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
流体力学课后习题答案第一章

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:23223

33

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

10011

001 p 395 1.05(50273)

381.011.2(20273)

a

p

RT

p p T P T T T p kp ρ

ρρρρ===??+=

=?+

工程流体力学第一章习题

第一章小结 1、流体的特征 与固体的区别:静止状态下,只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。 在任意剪切力作用下,流体将发生连续的剪切变形(流动),剪切力大小正比于剪切变形速率。固体所受剪切力大小则正比于剪切变形量。 液体与气体的区别:难于压缩;有一定的体积,存在一个自由液面; 2、连续介质 连续介质模型:把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型。 流体质点: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。 3、粘性 流体在运动(流动)的状态下,产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。粘性是流体的固有属性。 牛顿内摩擦定律(粘性定律):液体运动时,相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。 动力粘性系数μ:反映流体粘滞性大小的系数。 国际单位:牛·秒/米2, N.s/m2 或:帕·秒 运动粘性系数ν:ν=μ/ρ国际单位:米2/秒, m2/s 粘度的影响因素:温度是影响粘度的主要因素。当温度升高时,液体的粘度减小,气体的粘度增加。 粘滞性是流体的主要物理性质,它是流动流体抵抗剪切变形的一种性质,不同的流体粘滞性大小用动力粘度μ或运动粘度v来反映。其中温度是粘度的影响因素:随温度升高,气体粘度上升、液体粘度下降。 复习题 1.连续介质假设意味着。 (A)流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数 (C) 流体分子间有空隙 (D) 流体不可压缩 2.流体的体积压缩系数k 是在条件下单位压强变化引起的体积变化率。 (A) 等压 (B) 等温 (C) 等密度 3.水的体积弹性模数空气的弹性模数。

流体力学试题及答案

全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化,则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动,是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图,将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p0=1个大气压时,两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p0=2个大气压时。则△h应为( )

C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时,根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等,油压P也相等,而三缸所配的活塞结构不同,三个油动机的出力F1,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1F2 11.三个容积完全相等的容器,联接如图示,先将阀门a,b关闭,阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气,绝对压强为300KPa,容器Ⅲ抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时,压强计p 的读数应该是(设当地大气压是100KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa

流体力学课后答案

1-2 一盛水封闭容器从空中自由下落,则器内水体质点所受单位质量力等于多少 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0 1-5 如图,在相距δ=40mm 的两平行平板间充满动力粘度μ=0.7Pa·s 的液体,液体中有一长为a =60mm 的薄平板以u =15m/s 的速度水平向右移动。假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。当h =10mm 时,求薄平板单位宽度上受到的阻力。 解:平板受到上下两侧黏滞切力T 1和T 2作用,由dy du A T μ=可得 12U 1515T T T A A 0.70.06840.040.010.01U N h h μμδ? ?=+=+=??+= ?--?? (方向与u 相 反) 1-9 某圆锥体绕竖直中心轴以角速度ω=15rad/s 等速旋转,该锥体与固定的外锥体之 间的间隙δ=1mm ,其间充满动力粘度μ=0.1Pa ·s 的润滑油,若锥体顶部直径d =0.6m ,锥体的高度H =0.5m ,求所需的旋转力矩M 。 题1-9图 解:取微元体,微元面积: θ ππcos 22dh r dl r dA ? =?= 切应力: θ πσωμμ τcos 2rdh r dA dy du dA dT ?=?=?= 微元阻力矩: dM=dT·r

阻力矩: 2-12 圆柱形容器的半径cm R 15=,高cm H 50=,盛水深cm h 30=,若容器以等 角速度ω绕z 轴旋转,试求ω最大为多少时不致使水从容器中溢出。 解:因旋转抛物体的体积等于同底同高圆柱体体积的一半,因此,当容器旋转使水上升到最高时,旋转抛物体自由液面的顶点距容器顶部 h’= 2(H-h)= 40cm 等角速度旋转直立容器中液体压强的分布规律为 0222p gz r p +??? ? ??-=ωρ 对于液面,p=p 0 , 则g r z 22 2ω=,可得出2 2r gz =ω 将z=h ’,r=R 代入上式得s R gh /671.1815.04 .08.92' 22 2=??== ω 2-13 装满油的圆柱形容器,直径cm D 80=,油的密度3 /801m kg =ρ,顶盖中心点装有真空表,表的读数为Pa 4900,试求:(1)容器静止时,作用于顶盖上总压力的大小和方向;(2)容器以等角速度1 20-=s ω旋转时,真空表的读数值不变,作用于顶盖上总压力的大小和方向。

(完整版)流体力学练习题及答案

流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中,不属于表面力的是( )。 A .惯性力 B .粘滞力 C .压力 D .表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中,不准确的说法是( )。 A .粘性是实际流体的物性之一 B .构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C .流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D .流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中,流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度,迁移加速度反映( )。 A .由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B .流体速度场的不稳定性 C .流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D .流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为( )。 A .gz -=π B .gz =π C .z ρπ-= D .z ρπ= 5、无旋流动是指( )流动。 A .平行 B .不可压缩流体平面 C .旋涡强度为零的 D .流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是( )。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ,则流动属于( )。 A .三向稳定流动 B .二维非稳定流动 C .三维稳定流动 D .二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A .理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑

B.粘性流体作定常流动 C.不可压缩流体作定常流动 D.流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时,以下陈述错误的是:沿流动方向( ) 。 A.流量逐渐减少B.阻力损失量与流经的长度成正比C.压强逐渐下降D.雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失()。 A.一定不相等B.之和为单位质量流体的总能量损失C.一定相等D.相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是()。 A.边界层内流体的流动为层流B.边界层内流体的流动为湍流 C.边界层内是有旋流动D.边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点:() A.平行流的等势线与等流线相互垂直B.点源和点汇的流线都是直线 C.点源的圆周速度为零D.点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:涡流区域的( )。 A.涡流区域速度与半径成反比B.压强随半径的增大而减小 C.涡流区域的径向流速等于零D.点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时,气流速度()。 A.逐渐增大,压强逐渐增大B.逐渐增大,压强逐渐减小 C.逐渐减小,压强逐渐减小D.逐渐减小,压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生()现象。 A.离心泵内液体温度上升B.气缚 C.离心泵内液体发生汽化D.叶轮倒转

流体力学课后习题答案

【2012年】《液压与气压传动》继海宋锦春高常识-第1-7章课后答案【最新经典版】 1.1 液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么? 答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器 液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2 液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么? 答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是 液压系统的动力源。 (2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 (3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作机构做功。 (4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作

用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。(5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统常使用液压油液作为工作介质。 1.3 液压传动的主要优缺点是什么? 答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就 是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度 或力密度,力密度在这里指工作压力。 (2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速围大,并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 (3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。 (4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。 (5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和 操作。 (6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造和推广使用。答:缺点:(1)由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格

流体力学第一章答案

第一章习题简答 1-3 为防止水温升高时,体积膨胀将水管胀裂,通常在水暖系统顶部设有膨胀水箱,若系统内水的总体积为10m 3,加温前后温差为50°С,在其温度范围内水的体积膨胀系数αv =0.0005/℃。求膨胀水箱的最小容积V min 。 据题意, 1-4 ,温度从20解:故 () % 80841 .5166 .1841.5/841.578273287108840.52121 211213 5 222=-=-=-=-= ?=+??==ρρρρρρρm m m V V V V m kg RT P 1-5 如图,在相距δ=40mm 的两平行平板间充满动力粘度μ=0.7Pa·s 的液体,液体中 有一长为a =60mm 的薄平板以u =15m/s 的速度水平向右移动。假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。当h =10mm 时,求薄平板单位宽度上受到的阻力。

解:平板受到上下两侧黏滞切力T 1和T 2作用,由dy du A T μ=可得 1 T T =u 相 反) 1-6 0.25m/s 解:1-7 3cm/s 解:温度为20°С的空气的黏度为18.3×10-6 Pa·s 如图建立坐标系,且设u=ay 2+c 由题意可得方程组 ?????+-=+=c a c a 2 2)001.00125.0(03.00125.00 解得a = -1250,c =0.195 则 u=-1250y 2+0.195 则y dy y d dy du 2500)195.01250(2-=+-=

