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流体力学第1、2、3、4章课后习题答案分解

流体力学第1、2、3、4章课后习题答案分解

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: 10000.002m V ρ==⨯=(kg ) 29.80719.614G mg ==⨯=(N )答:2L 水的质量是2 kg ,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899.358 kg/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。

流体力学课后习题答案(第一章)

流体力学课后习题答案(第一章)

F 13.1N
M F d 1 13.1 2 2 M 6.55 N m
P F P 13.11 13.1W
答:所需扭矩 M 6.55 N m ,轴功率 P 13.1W 。 1-6 如题图 1-6 所示,两无限大的平板、间隙为 d,假定液体速度 分布呈线性分布。液体动力粘度 m=0.6510-3Pa,密度 r=879.12kg/m3 。 计算:
E 1 2 1 2 m 1 30.48 2 2 E 464.5W 464.5 N m2
的速度移动。
E 464.5W kg 464.5 N m2
(2)求空气的单位体积动能
p RT , R 287 J kg K
p 2.756 105 3.265 kg m3 RT 287 273 21.1
-7-
滑表面匀速下滑,已知:u=1m/s,油膜厚度 d=1mm。求润滑油的动力粘 度系数?
δ=1mm F N u=1m/s mg
5
13
12
题图 1-8 解:因油膜很薄,可以认为速度梯度成直线,符合牛顿内摩擦定律。
F A A

1 180 1 103
F 0.4 0.45
又因为物体做匀速运动,所以有
180 mg 12 13 5 13

180 5 9.81
0.105 Pa s
答:润滑油的动力粘度系数为 0.105 Pa s 。 1-9 如题图 1-9 所示,旋转圆锥体,底 边直径 D=15.2mm,高 h=20cm,油膜充 满锥体和容器的隙缝, 缝隙=0.127mm, 油的动力粘度系数=1.8410-3Pa。 求圆 锥相对容器以等 角速度 120r/min 旋转时所需要的力矩。

流体力学课后答案

流体力学课后答案

流体力学课后答案第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/m 9.8m /m γρ===g1.2 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 s μρν--==??=?? 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 s d 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dT32dT 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0d 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C By 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C By Ay u ++=2,由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u 625y 50y =-+ 由切应力公式du dyτμ=得du(1250y 50)dy τμρν==-+ y=0cm 时,221510N /m τ-=?;y=2cm 时,222 2.510N /m τ-=?;y=4cm 时,30τ= 1.6 某流体在圆筒形容器中。

《流体力学》课后习题答案.pdf

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得:T1 = t1 + 273 = 50 + 273 = 323K ,T2 = t2 + 273 = 78 + 273 = 351K
根据
p
=
mRT V
,有:
p1
=
mRT1 V1

p2
=
mRT2 V2
得: V2 V1
=
p1 p2
T2 T1
=
9.8067 104 5.8840 105
351 323
=
0.18
设管段长度 l,管段表面积: A = dl
单位长度管壁上粘滞力: = A u = dl u − 0 = 3.14 0.025 0.03
l y l
0.001
1-8 解: A = 0.8 0.2 = 0.16m2 ,u=1m/s, = 10mm , = 1.15Pa s
T = A u = A u − 0 = 1.15 0.16 1 = 18.4N
1
=
T1 b
=
A b
u
−0 −h
=
0.7 0.06b b
15 − 0 0.04 − 0.01
=
21N
/m,方向水平向左
下表面单位宽度受到的内摩擦力:
2
=
T2 b
=
Au−0 b h−0
=
0.7 0.06b 15 − 0
b
0.01− 0
= 63N
/m,方向水平向左
平板单位宽度上受到的阻力:
= 1 + 2 = 21+ 63 = 84N ,方向水平向左。
h1 = 5.6m
2.4 解:如图 1-2 是等压面,3-4 是等压面,5-6 段充的是空气,因此 p6 = p5 ,6-7 是等压面,

