2020秋国开电大流体力学形考作业10参考答案

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。（J）

2. 流体惯性力与加速度方向相同。（X）

3. 粘滞性可以制止流体流动。（J）

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。（J ）

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）是曲分子组成的，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。把流体看成为山质点组成的连续体一一连续介质模型，U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一一流体的粘滞性，它对流体流动产生阻力, 造成能量损失。

3. 动力粘滞系数口和运动粘滞系数v有什么区别？

参考答案：

两者都反映流体的粘滞性，口为动力量，V为运动量，P = P V,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=O.72yVio, u的单位为m/s, y为距壁面的距离，单位为mo （1）求尸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,讣算相应的切应力。

参考答案：

解：⑴ 詈=0.72 X 护yV = 0.072y舟

贝収=0.1处的流速梯度为：韵尸o.i = 0.072 X 0.1寻=0.572

y = 0.5处的流速梯度为：篇1“ = 0.072 X 0.5甞=0.134

y = 1.0处的流速梯度为：豈|尸1.0 = 0.072 X 1.0諾=0.072 （2）切应力T =呻=pv^ = 998.2 X 0.01010 X 10~4^

dy r dy dy

=10.082 X 学

dy

则y = 0.1 处的切应力为：T|y=o.i = 10.082 x 10-4 x ^|y=0.i

=5.77 x 10-4pa

y = 0.5 处的切应力为：T|y=0i5 = 10.082 x 10-4 x —1^0.5

=1.35 x 10~4pa

y = 1.0 处的切应力为：T|y=1.0 = 10.082 x IO-4 x ^|y=1.0

=0.726 x 10~4pa

2. 已知温度20°C时水的密度P =998.2kg/m3,动力粘滞系数U =1.002X lO^N -s/m2, 求其运动粘滞系数v?

参考答案：

解：由公式得

n _ 1.002 xlO-3N-s/m2 p

=1.0038 x 10m2/s

998.2kg/m3

形考作业2

一、选择题

1. 某点存在真空时（）。

A. 该点的绝对压强为负值

B. 该点的绝对压强为正值

C. 该点的相对压强为负值

D. 该点的相对压强为正值

2. 流体静压强的（）。

A. 大小与受压面积有关

B. 方向与受压面有关

C. 大小与受压面积方位无关

3. 流体平衡微分方程的全微分式为（）。

A.P=Pa+pgh

B・ p=p（x, y, z）

C. dp=p（Xdx + Ydy + Zdz）

4. 压强单位为N/m2时，采用了哪种表示法（）。

A. 应力单位

B. 大气压倍数

C.液柱高度

5. 密封容器内液面压强小于大气压强，其任一点的测压管液面（）。

A. 等于容器内液面

B. 高于容器内液面

C・低于容器内液面

二、判断题

1. 等压面与质量力垂直。（J ）

2. 某点存在真空，是指该点的压强小于大气压强。（X）

3. 静止流体中某点压强的大小，不仅与其淹没深度有关还与受压面的方位有关。

（X）

4. 相对压强的数值可为正值，也可以是负值。（J）

5. 静止液面下的闸板的总压力作用中心与闸板形心重合。（X）

6. 和大气相通容器的测压管液面一定与容器内液面高度相同。（J）

7. 相对静止的液体的等压面一定是水平面。（X）

三、简答题

1. 等压面是水平面的条件是什么？

参考答案：

等压面是水平面的条件是：

（1）续介质

（2）同一介质

（3）单一重力作用下

2. 同一容器中装两种液体，且，在容器侧壁装了两根测压管。试问：图中所标明的测压管中液面位置对吗？为什么？