第七章习题参考答案(仅限参考)
1.解:由于
p?0.5?0.528,所以应为超声速流动,但收缩喷管出口喷速最大只能达到p0声速,即Ma=1。直接根据书中公式(7-39),
Gmaxp0?d2?0.0404?0.0404?0.242kg/s
T0T04p0A*(本题根据查附录得到数据也能计算) 2.解:a?kRT?340m/s
sin??a500??0.45 v1118v?756m/s
vMa??2.22
a3.解:T?T298?0.0065z?233K
a?kRT?306m/s,v?250m/s
Ma?v?0.82 a4.解:a?kRT1?374m/s
Ma?v1?0.374 a查附录得,
T0?T1?0.976 T0T1?357K 0.9765.解:由Ma?0.8,查附录5可知:
peT?0.656,e?0.887 p0T0pe?0.656p0?3.22?105Pa
a0?kRT0?343m/s Te?0.887T0?260K
ae?kRTe?323m/s
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ve?aeMae?258m/s
6.解:
pe?0.866?0.528,故为亚声速流动,所以: p01.4?1??1.41?0.866?158m/s ??????2?1.41.17?105?e??1.4?11.32pe?0.433?0.528 p0(也可根据查附录得到数据计算)
若为收缩喷管,取Ma=1 直接根据书中公式(7-36)
?e?2kp0?321.6m/s
k?1?0Te?0.791 T0若为拉瓦尔喷管,查表得Ma=1.15,
p0?244K ?0RTe?0.791T0?0.791ve?aeMa?MakRTe?360m/s 7.解:
pe?0.0909?0.528,超声速流,且为拉瓦尔喷管,查附录5可知: p0Mae?2.20,
?eTA?0.184,e?0.508,?2.00 ?0T0A*Te?0.508T0?159K
?e?0.184?0?2.43kg/m3
ae?kRTe?240.6m/s ve?aeMae?529.3m/s
Ae?A*??4de2?de2?G?e?e?2.13?10?3m2
?4Ae?1.07?10?3m2 2.0014 / 17
de?52mm,d*?37mm
8.解:由Mae?2,查附录5可知:
peTA?0.128,e?0.556,?1.69 p0T0A*p0?7.93?105Pa Te?0.556T0?167K
ae?kRTe?246.3m/s ve?aeMae?492.6m/s
Ae?UV?0.020m2,A*?Ae?0.118m2 1.69?e9.解:
pB?0.103?0.528,查附录5可知: p0Ma?2.15,
?eT?0.195,e?0.520 ?0T0Te?0.520T0?156K
ve?aeMa?MakRTe?512m/s
?e?0.195?0?0.195Ae?p0?2.45kg/m3 RT0?4De2?0.00196m2
G??e?eAe?2.46kg/s
第八章参考习题答案(仅限参考)
1.d 2.d 3.d 4.d 5.c
6.答:几何相似:如果两个物体各点之间存在一个一一对应,使得对应点之间距离之比对所有可能的点都为C,则称为两物体几何相似。 运动相似:原型与模型中对应的运动参数如加速度、速度方向一致,大小成比例。 动力相似:两个运动相似的液流中,在对应瞬间,对应点上受相同性质力的作用,离得方向相同,且各对应的同名力成同一比例,则两液流动力相似。
7.解:(单位长度的压降)由题中给出的条件可以得到:f??p,?,?,?,r??0,
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选取υ,r,ρ为三个基本物理,前已证明这三个物理量在量纲上是独立的,这样有
?1??p?,??2a1b1c1a2bc 2?r??r?2根据特征数的量纲为1(量纲和谐原理)的特点,确定ai、bi、ci。由于
-1-2?MLt??? [?1]? b1?1a1[Lt][L][ML?3]c1因此对[L]:-1=a1+b1-3c1;对[M]:1= c1;对[t]:-2 = -a1。这三式联立求解,则得a1=2,b1=0,c1=1,于是有:?1??p??2。
同理可以求出: ?2?? ??r??p??2f?2,??0,即?p???f?????r?8.解:马赫数相等,Ma?????? ???r?v1v2aT?,v2?2v1?v12?449.56m/s a1a2a1T1雷诺数相等,Re?v1?1l1?1=v2?2l2?2?2v1l1?2?, ?1v2l2?1p??RT,p2??2T2vl?Tp1?1122p1?819.5kPa ?1T1v2l2?1T19.略。直接代入化简即可得证 10.解:Re??D=0.202?1 ?9.81??9?10?5?2??1(1100?0.2)?103??0.105 18223?10?6?0.2v 19.81?d23?t?(1100?0.2)?10??0.5 ?618223?10?0.2d?1.9?10m,Re??4?d=0.426?1,符合 ?3211.解:(少两个条件,?t?0.4kg/m,?t?0.9cm/s) 16 / 17