Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications - Instructor’s solution manual

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Instructor's solution manual

Author(s): Yunus A. Çengel, John M. Cimbala
Edition: 1
Publisher: McGraw-Hill
Year: 2006

Language: English
Pages: 1067
City: New York
Tags: fluid, mechanics, cengel, cimbala, engineering

PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 1
Introduction, Classification, and System......Page 2
Mass, Force, and Units......Page 4
SOLUTION......Page 7
Review Problems......Page 10
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 12
Density and Specific Gravity......Page 13
Vapor Pressure and Cavitation......Page 18
Energy and Specific Heats......Page 20
Coefficient of Compressibility......Page 21
Viscosity......Page 27
(b) In this case, the friction force is replaced by the shear force applied on the bottom surface of the block due to the oil. Because of the no-slip condition, the oil film sticks to the inclined surface at the bottom and the lower surface of the block at the top. Then the shear force is expressed as......Page 28
Conclusion Torque transmitted is inversely proportional to oil film thickness, and the film thickness should be as small as possible to maximize the transmitted torque.......Page 33
Surface Tension and Capillary Effect......Page 38
Review Problems......Page 41
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 49
Analysis The atmospheric pressure is determined directly from......Page 52
SOLUTION......Page 56
Substituting,......Page 65
Substituting,......Page 66
Substituting,......Page 67
Substituting,......Page 68
Substituting,......Page 69
Substituting,......Page 70
where h1 = 10 in and h2 = 32 in. Rearranging and simplifying,......Page 72
Rearranging and solving for SG2,......Page 75
Substituting,......Page 76
Rearranging and substituting the known values,......Page 78
Substituting,......Page 79
Fluid Statics: Hydrostatic Forces on Plane and Curved Surfaces......Page 80
Buoyancy......Page 97
Analysis The weight and volume of the rock are......Page 100
Analysis The weight of the unloaded boat is......Page 103
Fluids in Rigid-Body Motion......Page 104
Review Problems......Page 118
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 152
4-3......Page 153
4-6C......Page 154
4-11C......Page 155
4-14C......Page 156
4-16......Page 157
4-18......Page 158
4-20......Page 159
4-21......Page 160
4-23......Page 161
4-27C......Page 162
4-32C......Page 163
4-33......Page 164
4-35......Page 165
4-36......Page 166
4-37......Page 167
4-39......Page 168
4-40......Page 169
4-42......Page 170
4-43......Page 171
4-44......Page 172
4-45......Page 173
4-46......Page 174
4-47......Page 175
4-48......Page 176
4-50E......Page 177
4-52......Page 178
4-55......Page 179
4-57......Page 180
4-58......Page 181
4-59......Page 182
4-60......Page 183
4-62......Page 184
4-63......Page 185
4-64......Page 187
4-65......Page 188
4-66......Page 189
4-69......Page 190
4-73......Page 191
4-75......Page 192
4-76......Page 193
4-79......Page 194
4-81......Page 195
4-83......Page 196
4-84......Page 197
4-86 [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 198
4-90......Page 200
4-92......Page 201
4-93......Page 202
4-95......Page 203
4-96......Page 204
4-98......Page 205
4-100......Page 206
4-102......Page 207
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 208
Mechanical Energy and Pump Efficiency......Page 214
Review Problems......Page 265
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 277
Newton’s Laws and Conservation of Momentum......Page 278
Linear Momentum Equation......Page 279
Angular Momentum Equation......Page 303
Review Problems......Page 315
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 332
7-4......Page 333
7-6......Page 334
7-8......Page 335
7-10......Page 336
7-12......Page 337
7-14......Page 338
7-16......Page 339
7-17......Page 340
7-18E......Page 341
7-20......Page 342
7-22......Page 343
7-23......Page 344
7-25......Page 345
7-26......Page 346
7-28......Page 347
7-30......Page 348
BookmarkTitle:......Page 349
7-33......Page 350
7-36......Page 351
7-37......Page 352
7-38E......Page 353
7-40......Page 354
7-42E......Page 355
7-44......Page 356
7-46......Page 357
