—2

2已知某厂

,

21号炉水平烟道中烟气组成的百分数为

,

?co?13.5%?so?0.3%?o?0.3%2,

?N?0.3%?HO?0.3"，

3试求烟气的密度。 [1.341kg/cm] 2—4 当压强增量为5000Pa时，某种液体的密度增长0.002%。试求该液体的体积模量。 [2.5?10Pa] 2—6 充满石油的油槽内的压强为4.9?10Pa，今由槽中排出石油40Kg，使槽内压强降到

559.8067?104Pa，设石油的体积模量K=1.32?109Pa。试求油槽的体积。

2—9 动力黏度为2.9?10Pa?S、密度为678Kg/m3的油，其运动黏度等于多少？ [4.28?10m

第四章 酸碱滴定法

思考题

1. 从质子理论来看下面各物质对分别是什么？ 哪个是最强酸？哪个是最强碱？试按强弱顺序把他们排列起来

答：HAc（Ac-）Ka=1.75×10-5； H3PO4（H2PO4-）Ka1=7.52×10-3；

NH3（NH4+）Ka=5.7×10-10； HCN（CN-）Ka=6.2×10-10 HF（F-）Ka=6.8×10-4； （CH2）6N（（CH2）6NH+）Ka=1.4×10-9 HCO3-（CO3-）Ka2=5.61×10-11 酸的强弱顺序：

H3PO4 > HF > HAc> (CH2)6N4H+ > HCN > NH4+ > HCO3-

碱的强弱顺序：

CO3- > NH3 > CN- >（CH2）6N4 >Ac- > F- > H2PO4- 2. 写出下列物质在水溶液中的质子条件式

答：(1)NH4CN [HCN] + [H3O+] = [NH3] + [OH-]

-(2)Na2CO3 2[H2CO3] + [HCO3-] + [H3O+] = [OH]

(3)(NH4)2HPO4 2[H3PO4] + [H2PO4-] +