国开(电大)《流体力学》形考作业1-7参考答案

国开（电大）《流体力学》形考作业1-7参考答案

形考作业1

一、选择题

1．牛顿内摩擦定律适用于（）

A. 非牛顿流体

B. 牛顿流体

C. 任何流体

2．液体不具有的性质是（）

A. 粘滞性

B. 易流动性

C. 抗拉性

D. 压缩性

3．连续介质假定认为流体（）连续。

A. 分子间

B. 在微观上

C. 原子间

D. 在宏观上

4．在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括（）

A. 力

B. 质量

C. 长度

D. 时间

5．在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有（）

A. 正压力、重力

B. 切向力、重力

C. 切向力、正压力

D. 正压力、切向力、重力

6．下属那些力属于质量力（）

A. 惯性力

B. 弹性力

C. 重力

D. 粘滞力

E. 表面张力

二、判断题

1．压强和切应力属表面力。（√）

2．流体惯性力与加速度方向相同。（╳）

3．粘滞性可以制止流体流动。（√）

4．理想流体与实际流体的区别仅在于理想流体具有不可压缩性。（√）

三、简答题

1．为什么要建立连续介质模型？

参考答案：

液体（气体）是由分子组成的，分子间有空隙，不连续。工程上研究的流体，关心的是流体宏观的物理性质。把流体看成为由质点组成的连续体——连续介质模型，目的是建立描述流体运动的连续函数，便于应用数学工具，解决工程实际问题。

2．什么是流体的粘滞性？它对流体流动起什么作用？

参考答案：

流体具有的阻滞变形运动的特性——流体的粘滞性，它对流体流动产生阻力，造成能量损失。

3．动力粘滞系数μ和运动粘滞系数v 有什么区别？

参考答案：

两者都反映流体的粘滞性，μ为动力量，v为运动量，μ=ρv，量纲不同。4．容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？

（1）容器静止时；

（2）容器以等加速度g垂直向上运动；

（3）容器以等加速度g垂直向下运动。

参考答案：

（1）液体所受单位质量力仅有重力；

（2）液体所受单位质量力为2g；

（3）液体所受单位质量力为0。

5．试分析图中三种情况下水体A受哪些表面力和质量力？（1）静止水池；（2）顺直渠道水流（均匀流）；（3）平面弯道水流。

参考答案：

（1）水体A受哪些表面力为压应力（正压力），质量力为重力g；

（2）水体A受哪些表面力为压应力和切应力，质量力为重力g（均匀流）；（3）水体A受哪些表面力为压应力和切应力，质量力为重力g和惯性力。

四、计算题（请写出计算过程）

1．已知某水流流速分布为u=0.72y1/10，u的单位为m/s，y 为距壁面的距离，单位为m。（1）求y=0.1、0.5、1.0m处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数v=0.1010cm2/s，计算相应的切应力。

参考答案：

解：（1）du

dy =0.72×1

10

×y−910=0.072y−910

则y=0.1处的流速梯度为：du

dy

|y=0.1=0.072×0.1−910=0.572

y=0.5处的流速梯度为：du

dy

|y=0.5=0.072×0.5−910=0.134

y=1.0处的流速梯度为：du

dy

|y=1.0=0.072×1.0−910=0.072

（2）切应力τ=μdu

dy =ρv du

dy

=998.2×0.01010×10−4du

dy

=10.082×10−4du

dy

则y=0.1处的切应力为：τ|y=0.1=10.082×10−4×du

dy

|y=0.1

=5.77×10−4pa