Pa dy du A T 561048.4)0125.02500(1025.0103.18--?-=?-?????==∴πμ (与课本后的答案不一样。) 1-8 如图,有一底面积为0.8m×0.2m 的平板在油面上作水平运动,已知运动速度为1m/s ,平板与固定边界的距离δ=10mm ,油的动力粘度μ=1.15Pa ·s ,由平板所带动的油的速度成直线分布,试求平板所受的阻力。 题1-8图 解: 1-9 间的间隙d =0.6m , 题1-9图 解:切应力: θ πσωμμ τcos 2rdh r dA dy du dA dT ?=?=?= 微元阻力矩: dM=dT·r 阻力矩:

流体力学典型例题及答案

1.若流体的密度仅随( )变化而变化,则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动,是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 7.流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时,根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等,油压P也相等,而三缸所配的活塞结构不同,三个油动机的出力F1,F2,F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F 1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1F2 12.下列说法中,正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时,沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时,沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 D.理想可压缩重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 13.在缓变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足( ) A.p gρ +Z=C B.p=C C. p gρ + v g C 2 2 = D. p gρ +Z+ v g C 2 2 = 14.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( )

流体力学题及答案

C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 1. 等压面是水平面的条件是什么 2. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么 3 已知某点绝对压强为80kN/m 2,当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2,h 1=5m ,h 2=2m 。求A 、B 两点的静水压强。

答:与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。 引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。8.如图所示,水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道,试问: (1)当阀门开度一定,上游水位保持不变,各段管中,是恒定流还是非恒定流是均匀流还是非均匀流

(2)当阀门开度一定,上游水位随时间下降,这时管中是恒定流还是非恒定流 (3)恒定流情况下,当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时,与该段管长有无关系 9 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流 出,出口流速s m V /13=,如图所示。求流量及其它管道的断面平 均流速。 解:应用连续性方程 (1)流量:==33A v Q s l /10 3 -?

(2) 断面平均流速s m v /0625.01= , s m v /25.02=。 10如图铅直放置的有压管道,已知d 1=200mm ,d 2=100mm ,断面1-1处的流速v 1=1m/s 。求(1)输水流量Q ;(2)断面2-2处的平均流速v 2;(3)若此管水平放置,输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化(4)图a 中若水自下而上流动,Q 及v 2是否会发生变化 解:应用连续性方程 (1)4.31=Q s l / (2)s m v /42= (3)不变。 (4)流量不变则流速不变。 11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。 12. 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气,管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是A 1=,A 2=,A 3=,若水池容积很大,行近流速可以忽

流体力学课后习题答案

5.1题 5.3题 解:按小孔出流计算出口流量为: 则每水面下降的微段需要的时间为: 故需要时间为: 5.4解:依据题意,为短管出流水力计算问题。 可以先计算短流量,则灌水时间可求。 2 0.62 1.218/4d Q L s πμ==? =20.82 1.612/4 N N d Q L s πμ==? =0.756 1.512p H m γ = =2 30.62/4 d Q s πμ==? =40bldH dH dT Q = = 2.8 0.5 04080 6900.1939 dH T H s === ? Q =253280.0768V T s Q == =230.0768/m s π==

5.5解:水面最终保持平衡,即说明自流管的流量最终将与两台水泵的抽水量相同。 5.14设并联前的流量为 Q1,并联后左管的流量为Q2 ,则并联后的右管流量为1/2Q2。 利用长管出流方程H=ALQ 平方 有: 5.17解:总扬程包括抬水高度及水头损失, .... 流入 吸出Q Q =A Q = 流入 161C R n == 221133889.80.0110.02580.2 ()4gn R λ???== =25023600d Q π?∴===流入 0.57H m ?=2222112222152()24H ALQ H ALQ AL Q ALQ ===+ = 22 1122520.794Q ALQ ALQ Q =?==2 2g f g l v H H h H d g λ =+=+22 40.07 1.42/0.254 Q v m s d ππ?===?221500 1.42200.02535.5620.2529.8g l v H H m d g λ ∴=+=+??=?98000.0735.56 443.50.55a a QH QH N kW N γγ η η ??=?===

