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第一节力学案

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第三章第3章给水排水管网水力学基础

第3章给水排水管网水力学基础 3.1 基本概念 3.2 管渠水头损失计算 3.3 非满流管渠水力计算 3.4 管道的水力等效简化 3.1基本概念 3.1.1管道内水流特征 Re=ρvd/μ 3.1基本概念 3.1.2有压流与无压流 有压流:水体沿流程整个周界与固体壁面接触,而无自由液面(压力流、管流) 无压流:水体沿流程一部分周界与固体壁面接触,其余与空气接触,具有自由液面(重力流、明渠流) 3.1基本概念 3.1.3恒定流与非恒定流 恒定流:水体在运动过程中,其各点的流速与压力不随时间而变化,而与空间位置有关的流动称为恒定流非恒定流:水体在运动过程中,其流速与压力不与空间位

置有关,还随时间的而变化的流动称为非恒定流3.1基本概念 3.1.4均匀流与非均匀流 均匀流:水体在运动过程中,其各点的流速与方向沿流程不变的流动称为均匀流 非均匀流:水体在运动过程中,其各点的流速与方向沿流程变化的流动称为非均匀流 3.1基本概念 3.1.5水流的水头与水头损失 水头:指的是单位质量的流体所具有的能量除以重力加速度,一般用h或H表示,常用单位为米(m) 3.1基本概念 3.1.5水流的水头与水头损失 水头损失:流体克服阻力所消耗的机械能

3.2管渠水头损失计算 3.2.1沿程水头损失计算 管渠的沿程水头损失常用谢才公式计算 对于圆管满流,沿程水头损失可用达西公式计算 沿程阻力系数 λλ228 (m) 2C g g v D l h f == R 为过水断面的里半径,及过水断面面积除以湿周,圆管满 流时R=0.25D 流体在非圆形直管内流动时,其阻力损失也可按照上述公式计算,但应将D 以当量直径de 来代替 3.2管渠水头损失计算 (m) l R C v il h 22 f ==Ri C v =

水力学(闻德荪)习题答案第三章

选择题(单选题) 令狐采学 3.1 用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于:(d ) (a )22 d r dt ;(b ) u t ??;(c )()u u ??;(d )u t ??+()u u ??。 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1d =320mm,2d =160mm,流速1v =1.5m/s 。2v 为: (c ) (a )3m/s ;(b )4m/s ;(c )6m/s ;(d )9m/s 。 已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z 。试求点 (2,2,1)在t =3时的加速度。 解: x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=(m/s2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s2) 35.86a ===(m/s2)

武汉大学水力学教材答案第三章

第三章水动力学基础 渐变流与急变流均属非均匀流 急变流不可能是恒定流。 总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 扩散管道中的水流一定是非恒定流。 恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 总流连续方程V1A1 = V2A2对恒定流和非恒定流均适用 21、对管径沿程变化的管道 (1)测压管水头线可以上升也可以下降 (3)测压管水头线沿程永远不会上升 测压管水头线总是与总水头线相平行 测压管水头线不可能低于管轴线 ,则管内水流属 (3)恒定非均匀流 10 、 11 、 12 、 渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 13 、 液流流线和迹线总是重合的。 14、用毕托管测得的点流速是时均流速 15、测压管水头线可高于总水头线。 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。 17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。 18、恒定总流的能量方程Z1 + P1/g + V12/2g = Z2 + P2/g + V22/2g + h w1- 2 ,式中各项代表( ) (1)单位体积液体所具有的能量;(2)单位质量液体所具有的能量 (3)单位重量液体所具有的能量;(4)以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A—A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 (3)不变 ( ) ⑷不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管,如图所示,则两测压管高度h1与h2的关系为( ) ⑶ h1 = h2 (4)无法确定 (1) h1 > h2 ⑵ h1 v h2 22、图示水流通过渐缩管流岀,若容器水位保持不变 (1)恒定均匀流(2)非恒定均匀流 ( (4)非恒定非均匀流