流体力学第1、2、3、4章课后习题答案

流体力学第1、2、3、4章课后习题答案

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 ) 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 )222( a )) N / m ;( );( ) N s/ m 。

bc kg / m d1.7 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 1000 kg/m 3 ,2L 水的质量和重量是多少?解:m V 1000 ( kg )0. 002Gmg2 9.80719.614 ( N )答: 2L 水的质量是 2 kg ,重量是 19.614N 。

1.10 体积为 0.5 m 3的油料,重量为 4410N ,试求该油料的密度是多少?解:m G g 4 4 1 0 9 . 8 0879 9 . 3 (58kg/m 3)V V0 . 5答:该油料的密度是899.358 kg/m 3。

流体力学课后习题答案

流体力学课后习题答案

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2 kg ,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899.358 kg/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。

流体力学第章课后习题答案

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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2 kg ,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899.358 kg/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。

流体力学课后习题答案

流体力学课后习题答案

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2 kg ,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899.358 kg/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

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。

贾月梅主编《流体力学》第一章课后习题答案

贾月梅主编《流体力学》第一章课后习题答案

《流体力学》习题与答案周立强中南大学机电工程学院液压研究所第1章流体力学的基本概念1-1.是非题(正确的打“√”,错误的打“´”)1.理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的,理想化的流体。

(√)2.在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。

(√)3.粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。

(√)4.牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。

(´)5.牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。

(´)6.有旋运动就是流体作圆周运动。

(´)7.温度升高时,空气的粘度减小。

(´)8.流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。

(´)9.平衡流体不能抵抗剪切力。

(√)10.静止流体不显示粘性。

(√)11.速度梯度实质上是流体的粘性。

(√)12.流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。

(√)13.恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。

(´)14.牛顿内摩擦定律中,粘度系数m和v均与压力和温度有关。

(´)15.迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述;它们是对同一事物的不同说法;因此迹线就是流线,流线就是迹线。

(´)16.如果流体的线变形速度θ=θx+θy+θz=0,则流体为不可压缩流体。

(√)17.如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。

(√)18.流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关,而且还与作用面积的大小、体积和密度有关。

(´)19.对于平衡流体,其表面力就是压强。

(√)20. 边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。

( ´ )1-2已知作用在单位质量物体上的体积力分布为:x y z f axf b f cz ì=ï=íï=î,物体的密度2lx ry nz r p =++,坐标量度单位为m ;其中,0a =,0.1b N kg =,()0.5c N kg m =×;52.0l kg m =,0r =,41.0n kg m =。

流体力学课后作业答案

流体力学课后作业答案

49
2.37 圆柱体直径d=2m,长l=5m,放置于60°的斜
面上,求水作用于圆柱体上的静水总压力大小及其

作用方向。


解: Px ghxC Ax

9800 d cos 60 d cos 60 5
2
60°
24.5kN
V

1 2
V圆

V三角
[1 (d )2
22
1 d sin 60 2
0


R3 H3
h3dh
=39.6N m
33
1-13 水暖系统为防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂, 在系统顶部设膨胀水箱,若系统内水的总体积V=8m3,
流 体 力
加温前后温差为50ºC,水的体膨胀系数为0.0005 1/ºC, 学
求膨胀水箱的最小容积。
dV
解:由
V

V dt
dV V dt V 0.0005508 0.2m3
若反向流动,Q不变,Re不变,λ不变,hf不变,
所以h不变,只是反向高差为9cm。
26
4-20 环形断面管道中水温10℃,流量Q=400L/min,
当量粗糙高度K=0.15mm,d=75mm,D=100mm。求 流
在管长l=300m管段上的沿程水头损失。

解: v Q 4Q 1.94m/s
34
第二章习题解答
2-29 有一容器上部盛油h1=1m,ρ1=800kg/m3,下部盛水 h2=2m,侧壁倾角θ=60º。求容器壁上单宽静水压力及作用 位置。
解:F1 1gh1C A1
油 h1
8009.8 0.5 (1/ sin 60) 1 4.52kN

流体力学课后习题答案.doc

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流体力学课后习题答案第一章流体及其主要物理性质1-1. 轻柴油在温度15ºC时相对密度为0.83,求它的密度和重度。

解:4ºC时所以,1-2. 0.83 水 0.83 1000 830kg/m3 0.83 水 0.83 9800 8134N/m3 甘油在温度0ºC时密度为1.26g/cm3,求以国际单位表示的密度和重度。

1.26g/cm3 126kg0/m3 g 126 09.8 1234N8/m31-3. 水的体积弹性系数为1.96×109N/m2,问压强改变多少时,它的体积相对压缩1,,p 1-4. V p V E 0.01E 1.96 107Pa 19.6MPaV容积4m3的水,温度不变,当压强增加105N/m2时容积减少1000cm3,求该水的体积压缩系数βp和体积弹性系数E。

,1000 10,6V,9,1 , 2.5 10Pa 解: p , 5 p10E1-5. 1 p 18 4 10Pa ,92.5 10用200L汽油桶装相对密度为0.70的汽油,罐装时液面上压强为1个大气压,封闭后由于温度变化升高了20ºC,此时汽油的蒸气压为0.18大气压。

若汽油的膨胀系数为0.0006ºC,1,弹性系数为14000kg/cm2。

试计算由于压力及温度变化所增减的体积,问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜,解:E,E’?g,14000×9.8×10PaΔp,0.18atdV V VdT,dp T pV0 V0 V V TV0 p , , pV0 T T p p4 T所以,dV V VdT,dp TV0dT, pV0dp T p1从初始状态积分到最终状态得:即VV0dV TV0dT, T0Tpp0 pV0dpV,V0 T(T,T0)V0,1(p,p0)V0E0.18 9.8 1040.0006 20 200, 20014000 9.8 1042.4L,2.57 10,3L 2.4L200,2.4 138.32kg 1000M ,V, V, 0.7 1000另解:设灌桶时每桶最多不超过V升,则V,dVt,dVp 200dVt t V dt 0.00061 20VdVp , p V dp ,1 0.18V(1大气压,1Kg/cm2) 14000V,197.6升dVt,2.41升dV p,2.52×10-3升G,0.1976×700,138Kg,1352.4N1-6. 石油相对密度0.9,粘度28cP,求运动粘度为多少m2/s?28 10,33.1 10,5m2/s, 0.31St 31cS,t 0.9 10001-7. 相对密度0.89的石油,温度20ºC时的运动粘度为40cSt,求动力粘度为多少,解:d -42 0.89 ν,40cSt,0.4St,0.4×10m/s水μ,νρ,0.4×10-4×890,3.56×10-2 Pa?s1-8. 图示一平板在油面上作水平运动,已知运动速度u=1m/s,板与固定边界的距离δ=1,油的动力粘度μ,1.147Pa?s,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性阻力为多少,2解:1-9. du1 1.147 1.147 103N/m2 ,3dy1 10如图所示活塞油缸,其直径D,12cm,活塞直径d,11.96cm,活塞长度L,14cm,油的μ,0.65P,当活塞移动速度为0.5m/s时,试求拉回活塞所需的力F=,解:A,πdL , μ,0.65P,0.065 Pa?s , Δu,0.5m/s , Δy=(D-d)/2 F Adu0.5 0.065 3.14 11.96 10,2 14 10,2 8.55Ndy12,11.96 10,223第二章流体静力学2-1. 如图所示的U形管中装有水银与水,试求:(1)A、C两点的绝对压力及表压各为多少,(2)A、B两点的高度差为多少,解:? pA表,γh水,0.3mH2O,0.03at,0.3×9800Pa,2940PapA绝,pa+ pA表,(10+0.3)mH2O,1.03at,10.3×9800Pa,100940PapC表,γhghhg+ pA表,0.1×13.6mH2O+0.3mH2O,1.66mH2O,0.166at,1.66×9800Pa,16268PapC绝,pa+ pC表,(10+1.66)mH2O,11.66mH2O ,1.166at,11.66×9800Pa,114268Pa ? 30cmH2O,13.6h cmH2O h, 30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2. 水银压力计装置如图。