流体力学习题及标准答案

第一章 绪论 1-1 连续介质假设的条件是什么? 答:所研究问题中物体的特征尺度L,远远大于流体分子的平均自由行程l ,即l/L<<1。 1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级,问下列二种情况连续介质假设是否成立? (1)人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时; (2)假象地球在这样的稀薄气体中运动时。 答:(1)不成立。 (2)成立。 1-3 粘性流体在静止时有没有切应力?理想流体在运动时有没有切应力?静止流体没有粘性吗? 答:(1)由于0=dy dv ,因此0==dy dv μτ,没有剪切应力。 (2)对于理想流体,由于粘性系数0=μ,因此0==dy dv μ τ,没有剪切应力。 (3)粘性是流体的根本属性。只是在静止流体中,由于流场的速度为0,流体的粘性没有表现出来。 1-4 在水池和风洞中进行船模试验时,需要测定由下式定义的无因次数(雷诺数)ν UL =Re ,其中U 为试验速度,L 为船模长度,ν为流体的运动粘性系数。如果s m U /20=,m L 4=,温度由C ?10增到C ?40时,分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。(C ?10时 水和空气的运动粘性系数为410013.0-?和410014.0-?,C ?40时水和空气的运动粘性系 数为4100075.0-?和410179.0-?)。 答:C ?10时水的Re 为:()() 72410154.6/10013.04)/(20Re ?=??==-s m m s m UL ν。 C ?10时空气的Re 为:()()72410714.5/10014.04)/(20Re ?=??==-s m m s m UL ν 。 C ?40时水的Re 为:()() 82410067.1/100075.04)/(20Re ?=??== -s m m s m UL ν。

流体力学期末考试题(题库+答案)

1、作用在流体的质量力包括 ( D ) A压力B摩擦力C表面张力D 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是: ( D ) A. 紊流流速>层流流速; B. 流道截面大的为湍流,截面小 的为层流; C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数; D. 层流无径向脉动,而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关,可判断 该水流属于( D ) A 层流区; B 紊流光滑区; C 紊流过渡粗糙区; D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 ( A ) A相重合; B相平行,呈直线; C相平行,呈阶梯状; D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是( C ) A p abs=p+p v B p=p abs+p a C p v=p a-p abs D p

= p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数( C ) A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数?( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 ( C ) A 水泵提水高度; B 水泵提水高度+吸水管的水头损失; C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1.75~2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流; B 均匀流和非均匀流; C 层流和紊流; D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H-Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定; B. 功率一定; C. 转速一定; D. 管路(l+∑le)一定。

流体力学习题解答

《流体力学》选择题库 第一章 绪论 1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是: A 、压强、速度和粘度; B 、流体的粘度、切应力与角变形率; C 、切应力、温度、粘度和速度; D 、压强、粘度和角变形。 2.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为: A 、牛顿流体及非牛顿流体; B 、可压缩流体与不可压缩流体; C 、均质流体与非均质流体; D 、理想流体与实际流体。 3.下面四种有关流体的质量和重量的说法,正确而严格的说法是 。 A 、流体的质量和重量不随位置而变化; B 、流体的质量和重量随位置而变化; C 、流体的质量随位置变化,而重量不变; D 、流体的质量不随位置变化,而重量随位置变化。 4.流体是 一种物质。 A 、不断膨胀直到充满容器的; B 、实际上是不可压缩的; C 、不能承受剪切力的; D 、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 5.流体的切应力 。 A 、当流体处于静止状态时不会产生; B 、当流体处于静止状态时,由于内聚力,可以产生; C 、仅仅取决于分子的动量交换; D 、仅仅取决于内聚力。 6.A 、静止液体的动力粘度为0; B 、静止液体的运动粘度为0; C 、静止液体受到的切应力为0; D 、静止液体受到的压应力为0。 7.理想液体的特征是 A 、粘度为常数 B 、无粘性 C 、不可压缩 D 、符合RT p ρ=。 8.水力学中,单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。 A 、面积 B 、体积 C 、质量 D 、重量 9.单位质量力的量纲是 A 、L*T -2 B 、M*L 2*T C 、M*L*T(-2) D 、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______,其单位。 A 、容重N/m 2 B 、容重N/M 3 C 、密度kg/m 3 D 、密度N/m 3 11.不同的液体其粘滞性_____,同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。 A 、相同降低 B 、相同升高 C 、不同降低 D 、不同升高 12.液体黏度随温度的升高而____,气体黏度随温度的升高而_____。 A 、减小,升高; B 、增大,减小; C 、减小,不变; D 、减小,减小 13.运动粘滞系数的量纲是: A 、L/T 2 B 、L/T 3 C 、L 2/T D 、L 3/T 14.动力粘滞系数的单位是: A 、N*s/m B 、N*s/m 2 C 、m 2/s D 、m/s 15.下列说法正确的是: A 、液体不能承受拉力,也不能承受压力。 B 、液体不能承受拉力,但能承受压力。 C 、液体能承受拉力,但不能承受压力。 D 、液体能承受拉力,也能承受压力。