力学课程标准

《力学》课程标准 第一部分:课程性质、课程目标 一、课程性质 本课程为物理学专业本科生专业基础课程的必修科目。 力学是物理学其他分支研究的基石和起点。本课程是物理学专业本科学生必修的第一门专业课,本课程中的知识、物理问题的研究方法、运用高等数学知识解决物理问题的方法等都是后续各专业课程的基础。 二、课程目标 通过本课程的学习,使学生比较系统地掌握力学的基本知识,并能灵活地应用力学知识去解决物理学及其它学科中有关力学的基本问题,对牛顿力学及其应用有全面深入的认识,运用牛顿力学的原理和定律,用矢量代数和微积分的方法解决质点力学、质点系力学、刚体力学、振动与波的基本问题,为学习后续课程打好坚实的基础,也为今后从事中学物理教学工作或进一步深造打好基础;了解物理学及力学的基本研究方法;深刻理解中学物理教材中的力学问题,并能独立解决今后在工作中遇到的一般力学问题。 第二部分:教材与主要参考书 一、指定教材 梁昆淼,力学(上册)(第4版),高等教育出版社,2010。 二、推荐阅读书籍 1、赵凯华,罗蔚茵,新概念物理教程——力学(第二版),高等教育出版社,2004。 2、漆安慎,杜婵英,普通物理学教程——力学(第二版),高等教育出版社,2005。 3、张永德主编,强元棨,程稼夫编著,物理学大题典1力学(上、下册),科学出版社、中国科学技术大学出版社,2005。 4、费恩曼,莱顿,桑兹著,郑永令,华宏鸣,吴子仪等译,费曼物理学讲义(第1卷),上海科学技术出版社,2006。 第三部分:课程教学主要内容及基本要求 一、内容概要 本课程将主要介绍以下几块内容:质点运动学、质点动力学、质点系动力学、刚体力学、振动与波。具体将涉及质点运动的描述、质点运动的原因、刚体的运动情况、振动波动的描述及原理等力学所必需的

非力学专业力学基础课程教学基本要求

理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求(试行)(Ⅰ) 力学基础课程教学基本要求(试行) (Ⅰ) 力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会 为了进一步推动高等教育教学改革,不断提高人才培养质量,教育部高等教育司组织理工科各教学指导委员会以研究课题立项的方式,开展各学科专业发展战略研究,制定学科专业教学规范和编制课程教学基本要求,引导高等学校学科专业的教学改革和建设,指导学科专业评估。 2003年12月根据教育部高等教育司《关于理工科各教学指导委员会研究课题立项的通知》(教高司函[2003]141号)文件精神,2000—2005年教育部高等学校非力学专业力学基础课程教学指导分委员会在高教司的指导下,立项研究制定非力学专业力学基础课程(理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学与水力学)教学基本要求,并完成了各门课程的教学基本要求的初稿。2006年教育部新一届教学指导委员会成立后,2006—2010年教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会按照教育部高教司《关于批准高等理工教育教学改革与实践项目立项的通知》(教高司函[2005]246号)文件精神,立项进一步修订力学基础课程教学基本要求。2007年7月19日教育部高等教育司又召开了高等学校理工科教学指导委员会专业规范研制工作会议,部署理工科专业规范及基础课程教学基本要求研制工作。力学基础课程教学指导分委员会根据会议精神,在上一届教指委研究成果的基础上,充分征求不同层次学校第一线教师的意见及有丰富教学经验的专家的意见,对非力学专业力学基础课程的教学基本要求做了进一步完善。这里印发的《理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求》(试行)(以下简称《基本要求》)就是由两届力学基础课程教学指导分委员会历时5年制定的12份教学指导性文件。 研制指导性专业规范与教学基本要求是推动教学内容和课程体系改革的切入点,是研究本科专业教学内容应该达到的基本要求。力学教学指导委员会充分考虑《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》的要求,并且把多年来的教学改革成果吸收到专业规范与教学基本要求中,以期推动教学内容和课程体系不断改革,形成专业建设和教学改革的新机制。 《基本要求》是教育部下文指示批准教学指导委员会立项编制的教学指导性文件,是对非力学专业力学基础课程教学的最低要求,在每门课程的教学基本要求中都给出了课程的建议学时,供各

工程流体力学课后习题答案_袁恩熙_流体力学第三章作业(1)

3.1一直流场的速度分布为: U=(4x 2+2y+xy)i+(3x-y 3+z)j (1) 求点(2,2,3)的加速度。 (2) 是几维流动? (3) 是稳定流动还是非稳定流动? 解:依题意可知, V x =4x 2+2y+xy ,V y =3x-y 3+z ,V z =0 ∴a x = t V x ??+ v x X V x ??+v y Y V x ??+v z Z V x ?? =0+(4x 2+2y+xy)(8x+y)+(3x-y 3+z)(2+x) =32x 3+16xy+8x 2y+4x 2y+2y 2+x y 2+6x-2 y 3+2z+3 x 2-x y 3+xz 同理可求得, a y =12 x 2+6y+3xy-9x y 2+3 y 5-3 y 2z a z =0 代入数据得, a x = 436,a y =60, a z =0 ∴a=436i+60j (2)z 轴方向无分量,所以该速度为二维流动 (3)速度,加速度都与时间变化无关,所以是稳定流动。 3.2 已知流场的速度分布为: k z yj yi x 2223+-=μ (1)求点(3,1,2)的加速度。 (2)是几维流动? 解:(1)由 z u z y u y x u x t u x x x x x u u u a ????????+++=

z u z y u y x u x t u y y y y y u u u a ????????+++= z u z y u y x u x t u z z z z z u u u a ????????+++= 得: 0202 2 2+?+?+=x y x xy y x a x 0)3(300+-?-+=y a y z z a z 420002?+++= 把点(3,1,2)带入得加速度a (27,9,64) (2)该流动为三维流动。 3-3 已知平面流动的速度分布规律为 ()() j y x x i y x y u 2 22222+Γ++Γ=ππ 解:() () 2 22 22,2y x x u y x y u y x +Γ= +Γ= ππ 流线微分方程:y x u dy u dx = 代入得: ()() 2 22 222y x x dy y x y dx +Γ= +Γππ C y x ydy xdx x dy y dx =-?=-?=220 3.4 截面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h ,求平均流速。如风道出口截面收缩为150mm ×400mm 求该截面的平均流速。 解:因为v=q A /A 所以v 1=q A /A 1=2700/(300x400x10-6)=22500m/h=6.25m/s V 2=q A /A 2=2700/(150x400x10-6)=45000m/h=12.5m/s 3.5 渐缩喷嘴进口直径为50mm ,出口直径为10mm 。若进口流速为3m/s ,求喷嘴出口流速为多少?

土木工程力学基础课程标准

一.课程性质与任务 土木工程力学是建筑工程施工专业的专业基础课程。其任务是:培养学生运用力学的基本原理,研究结构.构件在荷载等因素作用下的平衡规律与承载能力,分析.解决土木工程中简单的力学问题,为力学专业课程和继续深造提供必要的基础。 二.课程教学目标 知识目标: 1.理解静力学公理; 2.掌握平面一般力系的平衡条件 3.掌握轴向拉压杆和直粱内力计算方法及内力图规律 4.熟悉轴向拉压及直粱弯曲在工程中的应用 5.熟悉提高拉压杆稳定的措施 能力目标 1.能画出单个物体、简单物体系统的受力图,并利用平衡方程求解约束力; 2.能运用平衡方程进行单个构节的受力分析及平衡问题的计算; 3.能对简单结构或构节进行承载能力的计算 4.能计算轴向拉压杆及梁的强度 5.能运用基本的力学原理、方法分析和解决土木工程中简单的力学问题。 情感目标: 1.具备良好的职业道德,养成吃苦耐劳、严谨求实的工作作风; 2.树立安全生产、节能环保和产品质量等职业意识。 三.参考学时 108学时。 四、课程学分 6学分。 五.课程内容和要求 土木工程力学基础课程内容和要求见表7。

注;1.表中未标注(*)的内容是个专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求; 2.表中标注(*)的内容和选学模块为较高要求及适应不同专业、地域、学校差异的选修内容。

六、教学建议 (一)教学方法 1.教学中应以学生为主体,建议充分利用生活实例、多媒体等教学手段,引导学生对生活及工程实例进行观察和思考,是学生通过小组实验、讨论、训练的实践活动,掌握力学基础知识和基本技能。 2.教学应贴近工程实际,通过工程案例分析,提高学生的安全意识、责任意识并提高分析问题、解决问题能力。 (二)评价方法 1.考核与评价应重点考核学生运用所学知识分析和解决土木工程简单结构、基本构建受力问题的能力,并关注良好的职业到底以及安全、环保、合作、创新等职业意识养成等。 2.考核与评价的主题应多元化,坚持教师评建与学生互评、自评相结合,过程性评价与结果性评价相结合,定量考核与定性描述相结合。 3.可采用笔试、答辩、口试、实践性总结等相结合的方式进行综合评价。 (三)教学条件 1.开展本课教学需要在教室、多媒体教室、实验室中进行,让学生在中学,学中学。 2.专业教师要求为双师型,具备扎实的专业理论知识与教学能力。 (四)教材编写 1.应体现职业教育的特点,并适应不同教学模式的需求。 2.在教学标准规定的基本教学内容与要求的基础上,可根据施工类和非施工类等专业的不同侧重,编写想赢的多学时教材和少学时教材,便于灵活使用。 3.教材呈现形式上应图文并茂,符合中等职业学校学生的阅读心理与阅读习惯。名词术语、文字、符号、数字、公式、计算单位等运用要准确、规范、统一,符合我国相关标准与规范。(五)数字化教学资源开发 应重视现代教育技术在教学中的应用,综合运用多媒体课件、动画、电子试题库等教学资源,创建适应个性化学习需求、强化实践技能训练的教学条件。

水力学第三章课后习题答案

2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ,y u =t -y +z ,z u =t +x -z 。试求点(2,2,1)在t =3 时的加速度。 解:x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()2222220t x y t y z =+++?+-+?+ 26422t x y z =++++ ()2321t x y z =++++ y y y y y x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()101t y z t x z =+--+++-? 12x y z =++- z z z z z x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()12220t x y t x z =++++-+- 12t x y z =++++ ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=(m/s 2) ()3,2,2,112223y a =++-=(m/s 2) ()3,2,2,11324111z a =++++=(m/s 2) 35.86a ===(m/s 2) 答:点(2,2,1)在t =3时的加速度35.86a =m/s 2 。 3.8已知速度场x u =2 xy ,y u =– 3 3 1y ,z u =xy 。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)44421 033 x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ????= +++=-+=????

