1、流体力学第 3 版全章节答案 刘鹤年第一章选择题(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) ;(d) 。kgN/2/sm1.4 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 随温度的升高:
2、(b)(a)增大;(b )减小;(c)不变;(d)不定。1.6 流体运动黏度 的国际单位是:( a)(a) ;(b ) ;(c) ;(d) 。2/sm2/mNkg/ 2/msN1.7 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 。RTp1.8 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 1000 ,2L 水的质量和重量是多少?3kg/m解: (kg)10.2mV(N)9871.64G答:2L 水的质量是 2kg,重量是 19.61
3、4N。1.10 体积为 0.5 的油料,重量为 4410N,试求该油料的密度是多少?3m解: (kg/m 3)4109.87.55GgV答:该油料的密度是 899.358kg/m3。1.11 某液体的动力黏度为 0.005 ,其密度为 850 ,试求其运动Pas 3/kgm黏度。解: (m 2/s)60.5.810答:其运动黏度为 m2/s。6.1.12 有一底面积为 60cm40cm 的平板,质量为 5Kg,沿一与水平面成20角的斜面下滑,平面与斜面之间的油层厚度为 0.6mm,若下滑速度 0.84 ,求油的动力黏度 。/msUGTFs0.2解:平板受力如图。 Ns沿 轴投影,有:ssin2
4、0GTHRsin20UTAG (32sin2059.807sin2.615.0.48GUA )kgms答:油的动力黏度 。25.01kgms1.13 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;涂料的黏度 =0.02 ,模具的直径为Pas0.9mm,长度为 20mm,导线的牵拉速度为 50 ,试求所需牵拉力。/ms0解: (kN/m 2)501.20.982U(N)33. 1.0Tdl 答:所需牵拉力为 N。101.14 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转 =16 ,锥体与固定壁面间/rads的距离 =1mm,用 =0.1 的润滑油充满间隙,锥底半径PasR
5、=0.3m,高 H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。解:选择坐标如图,在 处半径为 的微元力矩为 。zrdM322cosrdHRdMAz 其中 rzRH230 zd32R32.160.50( )39.58Nm答:作用于圆锥体的阻力矩为 。39.5681.15 活塞加压,缸体内液体的压强为 0.1Mpa 时,体积为 1000 ,压强为 10Mpa 时,体积为 9953c,试求液体的体积弹性模量。3cm解: (Mpa)610.9.p(m 3)665105V(pa966.1.80K)答:液体的体积弹性模量 pa。91.80K1.16 图示为压力表校正器,器内充满压缩系数为 =4.7510-10 的
6、液kNm/2压油,由手轮丝杠推进活塞加压,已知活塞直径为 1cm,丝杠螺距为2mm,加压前油的体积为 200mL,为使油压达到 20Mpa,手轮要摇多少转?zxyod解: VKp (m 3)106664.75201.90设手轮摇动圈数为 ,则有n4dlV圈622 3.9412.010Vndl即要摇动 12 圈以上。答:手轮要摇 12 转以上。1.17 图示为一水暖系统,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 8 ,加温前后温差3m为 50,在其温度范围内水的膨胀系数 =0.00051/。求膨胀水箱V的最小容积。散 热 器锅 炉解: VT (m 3)
7、0.5180.24答:膨胀水箱的最小容积 m3。241.18 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,水的热膨胀系数 =4.110-4/,体积弹性模量 =2109Vk,罐体坚固,假设容积不变,试估算加热后罐壁承受的压强。2/mN解: VT自由膨胀下有: VT又 pK (Mpa)49.10275103.VT加热后,钢罐内的压强为 Mpa。设 (表压强) 。3.pp答:加热后罐壁承受的压强是 Mpa。53.1.19 汽车上路时,轮胎内空气的温度为 20,绝对压强为 395kPa,行驶后轮胎内空气的的温度上升到 50,试求这时的压强。解:设满足理想气体方程,则有: 1
8、2395270VppRT假设 ,可解得 ( kPa)12V24.答:这时的压强为 kPa。435.第二章习题答案选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a)(a)压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d)压应力、拉应力和剪应力。2.2 相对压强的起算基准是:(c)(a)绝对真空;(b )1 个标准大气压;( c)当地大气压;(d)液面压强。2.3 金属压力表的读值是:(b)(a)绝对压强;(b )相对压强;(c)绝对压强加当地大气压;(d)相对压强加当地大气压。2.4 某点的真空度为 65000Pa,当地大气压为 0.1MPa,该点的绝对压强为:(c)(a)65000Pa
9、;(b )55000Pa ;(c)35000Pa;(d)165000Pa。2.5 绝对压强 与相对压强 、真空度 、当地大气压 之间的关系是:asppVpap(c)(a) = + ;(b) = + ;(c) = - ;(d )absVabs abs= + 。pV2.6 在密闭容器上装有 U 形水银测压计,其中 1、2、3 点位于同一水平面上,其压强关系为:(c)321水 汞(a) ;(b) = = ;(c) ;(d ) 。1p231p231p232p132.7 用 U 形水银压差计测量水管内 A、B 两点的压强差,水银面高差hp=10cm, - 为:(b)AB h(a)13.33kPa;(b
10、)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d )6.4kPa 。2.8 露天水池,水深 5 m 处的相对压强为:(b )(a)5kPa ;( b)49kPa;(c)147kPa;(d )205kPa。2.9 垂直放置的矩形平板挡水,水深 3m,静水总压力 P 的作用点到水面的距离 为:(c)Dyy3(a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m ;(d )2.5m。2.10 圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a)(a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d )3。2.11 在液体中潜体所受浮力的大小:(b)(a)与潜体的密度成正比;(b )与液体的密度成正比;
11、(c )与潜体淹没的深度成正比;(d)与液体表面的压强成反比。2.12 正常成人的血压是收缩压 100120mmHg,舒张压 6090mmHg,用国际单位制表示是多少 Pa?解: mm Pa130.251.76收缩压: mmHg kPa kPa:13.6.0:舒张压: mmHg kPa kPa09802答:用国际单位制表示收缩压: mmHg kPa kPa;舒张压:13.6.0:mmHg kPa kPa。609:8.12.:2.13 密闭容器,测压管液面高于容器内液面 =1.8m,液体的密度为h850kg/m3,求液面压强。 p解: 08509.71.8aapghp相对压强为: kPa。1绝对
12、压强为: kPa。6.31m31答:液面相对压强为 kPa,绝对压强为 kPa。15.016.32.14 密闭容器,压力表的示值为 4900N/m2,压力表中心比 A 点高0.4m,A 点在水下 1.5m, ,求水面压强。 p.m4解: 01.apg490.9.807(kPa)5.8a相对压强为: kPa。.绝对压强为: kPa。9437答:水面相对压强为 kPa,绝对压强为 kPa。5.895.4372.15 水箱形状如图所示,底部有 4 个支座,试求水箱底面上总压力和 4 个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。解:(1)总压力: (kN)435.02ZPApg(2)支反力:13RWg总 水 箱 箱kN980724.596箱 W箱