《流体力学》合肥工业大学答案
流体力学习题及答案
第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么？答：所研究问题中物体的特征尺度L ，远远大于流体分子的平均自由行程l ，即l/L<<1。
1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级，问下列二种情况连续介质假设是否成立？ （1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。
答：（1）不成立。
（2）成立。
1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（2）对于理想流体，由于粘性系数0=μ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（3）粘性是流体的根本属性。
只是在静止流体中，由于流场的速度为0，流体的粘性没有表现出来。
1-4 在水池和风洞中进行船模试验时，需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL=Re ，其中U 为试验速度，L 为船模长度，ν为流体的运动粘性系数。
如果s m U /20=，m L 4=，温度由C ︒10增到C ︒40时，分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。
（C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯，C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯）。
答：C ︒10时水的Re 为：()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时水的Re 为：()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时空气的Re 为：()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
流体力学第二版课后习题答案解析
第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
流体力学课后答案
第一章 流体及其物理性质1－1 已知油的重度为7800N/m 3，求它的密度和比重。
又，0.2m 3此种油的质量和重量各为多少？已已知知：：γ＝7800N/m 3；V ＝0.2m 3。
解析：(1) 油的密度为 3kg/m 79581.97800===gγρ； 油的比重为 795.01000795OH 2===ρρS (2) 0.2m 3的油的质量和重量分别为 kg 1592.0795=⨯==V M ρN 15602.07800=⨯==V G γ 1－2 已知300L(升)水银的质量为4080kg ，求其密度、重度和比容。
已已知知：：V ＝300L ，m ＝4080kg 。
解析：水银的密度为 33kg/m 13600103004080=⨯==-V m ρ 水银的重度为3N/m 13341681.913600=⨯==g ργ水银的比容为 kg /m 10353.7136001135-⨯===ρv1－3 某封闭容器内空气的压力从Pa 提高到Pa ，温度由20℃升高到78℃，空气的气体常数为287.06J/k g ·K 。
问每kg 空气的体积将比原有体积减少多少？减少的百分比又为多少？已已知知：：p 1＝Pa ，p 2＝Pa ，t 1＝20℃，t 2＝78℃，R ＝287.06J/k g ·K 。
解析：由理想气体状态方程(1－12)式，得 kg /m 83.0101325)27320(06.2873111=+⨯==p RT v kg /m 166.0607950)27378(06.2873222=+⨯==p RT v kg /m 664.0166.083.0321=-=-v v%80%10083.0166.083.0%100121=⨯-=⨯-v vv 每kg 空气的体积比原有体积减少了0.664m 3；减少的百分比为80％。
1－4 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。
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第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么？答：所研究问题中物体的特征尺度L ,远远大于流体分子的平均自由行程l ,即l/L<<1。
1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级 ,问下列二种情况连续介质假设是否成立？（1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。
答：（1）不成立。
（2）成立。
1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ,因此0==dydv μτ ,没有剪切应力。
（2）对于理想流体 ,由于粘性系数0=μ ,因此0==dydvμτ ,没有剪切应力。
（3）粘性是流体的根本属性。
只是在静止流体中 ,由于流场的速度为0 ,流体的粘性没有表现出来。
1-4 在水池和风洞中进行船模试验时 ,需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL=Re ,其中U 为试验速度 ,L 为船模长度 ,ν为流体的运动粘性系数。
如果s m U /20= ,m L 4= ,温度由C ︒10增到C ︒40时 ,分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。
（C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯ ,C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯）。
答：C ︒10时水的Re 为：()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时水的Re 为：()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时空气的Re 为：()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
流体力学第二版课后习题答案
第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
流体力学课后答案
第一章 流体及其物理性质1－1 已知油的重度为7800N/m 3，求它的密度和比重。
又，0.2m 3此种油的质量和重量各为多少？已已知知：：γ＝7800N/m 3；V ＝0.2m 3。
解析：(1) 油的密度为 3kg/m 79581.97800===gγρ； 油的比重为 795.01000795OH 2===ρρS (2) 0.2m 3的油的质量和重量分别为 kg 1592.0795=⨯==V M ρN 15602.07800=⨯==V G γ 1－2 已知300L(升)水银的质量为4080kg ，求其密度、重度和比容。
已已知知：：V ＝300L ，m ＝4080kg 。
解析：水银的密度为 33kg/m 13600103004080=⨯==-V m ρ 水银的重度为3N/m 13341681.913600=⨯==g ργ水银的比容为 kg /m 10353.7136001135-⨯===ρv1－3 某封闭容器内空气的压力从Pa 提高到Pa ，温度由20℃升高到78℃，空气的气体常数为287.06J/k g ·K 。
问每kg 空气的体积将比原有体积减少多少？减少的百分比又为多少？已已知知：：p 1＝Pa ，p 2＝Pa ，t 1＝20℃，t 2＝78℃，R ＝287.06J/k g ·K 。
解析：由理想气体状态方程(1－12)式，得 kg /m 83.0101325)27320(06.2873111=+⨯==p RT v kg /m 166.0607950)27378(06.2873222=+⨯==p RT v kg /m 664.0166.083.0321=-=-v v%80%10083.0166.083.0%100121=⨯-=⨯-v vv 每kg 空气的体积比原有体积减少了0.664m 3；减少的百分比为80％。
1－4 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。
大学科目《流体力学》习题及答案
一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：A . N ； B. m/s ； C. N/kg ； D. m/s 2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率； C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度升高而A . 增大； B. 减小； C. 不变。
6．气体的粘性随温度的升高而 A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是Ａ. m 2/s ；B. N/m 2 ； C. kg/m ；D. N ·s/ｍ2 8．理想流体的特征是Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT 。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为Ａ. 200001； Ｂ. 100001；Ｃ. 40001 。
10．水力学中，单位质量力是指作用在Ａ. 单位面积液体上的质量力；Ｂ. 单位体积液体上的质量力； Ｃ. 单位质量液体上的质量力；Ｄ. 单位重量液体上的质量力 11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度Ｃ. 流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；Ｄ. 流体的粘性随温度的升高而增大。
12．已知液体中的流速分布µ－y 如图所示，其切应力分布为 Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝ky (k 为常数)。
13．以下关于液体质点和液体微团的正确论述是Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ. 液体微团包括有很多液体的质点； Ｃ. 液体质点没有大小，没有质量；Ｄ. 液体质点又称液体微团。
14．液体的汽化压强随温度升高而 Ａ. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．一封闭容器盛以水，当其从空中自由下落时（不计空气阻力），其单位质量力为 Ａ. 0 ； Ｂ. -g ； Ｃ. mg ；Ｄ. –mg 。
流体力学第二版课后答案完整版
第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
流体力学第二版课后习题答案
第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
《流体力学》合肥工业大学答案（可编辑）
《流体力学》合肥工业大学答案流体力学第1章绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度为7000N/m3,求它的密度。
解:由得,1.2 已知水的密度997.0kg/m3,运动黏度0.893×10-6m2/s,求它的动力黏度。
解:得,1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中,它们之间的距离为0.5mm,可动板若以 0.25m/s的速度移动,为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2,求这两块平板间流体的动力黏度。
解:假设板间流体中的速度分布是线性的,则板间流体的速度梯度可计算为由牛顿切应力定律,可得两块平板间流体的动力黏度为1.4上下两个平行的圆盘,直径均为d,间隙厚度为δ,间隙中的液体动力黏度系数为μ,若下盘固定不动,上盘以角速度ω旋转,求所需力矩T的表达式。
题1.4图解:圆盘不同半径处线速度不同,速度梯度不同,摩擦力也不同,但在微小面积上可视为常量。
在半径r处,取增量dr,微面积 ,则微面积dA上的摩擦力dF为由dF可求dA上的摩擦矩dT积分上式则有1.5 如下图所示,水流在平板上运动,靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布,E点为抛物线端点,E点处,水的运动黏度1.0×10-6m2/s,试求0,2,4cm处的切应力。
(提示:先设流速分布,利用给定的条件确定待定常数A、B、C)题1.5图解:以D点为原点建立坐标系,设流速分布,由已知条件得C0,A-625,B50 则由切应力公式得y0cm时,;y2cm时,;y4cm时,1.6 某流体在圆筒形容器中。
当压强为2×106N/m2时,体积为995cm2;当压强为1×106N/m2时,体积为1000cm2。
求此流体的压缩系数。
解:由得1.7 当压强增量为50000 N/m2时,某种液体的密度增长为0.02%,求此液体的体积弹性模数。
解:由体积弹性模数公式得第2章流体静力学2.1 一潜水员在水下15m处工作,问潜水员在该处所受的压强是多少?解:由得,2.2 一盛水封闭容器,容器内液面压强po80kN/m2。
流体力学10参考答案
流体力学10参考答案一．简述题。
简要解释下列各名词或概念(共32分,每小题4分)1. 定常流动：如果流场空间任意一点所描述流体质点的运动参数仅仅是坐标的函数而与时间无关，则称为定常流动。
或：流场中任一点的运动要素仅仅是坐标的函数而与时间无关，则称为定常流动。
2.连续介质：假定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
3.层流 ：流体质点无横向脉动、质点互不混杂、层次分明、稳定安详的流动状态，称为层流。
4.水力直径：过流断面积除以湿周称为水力半径；水力半径的4倍称为水力直径。
5..局部阻力损失 ：流体在流经过流断面形状发生变化或流动方向发生变化时，所产生的流动阻力，称为局部阻力。
克服局部阻力所消耗的能量，称为局部阻力损失。
6.水力光滑管：层流边层的厚度大于管壁的绝对粗糙度的流管称为水力光滑管。
7.粘温特性：流体的粘度随温度的变化而变化的性质。
液体的粘度随着温度的上升而减小，而气体的粘度随着温度的升高而增加。
8. 动力粘度：由牛顿粘性定律，流体的内摩擦切应力与速度递度成正比例。
其比例系数就是表征流体粘性特点的系数，称为动力粘度。
或单位速度递度下的内摩擦切应力，称为动力粘度。
二、试写出实际总流的贝努利方程，并说明其各项的物理和几何意义（10分）。
答:（1）实际流体能量方程上多了一项能量损失项。
w hw h gvr p z g v r p z +++=++2222222111 (2分)(2) 每一项的几何意义: w h gv r p z g v r p z r p z 、、、、、2222+++分别称为位置水头、压强水头、测压管水头、速度水头和总水头，也可称为位置高度、压强高度、测压管高度、速度高度和总高度。
(2分)每一项的能量意义: w h gv rp z gv r p z rp z 、、、、、2222+++分别称为位能、压能、势能、动能、总能量和能量损失。
《流体力学》课后习题答案
流体力学课后习题答案习题【1】1-1 解：已知：120t =℃，1395p kPa '=，250t =℃ 120273293T K =+=，250273323T K =+= 据p RT ρ=，有：11p RT ρ'=，22p RT ρ'= 得：2211p T p T '='，则2211323395435293T p p kPa T ''=⋅=⨯=1-2 解：受到的质量力有两个，一个是重力，一个是惯性力。
重力方向竖直向下，大小为mg ；惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上，大小为mg ，其合力为0，受到的单位质量力为01-3 解：已知：V=10m 3，50T ∆=℃，0.0005V α=℃-1根据1V V V Tα∆=⋅∆，得：30.000510500.25m V V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=1-4 解：已知：419.806710Pa p '=⨯，52 5.884010Pa p '=⨯，150t =℃，278t =℃ 得：1127350273323T t K =+=+=，2227378273351T t K =+=+= 根据mRT p V =，有：111mRT p V '=，222mRT p V '=G ＝mg自由落体： 加速度a ＝g得：421251219.8067103510.185.884010323V p T V p T '⨯=⋅=⨯='⨯，即210.18V V = 体积减小了()10.18100%82%-⨯=1-5 解：已知：40mm δ=，0.7Pa s μ=⋅，a =60mm ，u =15m/s ，h =10mm根据牛顿内摩擦力定律：uT Ayμ∆=∆ 设平板宽度为b ，则平板面积0.06A a b b =⋅= 上表面单位宽度受到的内摩擦力：1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 下表面单位宽度受到的内摩擦力：2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 平板单位宽度上受到的阻力：12216384N τττ=+=+=，方向水平向左。
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一、问答题1. 什么是流体？什么是流体微团答：流体：在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来），液体和气体统称为流体。
流体微团(流体质点)：在研究流体的机械运动中所取的最小流体单元，它的体积无穷小却又包含无数多个流体分子。
2. 什么是连续介质模型，该模型的引入对流体的研究有何意义？答：连续介质模型：微观上，流体分子之间存在间隙，流体不连续；观上，可将流体视为在时间和空间连续分布的函数。
只有当考虑的现象具有比流体分子结构尺度大得多的尺度时才成立。
物理意义：将流体看成是连续介质，描述流体运动的各物理要素可用连续函数来表征，从而利用微积分的方法研究流体的受力和运动规律。
3. 作用在流体上的力分为哪些、表达式，各有何特点？答：根据力的作用方式不同，作用在流体上的力分为质量力(体积力)和表面力（面积力）。
质量力：是作用在流体每一个质点（或微团）上、与受作用流体的质量成正比的力，常采用单位质量力的坐标分量来表示，面力：是作用在所考察的流体（或称分离体）表面上与受作用流体的表面积成正比的力，常用单位面积上面力，分为切向力τ（内摩擦力）和法向力p （压强）来表示。
4. 什么是流体的粘性,粘性有何特征？答：流体的粘性：流体内部相邻质点间或流层间存在相对运动时，在其接触面上会产生内摩擦力（内力）以反抗（阻碍）其相对运动的性质。
粘性的特征：粘性是流体的固有属性，粘性阻碍或延缓液体相对运动的过程,并且不能消除；流体静止时，其粘性无法表现。
5. 牛顿内摩擦定律及其各项含义是什么？描述流体粘性的物理参数及其关系是什么？答：牛顿内摩擦定律：τ ：单位面积上的内摩擦力；dy du ：速度梯度，表示速度大小沿垂直于速度方向y 的变化率，单位为s -1；μ ：动力粘度（动力粘滞系数）。
单位N /（m 2·s ）或Pa ·s ，表征单位速度梯度时的切应力；ν ：运动粘度（运动粘滞系数），单位，ν=μ/ρ。
合肥工业大学流体力学试卷(供参考)
、填空题（每空2分，共10 分）1. 圆管层流的沿程阻力系数仅与 ___________ 有关，而和__________ 无关。
2. 不可压缩流体的空间三维的连续性微分方程是 ________________3. M 1即气流速度与____________________ 相等，此时称气体处于临界状态。
4并联管路总的综合阻力系数S与各分支管综合阻力系数的关系为。
二、选择题（每题2分，共20分）1 •下列力中_______ 不是质量力。
（A）表面力（B）流体做等加速直线运动时的惯性力（C）重力（D）流体做等角速旋转运动时的惯性力2 •静止流体中任意一点的压强的大小与_________ 无关。
（A）点的位置（B）作用面的方向（C）流体的种类（D）重力加速度3 •流体静止时不能承受拉力和切力，所以流体静压强的方向必须是沿着作用面的__________ 方向。
2 何谓局部损失和沿程损失。
（A）内法线（B）切线（C）外法线（D）任意4•相对压强是指该点的绝对气压与___________ 的差值。
（A）标准大气压（B）当地大气压（C）真空压强（D）工程大气压5•水平管道的截面逐渐缩小，管内水流的压强___________ （A）逐渐变大（B）逐渐变小（C）不改变（D）没有变化规律6•粘性流体总水头线沿程的变化是______________________________________________ 。
（A）沿程下降（B）沿程上升7•如果________ ，则沿程损失系数（A）雷诺数足够大（B）（C）在紊流过渡区（D）8. 紊流惯性切应力2等于（（C）保持水平（D）前三种情况都有可能不受壁面粗糙度的影响在紊流光滑区速度足够大）(A) U x U y (B) —U x U y(C)U x U y (D) U x U y9. 在（）中，流线与迹线线重合（A）层流（B）非均匀流（C）恒定流（D）缓流文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持而和__________ 无关。
流体力学答案解析
流体力学答案流体力学课后答案 分析答案 解答BP1.1.1 根据阿佛迦德罗定律，在标准状态下（T = 273°K ，p = 1.013×105 Pa ）一摩尔空气（28.96ɡ）含有6.022×10 23个分子。
在地球表面上70 km 高空测量得空气密度为8.75×10 -5㎏/m 3。
试估算此处 10 3μm 3体积的空气中，含多少分子数n (一般认为n <106 时，连续介质假设不再成立)答： n = 1.82×10 3提示：计算每个空气分子的质量和103μm 3体积空气的质量 解： 每个空气分子的质量为 g 1081.410022.6g 96.282323-⨯=⨯=m 设70 km 处103μm 3体积空气的质量为M g 1075.8)m 1010)(kg/m 1075.8(20318335---⨯=⨯⨯=M323201082.1g1081.4g 1075.8⨯=⨯⨯==--m M n 说明在离地面70 km 高空的稀薄大气中连续介质假设不再成立。
BP1.3.1 两无限大平行平板，保持两板的间距δ= 0.2 mm 。
板间充满锭子油，粘度为μ= 0.01Pa ⋅s ，密度为ρ= 800 kg / m 3。
若下板固定，上板以u = 0.5 m / s 的速度滑移，设油内沿板垂直方向y 的速度u (y)为线性分布，试求： (1) 锭子油运动的粘度υ； (2) 上下板的粘性切应力τ1、τ2 。
答： υ= 1.25×10 – 5 m 2/s, τ1=τ2 = 25N/m 2。
提示：用牛顿粘性定侓求解，速度梯度取平均值。
解：(1 ) /s m 1025.1kg/m800/sm kg 0.0125-3⨯===ρμν （2）沿垂直方向（y 轴）速度梯度保持常数，δμμττ/21u dydu==== (0.01Ns /m 2)(0.5m/s)/(0.2×10-3m)=25N/m 2BP1.3.2 20℃的水在两固定的平行平板间作定常层流流动。
流体力学第二版课后答案完整版
第一章习题答案选择题（单选题）1.1按连续介质的概念，流体质点是指：（d）（a）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒；（c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2作用于流体的质量力包括：（c）（a）压力；（b）摩擦阻力；（c）重力；（d）表面张力。
1.3单位质量力的国际单位是：（d）（a）N ；（b）Pa；（c）N /kg ；（d）m /s 2。
1.4与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b）（a）剪应力和压强；（b）剪应力和剪应变率；（c）剪应力和剪应变；（d）剪应力和流速。
1.5水的动力黏度μ随温度的升高：（b）（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不定。
1.6流体运动黏度的国际单位是：（a）（a）m /s 2；（b）N /m 2；（c）kg /m ；（d）N s/m 2。
1.7无黏性流体的特征是：（c）（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合pRT 。
1.8当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a）（a）1/20000；（b）1/10000；（c）1/4000；（d）1/2000。
1.9水的密度为1000kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？解：mV 10000.0022（kg）3Gmg29.80719.614（N ）答：2L 水的质量是2kg，重量是19.614N。
1.10体积为0.5m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？解：3mG g 44109.807899.358（kg/m 3）V V 0.5答：该油料的密度是899.358kg/m3。
1.11某液体的动力黏度为0.005Pa s ，其密度为850kg /m ，试求其运动黏度。
3解：0.0055.882106（m 2/s ）850答：其运动黏度为5.882106m 2/s 。
1.12有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84m /s ，求油的动力黏度。