《流体力学》课后习题详细解答

《流体力学》课后习题详细解答
克服轴承摩擦所消耗的功率为
1-8解:
或,由 积分得
1-9解:法一:5atm
10atm
=0.537 x 10-9x (10-5) x98.07 x 103= 0.026%
法二: ,积分得
1-10解:水在玻璃管中上升高度
h =
水银在玻璃管中下降的高度
H= mm
第二章流体静力学
2-1解:已知液体所受质量力的x向分量为–a ,z向分量为-g。液体平衡方程为
重心C位于浮心之上,偏心距
沉箱绕长度方向的对称轴y轴倾斜时稳定性最差。浮面面积A=15m2。浮面关于y
轴的惯性矩和体积排量为
定倾半径
可见, >e,定倾中心高于重心,沉箱是稳定的。
第三章流体运动学
3-1解:质点的运动速度
质点的轨迹方程
3-Байду номын сангаас解:
由 和 ,得

3-3解:当t=1s时,点A(1,2)处的流速
线速度u = 0r,速度环量
(2)半径r+dr的圆周封闭流线的速度环量为

忽略高阶项2 0dr2,得d
(3)设涡量为 ,它在半径r和r+dr两条圆周封闭流线之间的圆环域上的积分为d 。因为 在圆环域上可看作均匀分布,得
将圆环域的面积dA=2 rdr代入该式,得
可解出 =2 + dr/r。忽略无穷小量 dr/r,最后的涡量
沉箱绕长度方向的对称轴y倾斜时稳定性最差。浮面面积A=15m2.浮面关于y轴的惯性矩和体积排量为
定倾半径
可见, ,定倾中心低于重心,沉箱是不稳定的。
(2)沉箱的混凝土体积
沉箱的重量
沉箱水平截面面积
设吃水深度为h,取水的密度 =1000kg/m3.浮力F等于重量G。有

流体力学课后习题答案第一章

流体力学课后习题答案第一章
第1章
—1 水的密度为1000kg/m3,2L水的质量和重量是多少? 解: 1—2 体积为0.5 m3的油料,重量为4410N,试求该油料的密度是多少? 解; 1—3 当空气的温度从0℃增加到20℃时,运动黏滞系数值增加15%,密 度减少10%,问此时动力黏滞系数值增加多少? 解:
因此增加了3.5% 1—4 为了进行绝缘处理,将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。已 知导线直径为0.8mm,涂料的动力黏滞系数,模具的直径为0.9mm,长度 为20mm,导线的牵 拉速度为50m/s。试求所需牵拉力? 解: 1—5 某底面积为的木块,质量5kg,沿着一与水平面成20°的涂有润滑 油的斜面下滑。油层厚度为0.6mm,如以等速度U=0.84m/s下滑时,求 油的动力黏滞系数? 解: 1—6 温度为20℃的空气,在直径为2.5cm的管中流动,距管壁上1mm处 的空气速度为3cm/s。求作用于单位长度管壁上的黏滞切力为多少? 解:因为T=200,故查表得 1—7 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转,锥体与固定壁面间的距离, 用的润滑油充满间隙。当旋转角速度,锥体底部半径R=0.3m、高 H=0.5m时,求作用于圆锥的阻力矩。 解: 1—8 水在常温下,压强由5at增加到10at时,密度改变多少? 解:
1—11 钢贮罐内装满10℃的水,密封加热到75℃,在加热增压的温度和 压强范围内,水的热胀系数为℃-1,体积模量为,罐体坚固,假设容积不 变,试估算加热后管壁所承受的压强。 解: 1—12 汽车上路时,轮胎内空气的温度为20℃,绝对压强为395kPa,行 驶轮胎内空气的温度上升到50℃,试求此时的压强。 解:
故变为原来的2倍。 1—9 体积为5m3的水,在温度不变的情况下,当压强从1at增加到5at 时,体积减少1L,求水的压缩系数和弹性模量。 解:压缩系数为k 体积摸量为K 1—10 如图所示的采暖系统,由于水温升高引起的水的体积膨胀,了 防止管道及暖气片胀裂,特在系统顶部设置一膨胀水箱,使水的体积有 自由膨胀的余地。若系统内水的总体积V=8m3,加热后温差50℃,水的 热胀系数为0.0005/℃-1,求膨胀水箱的最小容积。 解:膨胀系数为:

流体力学第1234章课后习题答案

流体力学第1234章课后习题答案

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)N /kg ;(d)m/s2。

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□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)2 2 2(a)m/s ;(b)N / m ;(c)kg/m ;(d)N s/m。

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)符合卫RT。

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。

31.9水的密度为1000 kg/m , 2L水的质量和重量是多少?解:m V 1000 0.002 2 (kg)G mg 2 9.807 19.614 (N)答:2L水的质量是 2 kg,重量是19.614N。

31.10体积为0.5m的油料,重量为4410N,试求该油料的密度是多少?5 m 解:Gg 4410 9.807 899.358 (kg/m 3)V V 0.5答:该油料的密度是899.358 kg/m3。

31.11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。

解: 0.0055.882 10 6(m2/s) 850答:其运动黏度为5.882 10 6m2/s。

1.12 有一底面积为60cm x 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。

流体力学第1、2、3、4章课后习题答案

流体力学第1、2、3、4章课后习题答案

GAGGAGAGGAFFFFAFAF第一章習題答案選擇題(單選題)1.1按連續介質的概念,流體質點是指:(d )(a )流體的分子;(b )流體內的固體顆粒;(c )幾何的點;(d )幾何尺寸同流動空間相比是極小量,又含有大量分子的微元體。

1.2作用于流體的質量力包括:(c )(a )壓力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面張力。

1.3單位質量力的國際單位是:(d )(a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2/s m 。

1.4與牛頓內摩擦定律直接有關的因素是:(b )(a )剪應力和壓強;(b )剪應力和剪應變率;(c )剪應力和剪應變;(d )剪應力和流速。

1.5水的動力黏度μ隨溫度的升高:(b )(a )增大;(b )減小;(c )不變;(d )不定。

1.6流體運動黏度ν的國際單位是:(a )(a )2/s m ;(b )2/m N ;(c )m kg /;(d )2/m s N ⋅。

1.7無黏性流體的特征是:(c )(a )黏度是常數;(b )不可壓縮;(c )無黏性;(d )符合RT p =ρ。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF1.8當水的壓強增加1個大氣壓時,水的密度增大約為:(a ) (a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。

1.9 水的密度為10003kg/m ,2L 水的質量和重量是多少?解: 10000.0022m V ρ==⨯=(kg )29.80719.614G mg ==⨯=(N )答:2L 水的質量是2 kg ,重量是19.614N 。

1.10 體積為0.53m 的油料,重量為4410N ,試求該油料的密度是多少? 解: 44109.807899.3580.5m Gg VVρ====(kg/m 3)答:該油料的密度是899.358 kg/m 3。

1.11某液體的動力黏度為0.005Pa s ⋅,其密度為8503/kg m ,試求其運動黏度。

《流体力学》课后习题答案详解

《流体力学》课后习题答案详解

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:30.000510VVV Tα∆=⋅⋅∆=⨯⨯1-4 解:已知:419.806710Pa p '=⨯,52 5.884010Pa p '=⨯,150t =℃,278t =℃得:1127350273323T t K=+=+=,G =mg自由落体: 加速度a =g2227378273351T t K =+=+=根据mRTp V=,有:111mRT p V '=,222mRT p V '=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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第一章
1—1 水的密度为1000kg/m 3,2L 水的质量和重量是多少?
解:
31000210229.819.6m v kg G mg N
ρ-==⨯⨯===⨯=
1—2 体积为0.5 m 3的油料,重量为4410N,试求该油料的密度是多少? 解;34410
900/9.80.5
m G kg m v gv ρ=
===⨯ 1—3 当空气的温度从0℃增加到20℃时,运动黏滞系数υ值增加15%,密度减少10%,
问此时动力黏滞系数μ值增加多少?
解:
0000000
10000
(1.0351)0.035(115%)(110%) 1.035v v v v v μρρρμρρ=∙⇒-==+-=
因此增加了3.5%
1—4 为了进行绝缘处理,将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。

已知导线直径为0.8mm,涂料的动力黏滞系数0.02Pa s μ
=∙,模具的直径为0.9mm ,长度为20mm ,导线的牵 拉
速度为50m/s 。

试求所需牵拉力?
解:
630.950
0.02(2)210120.12
1.004810du T A
dy N
μπ--==⨯⨯⨯⨯⨯
⨯=⨯ 1—5 某底面积为6040cm cm ⨯的木块,质量5kg ,沿着一与水平面成20°的涂有润滑油的斜面下滑。

油层厚度为0.6mm ,如以等速度U=0.84m/s 下滑时,求油的动力黏滞系数μ?
解:3sin 20sin 20
/()
=59.8sin200.610/(0.840.60.4) =0.05Pa du U
G A A A dy h
mg h U A s
τμ
μμ-====⨯⨯⨯⨯⨯⨯
1—6 温度为20℃的空气,在直径为2.5cm 的管中流动,距管壁上1mm 处的空气速度为
3cm/s 。

求作用于单位长度管壁上的黏滞切力为多少? 解:因为T=200,故查表得51.8310Pa s μ-=⨯
2
523
63310
1.8310(
2.510)1104
3.10100.04310du T A dy T N
μπ------⨯==⨯⨯⨯⨯⨯
⨯=⨯=⨯
1—7 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转,锥体与固定壁面间的距离1mm δ
=,用
0.1pa s μ=∙的润滑油充满间隙。

当旋转角速度116s ω-=,锥体底部半径R=0.3m 、高
H=0.5m 时,求作用于圆锥的阻力矩。

解:2322333
223
330
32w 2 =w 2 =w 2w =20.116 =
0.3
39.520.001
H du w r
dy dM rds r
R H r dh
H
R R h dh H H
R R M h dh H H R N m
τμ
μδ
τπμπδμπδμπδμπ
δ
π===+++=⨯⨯⨯=⨯⎰
1—8 水在常温下,压强由5at 增加到10at 时,密度改变多少?
解:
011
0510 /2
P
RT
P at at RT RT RT ρ
ρρρρ====
=
故变为原来的2倍。

1—9 体积为5m 3的水,在温度不变的情况下,当压强从1at 增加到5at 时,体积减少1L,求水的压缩系数和弹性模量。

解:压缩系数为k
33
92/110/5110(51)5498000 =0.510/dv v k dP at m N
---⨯⨯=-=-=
-⨯⨯⨯ 体积摸量为K
928
11210/0.510K N m k -=
==⨯⨯
1—10 如图所示的采暖系统,由于水温升高引起的水的体积膨胀,为了防止管道及暖气片胀裂,特在系统顶部设置一膨胀水箱,使水的体积有自由膨胀的余地。

若系统内水的总体积
V=8m 3,加热后温差50℃,水的热胀系数为0.0005/℃-1,求膨胀水箱的最小容积。

解:膨胀系数为v α:3
3
min 10.00058500.280.28.2v v dV v dT
dV VdT m V m αα=
==⨯⨯==+=
1—11 钢贮罐内装满10℃的水,密封加热到75℃,在加热增压的温度和压强范围内,水的热胀系数为4
4.110
/-⨯℃-1,体积模量为9
210Pa ⨯,罐体坚固,假设容积不变,试估算加
热后管壁所承受的压强。

解:49
2 4.110(7510)210 =53310v v a
dV dP
dT V k
dP dT k kp αα-=
===⨯⨯-⨯⨯⨯
1—12 汽车上路时,轮胎内空气的温度为20℃,绝对压强为395kPa ,行驶轮胎内空气的温度上升到50℃,试求此时的压强。

解:00111
1001100
1 p 395 1.05(50273)
381.011.2(20273)
a
p
RT
p p T P T T T
p kp ρ
ρρρρ===⨯⨯+=
=⨯+。

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