7-47......Page 358
7-48......Page 359
7-49......Page 361
7-50......Page 363
7-51......Page 365
7-52......Page 367
7-53......Page 368
7-54......Page 369
7-55......Page 370
7-56......Page 371
7-57......Page 373
7-58......Page 374
7-59......Page 376
7-60......Page 378
7-61......Page 380
7-62......Page 382
7-63......Page 384
7-65......Page 386
7-66......Page 387
7-67......Page 389
7-68......Page 391
7-70C......Page 392
7-72C......Page 393
7-73......Page 394
7-74......Page 395
7-76C......Page 396
7-77E......Page 397
7-78......Page 398
7-81C......Page 399
7-82......Page 400
7-83......Page 401
7-84......Page 403
7-85......Page 404
7-86......Page 405
7-87......Page 406
7-88 [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 407
7-89......Page 408
7-90......Page 409
7-91......Page 411
7-92......Page 412
7-94......Page 413
7-95......Page 414
7-96......Page 415
7-97......Page 416
7-100......Page 417
7-103......Page 418
7-104......Page 419
7-105......Page 421
7-106......Page 423
7-107......Page 424
7-108......Page 425
7-109......Page 429
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 431
Laminar and Turbulent Flow......Page 432
Fully Developed Flow in Pipes......Page 434
V, m/s......Page 453
Minor Losses......Page 457
Piping Systems and Pump Selection......Page 463
V, ft/s......Page 481
(PL, kPa......Page 494
Pressure Drop......Page 504
Review Problems......Page 512
hL2, m......Page 522
hL, ft......Page 531
Vinitial, m/s......Page 536
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 542
9-4C......Page 543
9-7......Page 544
9-9......Page 545
BookmarkTitle:......Page 546
9-11......Page 547
9-14......Page 548
9-16......Page 549
9-17......Page 550
9-18E......Page 551
9-20C......Page 552
9-21......Page 553
9-23......Page 554
9-25......Page 555
9-27......Page 556
9-29......Page 557
9-31......Page 558
9-33......Page 559
9-35......Page 560
9-39......Page 561
9-40......Page 562
9-42E......Page 563
9-43......Page 564
9-44......Page 565
9-45......Page 566
9-48......Page 567
9-49......Page 568
9-50E......Page 569
9-51......Page 570
9-53 [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 571
9-56......Page 572
9-58......Page 573
9-60......Page 574
9-61......Page 575
9-62E [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 576
9-64......Page 577
9-67......Page 578
9-68......Page 579
9-69......Page 580
9-70......Page 581
9-71......Page 582
9-75C......Page 583
9-78......Page 584
9-81......Page 585
9-82......Page 586
9-83......Page 587
9-84......Page 588
9-85......Page 589
9-86......Page 591
9-87......Page 593
9-88......Page 595
9-89......Page 596
9-91......Page 598
9-92......Page 599
9-93......Page 601
9-95......Page 602
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9-97......Page 605
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9-100......Page 609
9-103C......Page 611
9-105C......Page 612
9-106......Page 613
9-108......Page 614
9-109......Page 615
9-111......Page 616
9-112......Page 617
9-114......Page 618
9-115E......Page 619
9-117......Page 621
9-118......Page 622
9-119......Page 623
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 624
10-3C......Page 625
10-6C......Page 626
10-8C......Page 627
10-9......Page 628
10-11......Page 629
10-12......Page 630
10-13......Page 632
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10-17......Page 634
10-18......Page 635
10-20......Page 636
10-22......Page 637
10-23......Page 638
10-24......Page 639
10-25......Page 640
10-26......Page 641
10-28......Page 642
10-30......Page 643
10-31E [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 644
10-33......Page 645
10-37C......Page 646
BookmarkTitle:......Page 647
10-39......Page 648
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10-52......Page 654
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10-56......Page 656
10-58......Page 657
10-59......Page 658
10-60......Page 659
10-61......Page 660
BookmarkTitle:......Page 661
10-64......Page 662
10-67C......Page 663
10-70......Page 664
10-72......Page 665
10-74......Page 666
10-77......Page 667
10-78......Page 668
10-80......Page 669
10-81......Page 670
10-82......Page 671
10-83......Page 672
10-84......Page 673
10-85E......Page 674
10-86E......Page 675
10-87......Page 676
10-89......Page 677
10-92......Page 678