飞行力学基础

第二章飞行力学基础 2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2.1.1常用坐标系 1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame)Sg-o g x g y g z g 原点o g 取自地面上某一点(例如飞机起飞点)。o g x g 轴处于地平面内并指向 某方向(如指向飞行航线);o g y g 轴也在地平面内并指向右方;o g z g 轴垂直地面 指向地心。坐标按右手定则规定,拇指代表o g x g 轴,食指代表o g y g 轴,中指代表 o g z g 轴,如图2.1-1所示。 2)机体坐标系(体轴系)(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处,坐标与飞机固连。Ox与飞机机身的设计轴线平行,且处于飞机对称平面内;oy轴垂直于飞机对称平面指向右方;oz轴在飞机对称平面内;且垂直于ox轴指向下方(参看图2.1-1)。发动机推力一般按机体坐标系给出。 3)速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-ox a y a z a 速度坐标系也称气流坐标系。原点取在飞机质心处,ox a 轴与飞行速度V的 方向一致。一般情况下,V不一定在飞机对称平面内。oz a 轴在飞机对称面内垂 x 图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系

直于ox a 轴指向机腹。oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2.1-2所示。作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。 4)航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k 原点取在飞机质心处,ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内,向下为正;oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。研究飞行器的飞行轨迹时,采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。 2.1.2 飞机的运动参数 1)飞机的姿态角 1.俯仰角θ(Pitch angle) 机体轴ox 与地平面间的夹角。以抬头为正。 2.偏航角ψ(Yaw angle) 机体轴ox 在地平面上的投影与地轴o g x g 间的夹角。以机头右偏航为正。 3.滚转角φ(Roll angle) 又称倾斜角,指机体轴oz 与通过ox 轴的铅垂面间的夹角。飞机向右倾斜时 图2.1-2 速度坐标系与地面坐标系

建筑设计力学基础..doc

建筑力学基础 课程性质 《建筑力学》,主要介绍力学的基本公理与概念,平面杆件的变形和内力计算以及结构内力计算及结构受力分析等方面的知识。 建筑力学 第一章静力学 第一节静力学基本概念及公理 第二节约束和约束反作用力 第三节汇交力系 第四节力偶及力偶矩 第五节平面一般力系 第二章材料力学 第一节材料力学主要研究对象的几何特征第二节杆件变形的基本形式 第三节变形的内力 第三章结构力学 第一节杆件结构力学的研究对象和任务 第二节杆件结构的计算简图 第三节平面杆件结构的分类 第四节体系的几何组成分析 第五节几何组成分析的步骤和举例 第六节静定结构和超静定结构 第一章静力学 教学目标: 掌握静力学基本概念;了解约束和约束反作用力 第一节静力学基本概念及公理 静力学(statics)研究物体在力系作用下处于平衡的规律。 一、平衡的概念:平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。 二、刚体的概念:刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。

三、力的概念:力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。 力对物体的效应取决于以下三个要素:(1)力的作用点;(2)力的方向;(3)力的大小 在国际单位制中:力的大小的单位为牛顿(N)。目前工程实际中采用的工程单位制,其力的单位为公斤(kgf)。 1 kgf=9.80665 N 四、静力学公理 (一)公理一(二力平衡公理) 作用于刚体上的两个力,使刚体处于平衡的必要与充分条件是:此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。 (二)公理二(加减平衡力系公理) 在作用于刚体上的任意一个力系中,加上或去掉任何一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。此公理只适用于刚体,而不适用于变形体。 (三)公理三(力的平行四边形法则) 作用于物体上同一点的两个力,可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示(见下左图)。亦可用右下图所示的力三角形表示,并将其称为力三角形法则。合力R与分力F1、F2的矢量表达式为 R=F1+F2 (四)公理四(作用和反作用定律) 两物体间的相互作用力,总是大小相等,方向相反,作用线沿同一直线。力总是成对出现的。作用力与反作用力并非是作用在同一物体之上的,而是分别作用于不同的两个物体之上的。 (五)公理五(刚化公理) 若可变形体在已知力系作用下处于平衡状态,则可将此受力体视为刚体,其平衡不受影响。 若变形体处于平衡状态,则作用其上的力系一定满足刚体静力学的平衡条件。 第二节约束和约束反作用力 物体受到约束时,物体与约束之间相互作用着力,约束对被约束物体的作用力称为约束反力,简称约束反力或反力。 几种常见的约束类型: 1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束 绳索类只能受拉,所以它们的约束反力是作用在接触点,方向沿绳索背离物体。

