流体力学习题及解答

《流体力学》1-4章作业讲评

1-6.当空气温度从00C 增加至200C 时,

值增加15%，容重减少10%，问此时 值增

加多少?

油的 0.09807 Pags ，求作用于平板单位面积上的阻力?

1-9. 一底面积为40 45cm ,高为1cm 的木板，质量为5kg ,沿着涂有润滑油的斜面等速 向下运动，已知v 1叹，

1mm ,求润滑油的动力粘滞系数?

解 T GSin 0

0 0

)

/ 0 0

(115%

90% —

g

0.035 3.5%

1-7.图示为一水平方向运动的木板，其速度为

叹，平板浮在油面上，油深

1mm ,

du dy

0.09807

1 0.001

98.07 Pa

一 0

g

所以 GSin

25

du dy 0.40 0.45 0.001 180

25 9.807

13 180 1-10 .一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁的间距为3= 1mm ,全部为润 滑油充满，卩=0.1Pa.s ，当旋转角速度3= 16s — 1,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：取微元体， 微元面积： 所以

0.105Pa s 切应力:

阻力: 阻力矩

dM

dA dT dM

du dy dA dT

dl rdT r dA 1

dh cos

cos

3

r dh(r tg h)

1-14 •图示为一采暖系统图，由于水温升高引起水的体积膨胀, 裂，特在顶部设置一膨胀水箱， 使水的体积有自由膨胀的余地, 为了防止管道及暖气片胀 若系统内水的总体积 t 50°C ，水的热胀系数

0.0005，求膨胀水箱的最小容

积？ dV 解因为 V dt 所以

dV Vdt 0.0005 8 50 0.2m 3

V 8m 3，加热前后温度差

2-2 •在封闭管端完全真空的情况下，水银柱差 Z 2 50mm ，求盛水容器液面绝对压强 P i

及测压管中水面高度乙？

求（1）水深h 0.8m 的A 点的绝对压强和相对压强？ （

2）若容器水面距基准面高度

Z 5m ，求A 点的测压管高度和测压管水头。并图示容器内液体各点的测压管水头线；

（3）压力表M 和酒精（

7.944 K 》/?）测压计h 的读数值？

散热片

膨胀水箱

解 Pl 0 Z 2

13.6 乙

P1

6.664 0.68m 9.8

103 9.8 0.05 6664 p a

680mm

2-6 •封闭容器水面的绝对压强

p 0 107.7 K 》：？，当地大气压强p a

98.07

,试

__

P 。

h 1

A

2-8 .已知水深h 1.2m ，水银柱高度h p 240mm ，大气压强p a 730mm 水银柱，连 接橡皮软管中全部都是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及真空度?

r.j [

解 (1) P A P 0

1

P A

P A P a

115.55 (2) h 2 P A

17.48

9.807

H n

Z A h 2

5 1.78

(3)

p

M

P 0 P a 1(

p

M

9.63

h 107.7 9.807 0.8

115.55

1.78m 6.78m

7.944

98.07 17.48 2

2

98.07 9.63

2

则水面的绝对压强为： 0.73 0.24 0.088 0.402m 402mmHg

P v P a p 0 730 402 328mmHg

1

100cm ，

2

20 cm ， 4 60 cm ，问 3

解(1

3

) (

2 3

)

133.4 0.2 9.807 1

133.4 9.807

2-19 •在水管的吸入管

1和压出管2中装水银压差计，测得 h 120mm ，问水经过水 泵后，压强增加多少？若为风管，则水泵换为风机，压强增加为多少

mmHg ?

解(1) p h( ) 0.12(133.4 9.81)

15KN ^2

将1.2m 的水柱高度换算为水银柱高度为:

1 1.

2 13.6

0.088mHg

2-14.封闭不水箱各测压管的液面高程为: 0.137m

为多少？

16 9.807 1.63m 1630mmH2O

133.4 0.12

h1

2-23•—直立煤气管，在底层测压管中测得水柱差 h i 100mm ，在H 20m 高处的

测压管中测得水柱差 h 2 115mm ，管处空气容重 气12.64

卩3，求管中静止煤气的

空重煤？

誉

^

070

^)0.01264 0.00529

KN

m 3 5.29%

解 P 0 P 0 P a 117.7 98.07 19.62 «怀

2

2-30 •密闭方形柱体容器中盛水，底部侧面开

0.5 0.6m 的矩形孔，水面绝对压强

P o

点？

117.7 K%?，当地大气压强P a

98.07 KN m 2，求作用于闸门的水静压力及作用

h 1旦聲

9.807 2m h c A 9.807 3.1 0.5

0.6 9.15KN

解 h 2

煤h 1 气H h 1