工程流体力学习题及答案

工程流体力学习题及答案（1）

1 某种液体的比重为3，试求其比容。 （答：3.3×10-4米3/公斤）

2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。 （答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3）

3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。 （答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力）

4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。 (答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤）

5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。 （答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ）

6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍）

7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3，求烟道入口与出

口处烟气的密度。 （答：298.0=ρ

人公斤/米3；452.0=ρ出

公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。 （答：15.49牛/米3）

9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。又若气体的绝对粘性系数为

1013.25

-⨯=μ牛·秒/米

3

，求以上各处气体的摩擦切应力。

9 题图

10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。若板上方流体的粘性系数为μ，

下方流体的粘性系数为K μ，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？

（答:

h k

k k

h =++11或

）

11 如图所示，一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1=δ毫米的

油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？

10 题图 11 题图

（答：0.728牛·秒/米2）

12 如图所示，气缸直径D 1=16厘米，活塞直径D 2=16厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降，试求油的粘性系数是多少？

12 题图 15 题图

（答：0.63牛·秒/米2）

13 直径为150毫米的圆柱，固定不动。内径为151.24毫米的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均匀250毫米。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。转动外筒，每分钟100转，测得转矩为9.091牛·米。假设空隙中甘油的速度按线性分布，也不考虑末端效应。计算甘油的粘度μ

（答：0.729帕·秒）

14 均热炉油枪进口重油的粘度1.6。

E ，重油的密度为960=ρ

公斤/米3，求重油此时的绝

对粘性系数μ为若干？ （答：7.45×10-3帕·秒）

15 如图所示，一平板在油面上作水平运动，已知速度v=1米/秒，板与固定边界的距离1

=δ毫米，油的粘滞系数

15.1=μ牛·秒/米2，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，

求作用在平板单位面积上的粘滞阻力为多少？ （答：1.15×10-3牛）

工程流体力学习题及答案（2）

1 截面积为30厘米2的活塞，以60牛顿重的力作用在液面上，试将活塞对液体产生的压力用大气压、牛顿/米2及米水柱高为单位来表示。 （答：2×104牛/米2，0.197物理大气压，2.04米水柱）

2 如图示加热炉出钢口炉门开启机构，开启炉门时，由气缸上端导入压缩空气；关闭炉闭时，由气缸下端导入压缩空气，若压缩空气的压力为2大气压，炉门重550牛顿，配重为250牛顿，求活塞面积应为多少，摩擦不计。

2 题图

3 题图

（答：1.48×10-3米2）

3 如图示，比重计重0.4牛顿，其球泡体积15=υ

厘米3，管外径d=25毫米，问在用比重

计测定水与煤油（密度为760公斤/米3）的比重时，比重计的管子淹没在液面下的深度h 各为多少？

（答：h 煤油=7.88厘米，h 水=5.25厘米）

4 如图示，水管直径d 为15毫米，管路内水的表压P M 为2.5大气压，若a=100毫米，b=500毫米，问浮球的直径最小应为多少，才能保证将阀门关住？

4 题图

5 题图

（答：0.113米）

5 如图示，将一封闭的玻璃管装满水后，倒置在水槽上；若大气压为735.6毫米汞柱，水温t=4℃，求此时玻璃管内的水柱高h 为多少？又若将水温升高为20℃与80℃，则水柱高h 又为多少？水在4℃，20℃，80℃下的密度与汽化压力见下表。

（答：9.94米，9.78米，5.33米） 6 已知海水重度随海水深度变化的关系为h K +=γγ0，试导出确定海洋中深为h 的任

一点压力的表达式。

（答:P Kh h P 023

03

2

++=γ）

7 如图示，气柜1与2内充满空气，若压力表A 的读数为2.1大气压，真空计c 的读数为78毫米汞柱，若大气压为10米水柱，试问安装在气柜1上而露在气柜2中的压力计B 的读数是多少？

（答：2.206大气压）

8 如图示，U 型管水银压力计原先的读数为h 毫米，现将压力计向下移动距离a 毫米，压力计的读数为h+△h 毫米，试求出压力计读数的改变值△h 与a 之间隔关系。

7 题图 8 题图

（答：水

汞水γγγ2

1·-=

∆a

h ）

9 为测定运动物体的加速度，可在物体上安装一如图示的U 型管随物体一起运动。若在物