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第一章绪论 思考题 1- 1何谓流体连续介质模型?含有气泡的液体是否适用连续介质模型? 答: 所谓流体的连续介质模型,即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空 间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话, 则含有气泡的液体可以适用连续介质模 型。 习题1 1-3如题图所示,设平行板间隙为 0.5mm ,中间充满液体,上板以 U = 0.25m/s 的速度 平移,施于单位面积的力为 2Pa ,试求液体的粘度为多少? 解: F A 液体粘度 1-4求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解: F du A dy A dL FY dLU 第二章流体静力学 习题2 2-5用多管水银测压计测压,,题图中标高的单位为 m ,试求水面的压强 p o 。 解: P A P 0 水 g(3.0m 1.4m) P A P B 汞 g(2.5m 1.4m) P B P C 水 g(2.5m 1.2 m) P C P D 汞 g(2.3m 1.2m) P D 0 pa du U dy Y 3 FY 2 0.5 10 4 10 3Pa s AU 0.25 8.34 0.2 10 3 6 0.0648Pa s 3.14 (120 140) 10 0.493

2-9 —盛水的敞口容器作加速运动,试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律: (1) P0汞g 2.2m 水g5 2.9m 133416 2.2 9800 2.9 2.65 10 Pa

自由降落; 解: (2) 以等加速度a 向上运动。 p P 0 (g a si n )h (1) 90 ,相对压强P 0 P 0 (2) 90 ,绝对压强P 0 P a P P a h(g a) 2- 12试求开启题图所示水闸闸门所需的单 宽拉力 F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解: 闸门所受的单宽静压力 F 1 b 一2—9800[3 (3 2)] 1 2 二 2 4 9.05 10 N F i 作用点 y c 匹 h1 2(h1 h2) 1.25m 3si n60 h (h 1 h 2) F 1 y c F 2 理,F 2 F cos60 所求拉力 F 98.05kN sin60 2-16试定性绘出题图中各 ABC 曲面的压力体图。 答: h 2 2si n60 g[hi (h i h 2)] b C

流体力学 课后答案

流体力学课后答案 一、流体静力学实验 1、同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、当时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。 答:以当时,第2次B点量测数据(表1.1)为例,此时,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。(3)在测压管5中,自水面向下深度为的一段水注亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为。 3、若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定。 答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和,由式,从而求得。 4、如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容重;为测压管的内径;为毛细升高。常温()的水,或,。水与玻璃的浸润角很小,可认为。于是有 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时。相互抵消了。 5、过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平是不是等压面?哪一部分液体是同 一等压面? 答:不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面: (1)重力液体; (2)静止; (3)连通; (4)连通介质为同一均质液体; (5)同一水平面 而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 ※6、用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 答:关闭各通气阀,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由C进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与C点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。这是由于液位的的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。 ※7、该仪器在加气增压后,水箱液面将下降而测压管液面将升高H,实验时,若以时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强()与视在压强H的相对误差值。本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。

最新流体力学课后习题答案第一章资料

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;34410900/9.80.5 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:000000010000(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:630.9500.02(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 -=? 2523633101.8310( 2.510)11043.10100.04310du T A dy T N μπ------?==??????=?=?