流体力学第三章课后习题答案

一元流体动力学基础 1.直径为150的给水管道,输水量为h kN /7.980,试求断面平均流速。 解:由流量公式vA Q ρ= 注意:()vA Q s kg h kN ρ=?→// A Q v ρ= 得:s m v /57.1= 2.断面为300×400的矩形风道,风量为2700m 3 ,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150×400,求该断面的平均流速 解:由流量公式vA Q = 得: A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得:s m v /5.122= 3.水从水箱流经直径d 1=102=53=2.5的管道流入大气中. 当出口流速10 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解 : (1) 由 s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程: 33223311,A v A v A v A v == 得:s m v s m v /5.2,/625.021== 4.设计输水量为h kg /294210的给水管道,流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径,根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。

解:vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数,所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道,流量是10000m 3 ,,流速不超过20 。试设计直径,根据所定直径求流速。直径规定为50 的倍数。 解:vA Q = 将s m v /20≤代入得:mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得:s m v /5.17= 6.在直径为d 圆形风道断面上,用下法选定五个点,以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周,将全部断面分为中间是圆,其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上,这样测得的流速代表相应断面的平均流速。(1)试计算各测点到管心的距离,表为直径的倍数。(2)若各点流速为54321u u u u u ,,,,,空气密度为ρ,求质量流量G 。 解:(1)由题设得测点到管心的距离依次为1r ……5r ∵103102221S r S r = = ππ 42 d S π= ∴ d r d r 102310221= = f 同理 d r 10 253= d r 10 274= d r 10 295= (2) )(51251 4u u d v S G +????????+==π ρ ρ 7.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 ,密度为2.62 m 3 .干管前段直径为50 ,接出直径40 支管后,干管后段直径改为45 。

流体力学第三章课后习题答案

一元流体动力学基础 1.直径为150的给水管道,输水量为h kN /7.980,试求断面平均流速。 解:由流量公式vA Q ρ= 注意:()vA Q s kg h kN ρ=?→// A Q v ρ= 得:s m v /57.1= 2.断面为300×400的矩形风道,风量为2700m 3 ,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150×400,求该断面的平均流速 解:由流量公式vA Q = 得: A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得:s m v /5.122= 3.水从水箱流经直径d 1=102=53=2.5的管道流入大气中. 当出口流速10 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解 : (1) 由 s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程: 33223311,A v A v A v A v == 得:s m v s m v /5.2,/625.021== 4.设计输水量为h kg /294210的给水管道,流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径,根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。

解:vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数,所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道,流量是10000m 3 ,,流速不超过20 。试设计直径,根据所定直径求流速。直径规定为50 的倍数。 解:vA Q = 将s m v /20≤代入得:mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得:s m v /5.17= 6.在直径为d 圆形风道断面上,用下法选定五个点,以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周,将全部断面分为中间是圆,其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上,这样测得的流速代表相应断面的平均流速。(1)试计算各测点到管心的距离,表为直径的倍数。(2)若各点流速为54321u u u u u ,,,,,空气密度为ρ,求质量流量G 。 解:(1)由题设得测点到管心的距离依次为1r ……5r ∵103102221S r S r = = ππ 42 d S π= ∴ d r d r 102310221= = f 同理 d r 10 253= d r 10 274= d r 10 295= (2) )(51251 4u u d v S G +????????+==π ρ ρ 7.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 ,密度为2.62 m 3 .干管前段直径为50 ,接出直径40 支管后,干管后段直径改为45 。

理工程科非力学专业力学基础课程教学要求2(定稿)doc-

高教研究与评估简报 总第42期 高教研究与评估中心主办(2009年第8期)二○○九年十月 编者按:为了进一步推动高等教育教学改革,不断提高人才培养质量,引导高等学校学科专业的教学改革和建设,指导学科专业评估,教育部高等学校教学指导委员组织理工科各教学指导委员会对各专业的教学基本要求作了规范。上期简报全文转发了力学教学指导委员力学基础课程教学指导分委员会发布的《理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求》(试行)的第一部分,本期继续全文转载第二部分,以供相关学院领导、教师制订教学计划和组织教学时参考,也供学校各级领导、相关部门和广大教职工借鉴。 理工科非力学专业 力学基础课程教学基本要求(试行)(Ⅱ) 力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会 为了进一步推动高等教育教学改革,不断提高人才培养质量,教育部高等教育司组织理工科各教学指导委员会以研究课题立项的方式,开展各学科专业发展战略研究,制定学科专业教学规范和编制课程教学基本要求,引导高等学校学科专业的教学改革和建设,指导学科专业评估。 2003年12月根据教育部高等教育司《关于理工科各教学指导委员会研究课题立项的通知》(教高司函[2003]141号)文件精神,2000—2005年教育部高等学校非力学专业力学基础课程教学指导分委员会在高教司的指导下,立项研究制定非力学专业力学基

