第3章流体动力学基础
31解：
ax

uxt
ux
uxx
uy
uxy
uz
uxz
22ux2uy222t2x2ytyz
26t4x2y2z34
ay

uyt
ux
uyx
uy
uyy
uz
uyz
1uyux1tyztxz
1xy2z3
az

uzt
ux
uzx
uy
uzy
uz
uzz
1uxuz12t2x2ytyz
1tx2yz11
a
a
2x

a
2y

a
2z
3586m
s2
32解：
（1）axuxy33xy2uyxy6xy532
ay
y2uy

13
y5

323
a
a
2x

a
2y
337310m
s2
（2）二元流动
（3）恒定流
（4）非均匀流
33解：
1
Q
udA
A
h0
um
ax

yh
7
bdy

umax
1
h7
7
8
y7
8
h0
78umaxbh
Q7vA8umax
34
解：v1

v2

d2d1
2

20121

002m
s
35解：
H
v1
d
v2
D
v1
v2
v3
d1
d2
d3
q1
q2
f（1）Q3

4
d32v3

00785m3
s
Q2Q3q201m3s
Q1q1Q2015m3s
（2）v1

4Q1d12
212m
s
v2

4Q2
d
22
318m
s
36解：渠中：Q1v1bh3ms2m1m6m3s
管中：Q2
QQ112m3
s

v2

4

d
2
d4Q210186mv2
37解：
vA

vB

4
dB2
4
dA2
15042022
6m
s
以过A点的水平面为等压面，则
0A
HA

pAg
vA22g

3098
62298
48980mH2O
HB
h
pBg
vB22g
154098
152298

56964mH2O
可以看出：HBHA，水将从B点流向A点。
或：zA

pAg
vA22g

zB

pBg

vB22g
hw
Bh
0
解得水头损失为：hw07984mH2O，水将从B点流向A点。
38解：1－1、2－2、3－3为等压面。由左边：p左p1gh1
由右边：p右p2gh2
且：p2p1pghp
11
hp
h1
3
223
汞
h2
水
A
因为：z
p左

um
2ax
z
p右
g2g
g
f则：
u
m
a
2x

2
p右p左

2
p2

p1＋gh2

h1
2

pghpghp
2

p
ghp
umax385ms解得：v084umax323ms
QvA1016ls
或直接由公式：umax
2g
p
1hp
求。
39解：
v1

QA1

12m23s

2ms
v2

QA2

1216
3
m
s
25ms
1h1
01
2
Q
h2
θ
i
l
0
2
以过22断面渠底处的水平面为基准面00，对11和22过水断面列能量方程：
Lsi

h1
1v122g
0h2
2v222g
hw
hw

Lsi

h1
h2
12g
1v12
2v22
20000005m216m122252m298
102852m
310解：1（1）阀门关闭时，对1－1和2－2列能量方程：
05H10001100
2
得：H15m
21
（题意理解一：hw

2
v22g
是整个管路的水头损失）
阀门开启时，对1－1和3－3列能量方程：
H1

0

v22g

2
v22g
fv52g57154ms3
（2）Qd2v01257154004489m3s4489ls
4
4
（题意理解二：hw

2
v22g
是至压力表断面的管路水头损失）
阀门开启时，对1－1和2－2列能量方程：
H1

2

v22g

2
v22g
523v22g
v2g19644272ms
（2）Qd2v01244272003477m3s34r