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《流体力学》合肥工业大学答案流体力学 第1章 绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度γ为7000N/m 3，求它的密度ρ。
解：由g γρ=得，3327000N/m 714.29kg/m9.8m /m γρ===g 1.2 已知水的密度ρ=997.0kg/m 3，运动黏度ν=0.893×10-6m 2/s ，求它的动力黏度μ。
解：ρμ=v 得，3624997.0kg/m 0.89310m /s 8.910Pa sμρν--==⨯⨯=⨯⋅1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm ，可动板若以 0.25m/s 的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m 2，求这两块平板间流体的动力黏度μ。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为13du u 0.25500s dy y 0.510--===⨯由牛顿切应力定律d d uyτμ=，可得两块平板间流体的动力黏度为3d 410Pa sd yuτμ-==⨯⋅1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T 的表达式。
题1.4图解：圆盘不同半径处线速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。
在半径r 处，取增量dr ，微面积 ，则微面积dA 上的摩擦力dF 为du r dF dA2r dr dz ωμπμδ==由dF 可求dA 上的摩擦矩dT 32dT rdF r dr πμωδ== 积分上式则有d 43202d T dT r dr 32πμωπμωδδ===⎰⎰1.5 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E 点为抛物线端点，E 点处d d =y u ，水的运动黏度ν=1.0×10-6m 2/s ，试求y =0，2，4cm 处的切应力。
（提示：先设流速分布CBy Ay u ++=2，利用给定的条件确定待定常数A 、B 、C ）题1.5图解：以D 点为原点建立坐标系，设流速分布CBy Ayu ++=2，由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u 625y50y=-+由切应力公式du dy τμ=得du (1250y 50)dyτμρν==-+ y=0cm 时，221510N /m τ-=⨯；y=2cm 时，222 2.510N /m τ-=⨯；y=4cm 时，3τ=1.6 某流体在圆筒形容器中。
当压强为2×106N/m 2时，体积为995cm 2；当压强为1×106N/m 2时，体积为1000cm 2。
求此流体的压缩系数k 。
解：由V 0V 1dVk ()lim V P V dP∆→∆=-=-⋅∆得 63816362621V 1(1000995)10m k 0.510PaV P 99510m 210N/m 110N/m ----∆-⨯=-⋅=-⋅=⨯∆⨯⨯-⨯1.7 当压强增量为50000 N/m 2时，某种液体的密度增长为0.02%，求此液体的体积弹性模数β。
解：由体积弹性模数公式V 01V p dp dp V lim k V dV d βρρ∆→∆⎛⎫==-=-= ⎪∆⎝⎭得28p p 50000N/m 2.510Pa0.02%βρρρρ∆∆====⨯∆∆第2章 流体静力学2.1 一潜水员在水下15m 处工作，问潜水员在该处所受的压强是多少？解：由p h γ=得，325p 1000kg /m 9.8m /s15m 1.4710Pa=⨯⨯=⨯2.2 一盛水封闭容器，容器内液面压强p o =80kN/m 2。
液面上有无真空存在？若有，求出真空值。
解：5a1.0110Pa=⨯p>500.810Pa=⨯p，即存在真空真空值500.2110Pa=-=⨯Va pp p2.3 如图，用U 型水银测压计测量水容器中某点压强，已知H 1=6cm ，H 2=4cm ，求A 点的压强。
解：选择水和水银的分界面作为等压面得11222()γγ++=+aAp H H p H故A 点压强为511212() 1.1410Paγγγ=++-=⨯Aa pp H H2.4 如图示两容器底部连通，顶部空气互相隔绝，并装有压力表，p 1＝245kPa ，p 2＝245kPa ，试求两容器中水面的高差H 。
解：由12γ=+p p H得 ，31232(245145)10Pa10.2m 1000kg/m 9.8m/s γ--⨯===⨯p p H2.5 水压机是由两个尺寸不同而彼此连通的，以及置于缸筒内的一对活塞组成，缸内充满水或油，如图示：已知大小活塞的面积分别为A2，A1，若忽略两活塞的质量及其与圆筒摩阻的影响，当小活塞加力F1时，求大活塞所产生的力F2。
解：由1212 =p p A A 得，2212AAFF=题 2.3图题 2.4图题2.5图2.6如图示高H=1m的容器中，上半装油下半装水，油上部真空表读数p1=4500Pa，水下部压力表读数p2=4500Pa，试求油的密度ρ。
解：由题意可得1aabsppp-=，2abs22pHHgp=++γρ解得3abs2kg/m7.83622=--=gHHppγρ2.7 用两个水银测压计连接到水管中心线上，左边测压计中交界面在中心A 点之下的距离为Z ，其水银柱高度为h 。
