1、第一章1-4 解： 系统内水的总体积 ，水的体积膨胀系数38mV1/。V0.5水温升高 时，水的体积膨胀量T。3V80.52m1-6 解：油的运动粘度 ，密度 ，则油的7214.80s 3678kgm动力粘度 。46721.9Pa1-7 解：水的动力粘度 ，密度 ，则水的3.s 39.4运动粘度 。3621.01.m941-9 解：如图示：在锥体表面距离定点 处取一宽度为 的微圆环，xdx则在 处的微圆环的半径 。sinr由牛顿粘性定律可得，微圆环所受到的摩擦阻力 2sind2dUrFAdxxh，微圆环旋转时所需的微圆力矩为32sinddMrFx所以锥体旋转时所需的总力矩 334coscosc
2、os00 02in2sinddHH xMx34432intacscosH1-10 解：设轴承内轴旋转角速度为 ，所以由牛顿粘性定律可得，内轴表面所受的摩擦阻力 ，2DUbFAh内轴旋转的摩擦力矩324DbM克服摩擦需要消耗的功率23P所以内轴的圆周角速度313450.7819.7rads24.2bD所以内轴转速 609.78.rpm21n1-13 解：润滑油的动力粘度 ，活塞表面所受的摩擦阻力 ，2()UVdLFAdLDh所以活塞运动所消耗的功率 22dLVdPFD43223.1490.15.0.481064.KW(2.6)第二章 流体静力学2-1解：在图中 12 等压面处列平衡方程：， ，1
3、AP2BHgh因为 ，所以 ，ABHg所以44AB3Hg2.710(.9)0.2m68Ph2-2 解：如图示，分别在等压面 1-2，3-4 处列平衡方程，213air1HO1Pgh224ir因为 ，1g煤 气airir2airP所以 air1ir2HO12air21212 12air-(-)(-)- -=+HOHOPghghhg煤 气3-305.80.km（ ） 2-3 解：如图示，在 1-2 等压面处列平衡方程 1AH2O1Pgh2a因为 ，12所以， ，AHO1aHg2=Ph所以 ag21-333035+.609.80-19.801=2.6KPa2-5 解：如图示，设 A 点距 1-2 等
4、压面的距离为 ，B 点距 3-4 等压面的距离为 ，1-2 等压1h 2h面距基准面的距离为 ，3在等压面 1-2 处列平衡方程， 212AHO1Pg在等压面 3-4 处列平衡方程， 234B-h因为 ，所以 ，23HgPh22AHO1HOggh故 ，2HgABO12=-(+)又因为， ， ，所以135480-23-04212(-).hh所以， ，所以2HgABHO=(.)hPg2 53ABOg-.47194019.8240.9m()3.6-h（ （ ）2-7 解：有压力引起的压强 F227=65.Pa.4Pd如图示，在等压面 1-2 处列平衡方程，21aFoi1HOPgh2H因为 ，所以，1
5、2，2aFoiHOaHg=PghP所以 2 -23-2Foi1HO3g46059.+8.109.8150= =.39m6.2-10解：如图示，1-1，2-2，3-3 分别为等压面，设 2-2 面距 A-B 面的距离为，B 点到 3-3 面的距离为HBh在 1-1 等压面处列等压面方程 1A12Hg1+()oiPpghPh因为 ，所以 ，即23B-i A13BHg1()-()oi oipHphA13Hg1()oip在 3-3 等压面处列等压面方程得 ，所以3B2Hg2+(-)oiP-ABHg12-(-)()(.60-8)9.1605=139.05KPaoiph2-14 解：活塞的受力分析如图示，
6、所以 22(-)-10%4eDdPF故 2 242 2-4(10+)10341.78=9.8+=1.43KPa(0)edD 2-15解：当中间隔板受到的液体总压力为零时，隔板两侧的叶位高度肯定相等，且等于 。在加速h度 a 和 g 的作用下，容器中液体处于相对静止状态，隔板两侧液体的等压面与水平面的夹角分别为 、 ，所以 ，1212tantang因为 ，即 ，所以121tantan2hhll12hll12hl因为 ，所以1hgl21121()lhlagg2-17 解：（1）由题意得单位质量力， ，=0xfyf-zfga由于容器中水处于相对静止状态，所以压强差微分方程为 (dd)(-)dxyzp
7、ffagz当 ， ，当 ， ，对0zaphp方程两边同时积分得，所以 ，-0d()daphgz-(-)ag所以 3-10251.49.810.69KPaa （2）若 ，所以 ，即()aphgP-g-281msg（3）若 ，则 ，-a()ahp即 -2310259.8=7.36msgh流体力学作业 第二章 22-19 解：如图所示，建立坐标系，设容器的旋转速度为 ，则在 ，0z容器开口处液面的表压0r220()rrpgzC又因为在顶盖开口处 ， 的表z0压 。所以有 pgh，所以 ，所以在 处容器液面的20rC20rCgh0z压强公式为 ，20()rpgh在容器顶部距中心 处取微圆环 ，则微圆环
8、所受到的压力为d20()d2d(rFpArgh所以整个容器顶盖受到的总压力为 2 2230 022 200 0 0()d(d()dddr rrrghgh 2 224 24200()()86dgh 当 时，即0F22240()6rd所以， ，22 20()8drgh故 ，12209.154.7rads3ghr所以容器的转速为 60.2.7rpm2n222 解: 设闸门宽为 ，长1.2mb为 。闸门和重物共重10.9mL10000N，重心距轴 A 的水平间距为。.3（1）求液体作用在闸门上的总压力F 11111(sini)(sin)22c LLghAHbgHb（2）总压力 F 的作用点 Dx311
9、2CyDbLIxA（3）所以作用在 A 点处的力矩为2112(sin)3DLgHbMFx当闸门刚好打开时,有 ,即GL211(si)GF所以， 12 23310.0.9sinsin6.82m298GFLHgb228解：如图示，作用在上半球体上的压强左右对称，所以总压力的水平分力为零。根据压力体的概念，上半球体的压力体如图阴影部分所示。垂直分力方向向上，其大小为 2314()()()ddFgVVg压 力 体 圆 柱 半 球33109.840.7KN242d233 解：如图所示：柱形体在液体中所受的水平分力合力为零，仅受竖直向上的浮力作用。浸没在上层流体（ ）中的柱体受到的浮力 ；111FgV浸没
10、在上层流体（ ）中的柱体受到的浮力 ，所以柱形体2 22所受到的合力 ,方向竖直向上。1121()FgVg220 解：如图所示，建立坐标系，当系统静止时，圆筒内液面距底面 ，圆管内液面高度为 ,1h1H当系统转动时,圆筒内液面高度下降 ，圆管内液面上升 ，根据流体质量守恒定律可知， ，即 ,2214dhH21dh当系统静止时，活塞底面处液面对活塞的压力等于活塞的重力，即。211()4dmgHh当系统旋转时，液体压强的分布公式为 ，2()rpgzC当 ， 时， ，rR11zh0即 ，可得2110()gHC,所以液体表压的分布公式为211()Ch22 2211 11()()() rRrRpgzgHhgzHh在活塞底面半径为 处取微元环 ，则作用在活塞表面（ ）的总rdr 0力为 11 12222 11000()dd ddrRFprgHhr1123 22100()dgHhrg1 124 221100()8dr Rg2422111()6Hhg因为作用在活塞底面上的总压力 F 等于活塞的总重量，即 ，Fmg所以 ，所以242 2211 111()()6 4dg dRhgHh
