工程流体力学第1章绪论

第1章 测试题

一、思考题

1.1试从力学的角度，比较流体与固体的差别。

1.2气体和液体的物理力学特性有何差别？

1.3何为连续介质？流体力学中为何需要引入连续介质假设？

1.4什么是牛顿内摩擦定律？它的应用条件是什么？

1.5流体的动力粘滞系数与运动粘滞系数有何不同？

1.6流体的动力粘性与哪些因素有关？它们随温度是如何变化的？

1.7为什么通常把水看作是不可压缩流体？

1.8为什么玻璃上一滴油总是近似呈球形？

1.9测压管管径为什么不能过细？

1.10按作用方式区分作用在流体上有哪两类力？

1.11如何认识流体力学的研究方法将不断发展和创新？

二、选择题

1.1在常温下水的密度为 kg/m 3。（C ）

(A) 10 (B) 100 (C) 998.2 (D) 1000

1.2在标准大气压下200C 时空气的密度为 kg/m 3。（A ）

(A) 1.2 (B) 12 (C) 120 (D) 1200

1.3温度升高时，水的粘性 。（A ）

(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定

1.4温度升高时，空气的粘性 。（B ）

(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定

1.5动力粘滞系数μ与运动粘滞系数ν的关系为 。（D ）

(A) μρ (B) ρμ

(C) μρ

(D) p μ

1.6运动粘滞系数的是 。（B ）

(A) 2/m s (B) s m /2 (C) 2/.m s N (D) s m N /.2

1.7流体的粘性与流体的 无关。（D ）

(A) 分子内聚力 (B) 分子动量变换 (C) 温度 (D) 速度梯度

1.8与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 。（C ）

(A) 切应力与速度 (B) 切应力与剪切变形

(C) 切应力与剪切变形速度 (D) 切应力与压强

1.9液体体积压缩系数是在 条件下单位压强引起的体积变化率。（B ）

(A) 等压 (B) 等温 (C) 等密度 (D) 体积不变

1.10 是非牛顿流体。（D ）

(A) 空气 (B) 水 (C) 汽油 (D) 沥青

1.11静止流体 切应力。（C ）

(A) 可以承受 (B) 能承受很小的

(C) 不能承受 (D) 具有粘性时可以承受

1.12表面张力系数的单位是 。（A ）

(A) m N / (B) 2/m N (C) 3/m N (D) s N /

1.13随温度升高，表面张力系数 。（B ）

(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定

1.14毛细管中液柱高度的变化与 成反比。（D ）

(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) 粘性系数 (D) 管径

1.15作用在流体上的质量力包括 成反比。（D ）

(A) 压力 (B) 摩擦力 (C) 切应力 (D) 重力

1.16理想流体的特征是 。（C ）

(A) 不可压缩 (B) 粘滞系数为常数 (C) 无粘性 (D) 符合牛顿内摩擦定律

1.17不可压缩流体的特征是 。（D ）

(A) 温度不变 (B)密度不变 (C) 压强不变 (D) 体积不变

1.18单位质量力是指作用在单位 流体上的质量力。（C ）

(A) 面积 (B)体积 (C)质量 (D) 重量

1.19单位质量力的国际单位是 。（C ）

(A) 2/m N (B) 3/m N (C) kg N / (D) N

1.20按连续介质的概念，流体质点是指 。（C ）

（A ）流体的分子 （B ）流体内的固体颗粒

（C ）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 （D ）几何的点

三、计算题

1.1 某油的密度为851kg/m 3，运动粘度为3.39×10－6m 2/s ，求此油的重度γ、比容v 和动力粘度μ。

1.2 粘度μ=3.92×10﹣2Pa·s 的粘性流体沿壁面流动，距壁面y 处的流速为v=3y+y2（m/s ），试求壁

面的切应力。(11.76×10-2Pa)

1.3在相距1mm 的两平行平板之间充有某种黏性液体，当其中一板以1.2m/s 的速度相对于另一板作等速移动时，作用于板上的切应力为3 500 Pa 。试求该液体的粘度。(

2.917Pa.s)

1.4如图1所示，一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm ，其间充满μ=0.1Pa·s 的润滑油。已知锥体顶面半径R=0.3m,锥体高度H=0.5m,当锥体转速n=150r/min 时，求所需旋转力矩。(38.83N.m)

图1 图2

1.5如图2所示，上下两平行圆盘，直径均为d ，间隙为δ，其间隙间充满黏度为μ的液体。若下盘

固定不动，上盘以角速度ω旋转时，试写出所需力矩M 的表达式。(δ

πμω324d M =) 1.6当压强增量p ∆=5×104N/m2时，某种液体的密度增长0.02%。求此液体的体积弹性模量。(11.76×108Pa)

1.7如图3所示，一圆筒形盛水容器以等角速度ω绕其中心轴旋转。试写出图中A(x,y,z)处质量力的表达式。(x f x 2ω=,y fy 2ω=,y f z 2ω=)

图3 图4 1.8图4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。若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的热胀系数α=0.000 5/℃。求膨胀水箱的最小容积。(0.2m 3)

1.9汽车上路时，轮胎内空气的温度为20℃，绝对压强为395kPa ，行驶后，轮胎内空气温度上升到50°С，试求这时的压强。(435.4kPa)

1.10图5为压力表校正器。器内充满压缩系数为k=4.75×10﹣10m2/N 的油液。器内压强为105Pa 时，油液的体积为200mL 。现用手轮丝杆和活塞加压，活塞直径为1cm ，丝杆螺距为2mm ，当压强升高至20MPa 时，问需将手轮摇多少转？(12转)