最新水力学习题(上)

1-1 已知某水流流速分布为10/172.0y u =，u 的单位为m/s ，y 为距壁面的距离，1 单位为m 。（1）求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数

2 s cm /1010.02=ν，计算相应的切应力。 3

解:(1)依题知

4

10

9072.010910

172.010172.0-

=-⨯=∴

=y

y

dy

du

y u

5 ①当y=0.1时，

s

y dy

du 1

9.01

.0572

.0)1.0(072.0--=≈⨯=

6

7 ②当y=0.5时，

1

9.05

.0134.0)5.0(0072.0--=≈⨯=s dy

du y

8

9 ③当y=1.0时，19.01

.0072.0)0.1(072.0--==⨯=s dy

du

y

10

11 （2）依题知

12

2

41000101.01000m S

N u

dy

du u ⋅⨯⨯=⋅==

=-νρτ

13

①当y=0.1时，Pa 41078.5572.000101.0-⨯≈⨯=τ

14

②当y=0.5时，Pa

4

1035.1134.000101.0-⨯≈⨯=τ

15

③当y=1.0时，Pa 4

10

27.7072.000101.0-⨯≈⨯=τ

16

17 1-2 已知温度20℃时水的密度3/2.998m kg =ρ，动力粘滞系数

18 23/10002.1m s N ⋅⨯=-μ，求其运动粘滞系数ν？ 19

解：

20

s m

263

10004.12.99810002.1--⨯≈⨯==∴⋅=ρμνν

ρμ

21

22

1-3 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23 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24 运动。

25

解：（1）依题知

26 27 28 29 30

31

32

mg

33

g m

mg

f f f z y x =-=

==,0

34

（2）依题知

35 36

37

38

39 40

41 mg

42

g

m

mg

mg f f f z y x 2,0-=--=

==

43

(3)依题知

44

45 46

47 48

49 mg

50

0,0=-===m

mg

mg f f f z y

x

51

52

1-4 根据牛顿内摩擦定律，推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。 53

1-5 两个平行边壁间距为25mm ，中间为粘滞系数为μ=0.7Pa ·s 的油，有一

54 mm 250mm 250⨯的平板，在距一个边壁6mm 的距离处以s /mm 150的速度拖行。55 设平板与边壁完全平行，并假设平板两边的流速分布均为线性，求拖行平板的力。 56

1-6 一底面积为40×45cm 2的矩形平板，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向57 下作等速运动，斜面倾角θ=22.62º，如图所示。已知平板运动速度u=1m/s ，油58 层厚mm 1=δ，由平板所带动的油层的运动速度是直线分布。试求润滑油的动力59 粘滞系数μ。

60 61

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67 题1-6图

68

2-1 一封闭水箱自由面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。求A 、B 两点69 的静水压强。

70 71 72 73 74

75

76 77 78

79 题2-1图

80

2-2 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对81 压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。

82

2-3 如图所示为一复式水银测压计，已知m 3.21=∇，m 2.12=∇，m 5.23=∇，

83 m 4.14=∇，m 5.15=∇。试求水箱液面上的绝对压强0p ＝？

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93 题2-3图

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2-4 某压差计如图所示，已知H A =H B =1m ，ΔH=0.5m 。求：B A p p -。

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题2-4图

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2-5利用三组串联的U型水银测压计测量高压水管中的压强，测压计顶端盛107

水。当M点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0-0水平面上。当最末一108

组测压计右支水银面在0-0平面以上的读数为h时，求M点的压强？

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题2-5图

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2-6 盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛120