水力學(xué)教程第三版黃儒欽主編課后習(xí)題答案西南交大出版社
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第一章 緒論
1-1.20℃的水 2.5m
3
，當(dāng)溫度升至 80℃時(shí)，其體積增加多少?
[解] 溫度變化前后質(zhì)量守恒，即 2 2 1 1 V V ρ ρ =
又 20℃時(shí)，水的密度 3
1 / 23 . 998 m kg = ρ
80℃時(shí)，水的密度 3
2 / 83 . 971 m kg = ρ
3
2
1 1
2 5679 . 2 m V
V = = ∴ ρ
ρ
則增加的體積為 3
1 2 0679 . 0 m V V V = − = Δ
1-2.當(dāng)空氣溫度從 0℃增加至 20℃時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度ν 增加 15%，重度γ 減少 10%，問(wèn)此時(shí)動(dòng)力粘度μ 增加
多少(百分?jǐn)?shù))?
水力學(xué)的發(fā)展
水動(dòng)力學(xué)的發(fā)展是與水利工程興建相聯(lián)系的。公元前三世紀(jì)末，中國(guó)秦代修建規(guī)模巨大的都江堰、靈渠和鄭國(guó)渠。漢初利用山溪水流作動(dòng)力。此后在歷代防洪及航運(yùn)工程上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但是液體流動(dòng)的知識(shí)，在中國(guó)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，在歐洲直至15世紀(jì)以前，都被認(rèn)為是一種技藝，而未發(fā)展為一門(mén)科學(xué)。文藝復(fù)興期間，意大利人達(dá)·芬奇在實(shí)驗(yàn)水力學(xué)方面獲得巨大的進(jìn)展，他用懸浮砂粒在玻璃槽中觀察水流現(xiàn)象，描述了波浪運(yùn)動(dòng)、管中水流和波的傳播、反射和干涉。
十八世紀(jì)初葉，經(jīng)典水動(dòng)力學(xué)有迅速的發(fā)展.歐拉和丹尼爾第一·伯努利是這一領(lǐng)域中杰出的先驅(qū)者。十八世紀(jì)末和整個(gè)十九世紀(jì)，形成了兩個(gè)相互獨(dú)立的研究方向：一是運(yùn)用數(shù)學(xué)分析的理論流體動(dòng)力學(xué);一是依靠實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用水力學(xué)。開(kāi)爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨�，而謝才、達(dá)西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應(yīng)用水力學(xué)方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，提出了各種實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)公式。
十九世紀(jì)末，流體力學(xué)的發(fā)展扭轉(zhuǎn) 了研究工作中的經(jīng)驗(yàn)主義傾向，這些發(fā)展是：雷諾理論及實(shí)驗(yàn)研究;雷諾的因次分析;弗勞德的船舶模型實(shí)驗(yàn);空氣動(dòng)力學(xué)的`迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初的重要突破是普朗特的邊界層理論，它把無(wú)粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎(chǔ)上聯(lián)系起來(lái)。
二十世紀(jì)蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提出了越來(lái)越復(fù)雜的水力學(xué)問(wèn)題：高濃度泥沙河流的治理;高水頭水力發(fā)電的開(kāi)發(fā);輸油干管的敷設(shè);采油平臺(tái)的建造;河流湖泊海港污染的防治等。使水力學(xué)的研究方向不斷發(fā)展，從定床水力學(xué)轉(zhuǎn)向動(dòng)床水力學(xué) ;從單向流動(dòng)到多相流動(dòng);從牛頓流體規(guī)律到非牛頓流體規(guī)律;從流速分布到溫度和污染物濃度分布;從一般水流到產(chǎn)生滲氣、氣蝕，引起振動(dòng)的高速水流。以電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主要手段的計(jì)算水力學(xué) 也得到了相應(yīng)的發(fā)展。水力學(xué)作為一門(mén)以實(shí)用為目的的學(xué)科將逐漸與流體力學(xué)合流。
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