础课程(理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学与水力学)教学基本要求,并完成了各门课程的教学基本要求的初稿。2006年教育部新一届教学指导委员会成立后,2006—2010年教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会按照教育部高教司《关于批准高等理工教育教学改革与实践项目立项的通知》(教高司函[2005]246号)文件精神,立项进一步修订力学基础课程教学基本要求。2007年7月19日教育部高等教育司又召开了高等学校理工科教学指导委员会专业规范研制工作会议,部署理工科专业规范及基础课程教学基本要求研制工作。力学基础课程教学指导分委员会根据会议精神,在上一届教指委研究成果的基础上,充分征求不同层次学校第一线教师的意见及有丰富教学经验的专家的意见,对非力学专业力学基础课程的教学基本要求做了进一步完善。这里印发的《理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求》(试行)(以下简称《基本要求》)就是由两届力学基础课程教学指导分委员会历时5年制定的12份教学指导性文件。 研制指导性专业规范与教学基本要求是推动教学内容和课程体系改革的切入点,是研究本科专业教学内容应该达到的基本要求。力学教学指导委员会充分考虑《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》的要求,并且把多年来的教学改革成果吸收到专业规范与教学基本要求中,以期推动教学内容和课程体系不断改革,形成专业建设和教学改革的新机制。 《基本要求》是教育部下文指示批准教学指导委员会立项编制的教学指导性文件,是对非力学专业力学基础课程教学的最低要求,在每门课程的教学基本要求中都给出了课程的建议学时,供各高等学校在制定课程教学计划时作为参考的依据,希望各高校力学基础课程的学时都不低于这一建议学时数。不同层次的学校在最低要求的基础上增加本校的要求,制定本校的教学的质量标准,体现本校的办学定位和办学特色。 弹性力学课程教学基本要求 一、课程的性质和任务 本课程是土木工程、水利工程等专业的一门必要的专业基础课。本课程的任务是在理论力学和材料力学等课程的基础上,学习和掌握弹性力学的基本概念、基本方程和基本解法,了解弹性力学的一些问题的基本解答及解决工程实际问题的数值解法。

武汉大学水力学教材答案第三章

第三章 水动力学基础 1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升,也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流,非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v 1A 1 = v 2A 2 对恒定流和非恒定流均适用。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 ( ) 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的,测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 ( ) 13、液流流线和迹线总是重合的。 ( ) 14、用毕托管测得的点流速是时均流速。 ( ) 15、测压管水头线可高于总水头线。 ( ) 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流,其管轴压强沿流向增大。 ( ) 17、理想液体动中,任意点处各个方向的动水压强相等。 ( ) 18、恒定总流的能量方程z 1 + p 1/g + v 12 /2g = z 2 +p 2/g + v 22/2g +h w1- 2 ,式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量; (2) 单位质量液体所具有的能量; (3) 单位重量液体所具有的能量; (4) 以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A ─A 动水压强随抽水机安装高度 h 的增大而 ( ) 不变 (4) 不定 如图所示,则两测压管高度h 1与h 2的关系为 ( ) (1) h > h (2) h < h 2 (3) h 1 = h 2 (4) 无法确定 (1) 测压管水头线可以上升也可以下降 (2) 测压管水头线总是与总水头线相平行 (3) 测压管水头线沿程永远不会上升 (4) 测压管 水头线不可能低于管轴线 22、图示水流通过渐缩管流出,若容器水位保持不变,则管内水流属 ( ) (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流 ( ) (1) 逐渐升高 (2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定 24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( ) (1) 互相平行的直线; (2) 互相平行的曲线; (3) 互不平行的直线; (4) 互不平行的曲线。

项目三力学基础教学活动设计

课程名称汽车机械基础授课班级汽修、新能源一年级学生 授课内容力学基础授课形式线上线下混合式教学 授课学时14课时教学准备 视频,课件,学习引导单,手机,测 试题目 教学目标 让学员通过本项目的学习,在对一些知识了解和理解的基础上,了解力系和力偶系等相关定理,掌握力系的平衡条件及其应用,静力学的基本概念、静力学公理和推论的内容及适用范围;分析物系内每个物体受力情况的方法;零件平衡问题的求解方法。在对一些知识了解和理解的基础上,认识常见的力学概念,了解拉伸和压缩、剪切与挤压、圆周扭转、平面弯曲的概念,重点掌握各种计算方法,扭矩、扭矩图、圆轴扭转时横截面上的应力和变形、强度条件及其应用。 教学重点 静力学的基本概念、静力学公理和推论的内容及适用范围;物系内每个物体受力情况;力系的平衡条件及其应用。件进行拉伸与压缩变形分析与计算;剪切强度及挤压强度的实用计算。 教学难点 零件平衡问题的求解方法;矩、扭矩图、圆轴扭转时横截面上的应力和变形、强度条件及其应用;剪力和弯矩的计算,掌握梁的强度条件及其应用,理解提高梁强度的主要措施。 教学方法示例法头脑风暴法教学用具多媒体课件、视频 学情分析本学期授课对象为一年级学生,其特点为: 1、思想活跃、个性鲜明; 2、有单招学生,学生水平层次不齐,差距较大; 3、学习积极性不高,自觉性差; 4、没有学习计划和目标,对所学课程不感兴趣; 针对以上学情,授课备课中应注意做到以下几点: 1、培帮助学生认识自我,注意语言艺术,减少负面评价,多用赞许的眼光看学生; 2、所授内容应增加实践内容,多互动,改进教学方法,注重兴趣引导; 3、注重培养学生积极的学习观; 4、及时关注学生动态,调整教学方案。