10-93......Page 679
10-95......Page 680
10-97......Page 681
10-99......Page 682
10-101C......Page 683
10-103......Page 684
10-105......Page 685
10-107......Page 686
10-108......Page 687
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 688
Drag, Lift, and Drag Coefficients of Common Geometries......Page 689
Amount, gal......Page 696
Wrolling, kW......Page 705
Flow over Flat Plates......Page 709
Fdrag, lbf......Page 717
Flow across Cylinders and Spheres......Page 719
Lift......Page 727
mairplane,1, kg......Page 732
Review Problems......Page 738
Cf......Page 743
(x, turbulent......Page 752
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 753
Speed of sound and Mach Number......Page 758
One Dimensional Isentropic Flow......Page 765
Isentropic Flow Through Nozzles......Page 771
Normal Shocks in Nozzle Flow......Page 782
L, m......Page 822
Ma2......Page 824
Review Problems......Page 825
Ma......Page 831
Ma......Page 834
Ma*......Page 841
Ma2......Page 842
A, cm2......Page 844
Ma*......Page 845
Ma*......Page 846
Ma2......Page 847
Ma2......Page 848
L, m......Page 857
V1, m/s......Page 859
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 862
Classification, Froude Number, and Wave Speed......Page 863
Specific Energy and the Energy Equation......Page 869
Gradually and Rapidly Varied Flows and Hydraulic Jump......Page 891
Flow Control and Measurement in Channels......Page 900
Review Problems......Page 915
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 937
14-4C......Page 938
14-7C......Page 939
14-9......Page 940
14-13C......Page 941
14-17C......Page 942
14-20......Page 943
14-22......Page 944
14-23......Page 945
14-24......Page 946
14-26......Page 947
14-28......Page 948
14-29E [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 949
14-31......Page 950
14-34......Page 952
14-35E......Page 953
14-36......Page 954
14-37E......Page 955
14-39E......Page 956
14-40E......Page 957
14-41......Page 958
14-43......Page 959
14-44......Page 960
14-47......Page 961
14-48......Page 962
14-49E......Page 963
14-51E......Page 964
14-52......Page 965
14-55......Page 966
14-56E......Page 967
14-57E......Page 968
14-58......Page 969
14-60......Page 970
14-62......Page 971
14-64E......Page 972
14-66......Page 973
14-67......Page 974
14-68......Page 975
14-72C......Page 977
14-74......Page 978
14-76......Page 979
14-77E......Page 980
14-78......Page 981
14-79 [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 982
14-80......Page 983
14-81E......Page 984
14-85C......Page 985
14-86......Page 986
14-87......Page 987
14-88......Page 988
14-91......Page 989
14-93......Page 990
14-94......Page 991
14-95......Page 992
14-97......Page 993
14-99......Page 994
14-101......Page 995
14-103......Page 996
14-105......Page 997
14-107......Page 998
14-108......Page 999
14-110......Page 1000
14-114C......Page 1001
14-115......Page 1002
14-116......Page 1003
14-117 [Also solved using EES on enclosed DVD]......Page 1004
14-118......Page 1005
14-120......Page 1006
14-121......Page 1007
PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL......Page 1008
15-3C......Page 1009
15-6C......Page 1010
15-9C......Page 1011
15-12C......Page 1012
15-14C......Page 1013
15-16......Page 1014
15-17......Page 1015
15-18......Page 1016
15-20......Page 1017
15-21......Page 1018
15-22......Page 1019
15-24......Page 1020
15-25......Page 1021
15-26......Page 1022
15-27......Page 1023
15-29......Page 1024
15-30......Page 1025
15-31......Page 1026
15-32......Page 1028
15-33......Page 1030
15-34......Page 1031
15-35......Page 1032
15-36......Page 1033
15-37......Page 1034
15-39......Page 1035
15-40......Page 1036
15-41......Page 1037
15-42......Page 1038
15-43......Page 1039
15-44......Page 1040
15-45......Page 1042
15-46......Page 1044
15-48......Page 1045
15-49......Page 1046
15-51......Page 1047
15-53......Page 1048
15-56......Page 1049
15-59......Page 1050
15-61......Page 1051
15-63......Page 1052
15-65......Page 1053
15-67......Page 1054
15-68......Page 1055
15-70......Page 1056
Re......Page 1057
15-72......Page 1058
15-76......Page 1059
15-81......Page 1060
15-86......Page 1061
15-90C......Page 1062
15-93C......Page 1063
15-97......Page 1064
15-102......Page 1065
15-103......Page 1066
15-104......Page 1067