右边测压计中交界面在中心A 点之下的距离为Z +∆Z ，其水银柱高为h +∆h 。
（1）试求∆h 与∆Z 的关系。
（2）如果令水银的相对密度为13.6，∆Z =136cm 时，求∆h 是多少？题2.6图 题2.7图解：（1）分别取左边测压计中交界面为等压面得，⎩⎨⎧∆++=∆+++=+)()(1a 2A A21a h h p z z p p h p γγγγ解得∆h 与∆Z 的关系为：h z ∆=∆12γγ （2）当∆Z=136cm 时，cm 1012=∆=∆γγz h2.8 给出如图所示A 、B 面的压强分布图。
（a）（b）（c）题2.8图解：2.9 如图示一铅直矩形平板AB如图2所示，板宽为1.5米，板高h=2.0米，板顶水深h1=1米，求板所受的总压力的大小及力的作用点。
题2.9图题2.10图解：将坐标原点放在水面与直板延长线的交点，水平向右为O-x 轴，竖直向下为O-y 轴，建立直角坐标系O-xy ，在y 方向上h 处取宽度为d h 的矩形，作用力d F 为 h h A h F d 5.1d d γγ==在y 方向上积分得总压力F 为N 1088.5])[(25.1d 5.1d 4212111⨯=-+===⎰⎰++h h h h h F F h h hh h hγγ总压力的作用点为m 167.2d 5.1d 12===⎰⎰+Fh h FFh h h h hv γ2.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门，其宽度b =2m ，倾斜角α=600，铰链中心O 位于水面以上C =1m ，水深h =3m ，求闸门开启时所需铅直向上的提升力T ，设闸门重力G =0.196×105N 。
解：建立坐标系O-xy ，原点在O 点，Ox 垂直于闸门斜向下，Oy 沿闸门斜向下，浸在水中的闸门上的作用力 （不计大气压力）为C2sin60h bhF h A γγ==⨯ 设压力中心为D 到ox 轴的距离为Dz ，则有30C D C C ()212sin 60sin sin 602sin 60sin 603sin 60()2sin 60sin 60b h h J C h C h z z h bh z A α=++=++=+当闸门转动时，F 与G 产生的合力矩与提升力T 产生的力矩相等，则有2()2()tan 602sin 60sin 603sin 602tan 60T C h bh C h h CGγ++=++则T 大小为22552/3981023123/30.19610 1.6310Nsin 22sin120132bh C h G T C h γα+⨯⨯+⨯⨯=⨯+=⨯+=⨯++2.11 如图示，一水库闸门，闸门自重W =2500N ，宽b =3m ，闸门与支撑间的摩擦系数μ=0.3，当水深H =1.5m 时，问提升闸门所需的力T 为多少？解：将z 轴取在闸门上，竖直向下，原点为水面与闸门的交汇点液面下深度z h =处微面积d A 上的微液作用d F 为dF hdA hbdhγγ==闸门上的总作用力为 20d d /2HHF F hb h BH γγ===⎰⎰由力平衡解得25009922.512422.5N T W F μ=+=+=2.12 在水深2m 的水池下部有一个宽为1m ，高为H =1m 的正方形闸门OA ，其转轴在O 点处，试问在A 点处需加多大的水平推力F ，才能封闭闸门？题 2.11图题2.12图解：将y 轴取在闸门上，竖直向下，原点为水面与闸门延长线的交汇点液面下深度h=y 处微面积d A 上的微液作用d F 为dF hdA hbdhγγ==闸门上的总作用力为223d d 2H HHHF F hb h γγ===⎰⎰设压力中心为D 到原点的距离为Dy ，则有2201D d d 1.56m3/2H h hh F y Fγγ===⎰⎰由'(2)D F H H yF=-得 (2)0.44'6474.6N1D H y F FF H -===2.13 如图示，a 和b 是同样的圆柱形闸门，半径R =2m ，水深H =R =2m ，不同的是图（a ）中水在左侧，而图（b ）中水在右侧，求作用在闸门AB 上的静水总压力P 的大小和方向？（闸门长度（垂直于纸面）按1m 计算）。
（a ）（b ）题2.13图2.14 如图示，为一储水设备，在C 点测得绝对压强为p =19600N/m2，h =2m ，R =1m ，求半球曲面AB 的垂直分力。
题2.14图解：由题意得2AB AB hp p p S F G γ=-⋅=+，解得22()10257.33N23AB h R F p S G p S πγγ=⋅-=--=2.15 一挡水坝如图示，坝前水深8m ，坝后水深2m ，求作用在每米坝长上总压力的大小和方向。
解：竖直方向段：4116d 82F h hγγγ===⎰ 60方向段：2C 44(4)2sin 603Fh A γγ==+⨯=80方向段：3C 222''2sin80sin80F h A γγγ==⨯=各作用力如图所示，1123223'cos30cos1030'sin 30sin1014.21F F F F F F F γγ=+-==+=，作用在每米坝长上总压力的大小和方向为：533.2 3.2510NF γ==⨯，25.35α=2.16 挡水弧形闸门如图示，闸前水深H =18m,半径R =8.5m ，圆心角θ=450，门宽b =5m 。