流体力学作业题库及答案

第一章 绪论 思考题 1-1 何谓流体连续介质模型?含有气泡的液体是否适用连续介质模型? 答: 所谓流体的连续介质模型,即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话,则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。 习题1 1-3 如题图所示,设平行板间隙为0.5mm ,中间充满液体,上板以U =0.25m/s 的速度平移,施于单位面积的力为2Pa ,试求液体的粘度为多少? 解: Y U dy du A F μμτ=== 液体粘度s Pa AU FY ??=??==--33 10425 .0105.02μ 1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解: s Pa dLU FY dL A Y U dy du A F ?=??????==?==== --0648.0493 .010)140120(14.3102.034.863 πμπμμτ 第二章 流体静力学 习题2 2-5 用多管水银测压计测压,,题图中标高的单位为m ,试求水面的压强p 0。 解: Pa m g m g p pa p m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D C C B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20) 2.1 3.2()2.15.2(g ) 4.1 5.2()4.10.3(?=?-?=?-?=?????? ?? ??=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ

2-9 一盛水的敞口容器作加速运动,试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律:(1)自由降落;(2)以等加速度a 向上运动。 解: h a g p p )sin (0αρ++= (1) 0,900=∴=?-=p p 相对压强α (2)) (,900a g h p p p p a a ++=∴=?=ρα绝对压强 2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解: N b h h h g h b F 42112 11005.91 )]23(3[98002 322 )]([60sin 2?=?++? =?++? = ?Ω=ρ闸门所受的单宽静压力 m h h h h h h h y F c 25.1) () (260sin 321121121=++++??=作用点 kN F F F h F y F c 05.9860cos ,60sin 22 2 1=??=? =所求拉力 2-16 试定性绘出题图中各ABC 曲面的压力体图。 答:

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10003 kg/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0.53 m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解: 44109.807 899.3580.5 m 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。

工程流体力学习题及答案

第1章绪论 选择题 【1.1】按连续介质的概念,流体质点是指:(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。 解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 (d) 【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a)切应力和压强;(b)切应力和剪切变形速度;(c)切应力和剪切变形;(d)切应力和流速。 解:牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ = ,而且速度梯度 d d v y是流体微团的剪切变形速 度d d t γ ,故 d d t γ τμ = 。 (b) 【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是:(a)m2/s;(b)N/m2;(c)kg/m;(d)N·s/m2。 解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m2。(a)【1.4】理想流体的特征是:(a)黏度是常数;(b)不可压缩;(c)无黏性;(d)符 合 RT p = ρ。 解:不考虑黏性的流体称为理想流体。(c)【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a)1/20 000;(b)1/1 000;(c)1/4 000;(d)1/2 000。 解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约 95 d1 d0.510110 20 000 k p ρ ρ - ==???= 。(a)【1.6】从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a)能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b)不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c)不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d)能承受拉力,平衡时也能承受切应力。 解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。 (c) 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a)汽油;(b)纸浆;(c)血液;(d)沥青。

流体力学试题及答案

流体力学复习题 -—-—- 2013制 一、填空题 1、1mmH2O= 9。807Pa 2、描述流体运动得方法有欧拉法?与拉格朗日法、 3、流体得主要力学模型就是指连续介质、无粘性与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态得准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力得对比关系。 5、流量Q1与Q2,阻抗为S1与S2得两管路并联,则并联后总管路得流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为。串联后总管路得流量Q为Q= Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动得特征就是脉动现行 ,处理方法就是时均法。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力与局部阻力。 8、流体微团得基本运动形式有: 平移运动、旋转流动与变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要得无因次数,她反映了惯性力与弹性力得相对比值。

10、稳定流动得流线与迹线重合。 11、理想流体伯努力方程常数中,其中称为测压管水头。 12、一切平面流动得流场,无论就是有旋流动或就是无旋流动都存在流线,因而一切平面流动都存在流函数 ,但就是,只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别流态,就是因为它反映了惯性力与粘性力得对比关系、 14、流体得主要力学性质有粘滞性、惯性、重力性、表面张力性与压缩膨胀性、 15、毕托管就是广泛应用于测量气体与水流一种仪器、 16、流体得力学模型按粘性就是否作用分为理想气体与粘性气体。作用与液上得力包括质量力, 表面力。17、力学相似得三个方面包括几何相似、运动相似与动力相似。 18、流体得力学模型就是连续介质模型。 19、理想气体伯努力方程中,称势压,全压,称总压 20、紊流射流得动力特征就是各横截面上得动量相等。 21、流体得牛顿内摩擦定律得表达式 ,u得单位为p a、s 。

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