北京理工大学考研809力学基础

809力学基础 (1)考试要求 ①了解:点的运动学,刚体的基本运动(平移和定轴转动),刚体的平面运动,纯滚动圆盘的运动描述,点的复合运动,力系的特征量,二力构件的特点,静摩擦力应满足的物理条件,动力学的三个基本定理,达朗贝尔原理。 ②理解:点的速度、切向加速度和法向加速度,平面运动刚体的角速度和角加速度,平面运动刚体的速度瞬心、加速度瞬心和其上点的曲率中心,绝对运动、相对运动和牵连运动(尤其是相对速度和相对加速度,牵连速度和牵连加速度,科氏加速度),常见约束的约束力特点,力系的平衡方程,带摩擦单刚体的平衡,转动惯量的平行轴定理,刚体的平移、定轴转动、平面运动的动能、动量、动量矩及达朗贝尔惯性力系的简化结果的计算。 ③掌握:用速度瞬心法、两点速度关系的几何法或投影法对平面运动刚体系统进行速度分析,用两点加速度关系的投影法或特殊情况下加速度瞬心法对平面运动刚体系统进行加速度分析,用点的速度合成公式的几何法或投影法以及点的加速度合成公式的投影法对平面运动刚体系统进行运动学分析,力系的主矢和对某点的主矩的计算,最简力系的判定,物系平衡问题的求解(尤其要掌握通过巧妙选取研究对象和平衡方程对问题进行快速求解),带摩擦单刚体平衡问题的求解,物系动能、动量、动量矩的计算,动能定理积分形式的应用,动量守恒、质心运动守恒和质心运动定理的应用,对定点的动量矩定理、相对于质心的动量矩定理及其守恒定律的应用,用达朗贝尔原理(动静法)求解物系的动力学问题(包括动力学正问题:已知主动力求运动和约束力,以及动力学逆问题:已知运动求未知主动力和约束力)。 (2)考试内容 ①运动学:点的运动方程,点的速度和加速度在直角坐标轴上的投影,点的速度和加速度在自然轴上的投影,刚体的平移,刚体的定轴转动,刚体平面运动方程,平面运动刚体的速度瞬心,速度投影定理,刚体上两点的速度关系,平面运动刚体的加速度瞬心,刚体上两点的加速度关系,同一刚体上两点连线的中点的速度和加速度的计算,点的速度合成定理,点的加速度合成定理。 ②静力学:力对坐标轴的投影,力对点的矩和力对过该点的轴的矩的关系,力偶和力偶矩,力系的简化,物体的受力分析,平面力系的平衡条件及其应用,带摩擦单刚体平衡问题中主动力或主动力偶的取值范围或摩擦因数的取值范围或平衡位置的求解。 ③动力学:刚体的质心和均质细长直杆、圆盘、圆环对质心的主转动惯量,力的功(包括常力的功、弹簧力的功,力偶的功),质点系的动能,动能定理,重力势能和弹性势能,机械能守恒定律,质点系的动量,质心运动定理,质心运动的守恒定律,动量守恒定律,质点系对定点的动量矩定理和相对于质心的动量矩定理,动量矩守恒定律,刚体达朗贝尔惯性力系的简化,达朗贝尔原理(动静法)及其应用。

最新流体力学第三章课后习题答案

一元流体动力学基础 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。 (kN/h —> kg/s => Q = QV A) 注意: Q v=—- pA得:v= 1.57m/s 2.斷面为SOOnimX^Omm的矩形风道,风量为2700m,/h,求平均流速.如风道出口处斷面收缩为150mmX 400mm,求该断面的平均流速 Q 解:由流量公式Q = VA得:A V= 由连续性方程知V1A =V2A2得:v2 =12.5111/s 3.水从水箱流经直径dxhOcn, 25cm, ds=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)山及d?管段的流速 解.(1)由Q == 0.0049m3 /s 质量流量^=4-9kg/s (2)由连续性方程: V] A = A,\‘2 A = \‘3 A 得:v i = 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0.9sl.4m/s之间。试确定管道直 径,根据所选直径求流速.直径应是56口口的倍数. 解:Q = pvA 将v= 0.9 co 14m/s 代入得d = 0.343 s 0.275m ???直径是50111111的倍数,所以取d = 0.3m 代入Q = "A 得v= 1.18m 5.圆形风道,流量是10000m7h,,流速不超过20m/s?试设计直径,根据所定直径求流速. 直径规定为50 mm的倍数。 解:Q = \'A 将v V 20in/ s 代入得:d > 420.5niin 取 d = 450nm】 代入Q = vA 得:17.5m/s

《力学》课程教学大纲.

《力学》课程教学大纲 课程编号:学时:72 学分: 4 开课学期:第1学期课程性质:基础课 开课专业:物理(本科) 执笔人:徐月明编写日期:04年9月 一、课程的性质和任务 《力学》是物理本科专业学生一门重要的基础必修课,在教学培养计划中列为基础主干课程。本课程的任务是使学生掌握物理学(特别是力学)的研究问题的思路和方法,培养其独立分析和解决问题的能力;为学生后继专业基础课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。 二、教学基本要求 通过《力学》课程的学习,学生应达到以下基本要求: 1、了解物理学的研究问题的思路和方法,培养其独立分析和解决问题的能力;为学生后继专业基础课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。 2、系统的掌握力学的基础知识,而且使学生学到力学基础的研究方法;在获取知识的同时,对简化模型的选取、量纲分析、数量级估计与定量计算的能力、提出问题和分析问题的能力、理论联系实际的能力等都应有所提高和发展。 3、适当的为物理学的前沿打开窗口和安装接口,开阔学生的眼界、启迪并激发学生的探索和创新精神,更深层次地提升其科学素质。使学生了解人类文明发展的现状是人才素质培养的一个重要方面。 4、在保证力学课程体系完备的前提下,注意与数学、电磁学、光学及相关课程的衔接与配合。 5、使学生掌握科学的学习方法,真正达到从学会到会学。 三、课程内容与学时分配 第一章物理学与力学(4)学时 1、了解物理学发展概况,物理学科的特点。 2、理解物理测量基本量:时间、长度的计量标准的建立和发展。 3、掌握单位制和量纲分析法和数量级估计分析 4、了解力学的发展概况、内容、任务;建立勤于思考、勇于探究的科学态度和学习方法以及它在物理学及整个科学发展过程中所起的作用。

水力学第三章答案

第三章:液体运动学 思考题 1.区别:(1)拉格朗日法:拉格朗日法是一液体质点为研究对象, 研究每个液体质点所具有的运动要素(速度,加速度,压强)随时间变化的规律。 (2)欧拉法:欧拉法是研究流场中某些固定空间点上的运动要素随时间的变化规律。 联系:二者都是描述液体的运动的基本方法 2.()反映了在同一空间上液体质点运动速度随时间的变化,称为时变加速度;()反映了同一时刻位于不同空间点上液体质点的速度变化,称为位变加速度。 3.液体质点的运动形式:由平移、线变形、角变形及旋转运动等四种基本形式所组成。 (1)位置平移:dt u x 、dt u y 、dt u z (2)线变形: ; ; ; (3) 角变形: () () ()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? → ? ? ? ? ? ? ? + ? ? = → ?? ? ? ? ? ? ? + ? ? = → ?? ? ? ? ? ? ? + ? ? = 面 轴 绕 面 轴 绕 面 轴 绕 xoz y x u z u xoy z y u x u yoz x z u y u z x z x y z y z x 2 1 2 1 2 1 ε ε ε

(4)旋转:????? ? ??????? ?? ????-??=??? ????-??=???? ????-??==y u x u x u z u z u y u x y z z x y y z x 212121ωωωω 4.按照液体运动中质点本身有无旋转,将液体运动分为有旋或无旋。若液体运动时每个质点都不存在着绕自身轴的旋转运动,即角速度为0,称为无旋流;反之为有旋流。 无旋流: = =0,无旋必有势函数。 5.使用条件:不可压缩液体; 物理意义:液体的体积变形率为零,即体积不会随时间发生变化。 6.答:??? ??===→=0 00 0z x y ωωωω ∴ ????? ???? ????=????=????=??x u y u y u z u x u z u y x z y z x 定义:设流场中有流速势函数()t z y x ,,,?,设函数满足: ??? ? ? ????=??=??=??z y x u z u y u x ? ?? 则函数称为流速势函数, ()????d dz u dy u dx u dz z dy y dx x z y x =++=??+??+?? dz u dy u dx u d z y x ++=? 若流速已知,可利用上式求出势流的流速势函数

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