流体力学课后题题解.docx
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流体力学课后题题解
流体力学课后题题解(1、2)(总10页)
工程流体力学
习题精解
第一章流体的基本概念
1-1单位换算:
1.海水的密度ρ=1028公斤/米3,以达因/厘米3,牛/米3为单位,表示此海水的重度γ值。
解:
√
2.酒精在0℃时的比重为,其密度ρ为若干公斤/米3若干克/厘米3其重度γ为若干达因/厘米3若干牛/米3
解:
l-2粘度的换算:
1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3,动力粘度μ=×10-4牛.秒/米2。
求此石油的运动粘性系数ν。
解:
2.某种液体的比重为,动力粘性系数μ=厘泊,其运动粘性系数为若干斯?
解:
3.求在1大气压下,35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系数ν之值。
解:
1-3相距10毫米的两块相互平行的板子,水平放置,板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=泊)。
下板固定不动,上板以米/秒的速度移动,问在油中的切应力τ是多少牛/米2
解:
1-4直径为150毫米的圆柱,固定不动。
内径为毫米的圆筒,同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为250毫米。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。
转动外筒,每分钟100转,测得转矩为牛米。
假设空隙中甘油的速度按线性分布,也不考虑末端效应。
计算甘油的动力粘度μ。
解:
l-5某流体在圆筒形容器中。
当压强为2×106牛/米2时,体积为995厘米3;当压强为l×l06牛/米2时,体积为1000厘米3。
求此流体的体积压缩系数βp之值。
解:
l-6当压强增量为50000牛/米2时,某种液体的密度增长为%,求此种液体的弹性模量。
解:
l-7石油充满油箱。
指示箱内压强的压力表读数为49千牛/米2。
油的密度为890公斤/米3。
今由油箱排出石油40公斤,箱内的压强降到千牛/米2。
设石油的弹性模量为×106千牛/米2。
求油箱的容积。
解:
1-8汽车轮胎中的空气温度原为27℃,绝对压强为牛/厘米2。
设体积不变,温度升为65℃时,其压强应为若干?
解:
l-9一个容器的容积为34升,内装29℃的空气,其绝对压强为千牛/米2。
容器中的空气重若干牛?
解:
l-10某车间装有水银气压计与温度计,夏季读数的平均值分别为725毫米水银柱与32℃;冬季读数的平均数值分别为765毫米水银柱与-15℃,此车间的空气在夏季与在冬季的重度及密度各为若干?
解:
第二章流体静力学
2-1在图示油罐中,自由面p0=pa=cm2,油的重度γoil=7350N/m3,h=8m。
求探视孔中心处B点的相对压强。
解:
2-2图示密闭盛水容器,h=,pa=cm2,
=,问容器内液面压强p0为多少?
解:
2-3容器内装有气体,旁边的一个U形测压管内盛清水,如图所示。
现测得hv=米,问容器中气体的相对压强p为多少它的真空度为多少
解:
2-4在盛水容器M的旁边装有一支U形测压管,内盛水银,并量得有关数值,如图所示。
问容器中心M处的绝对压强、相对压强各位多少?
解:
2-5内装空气的容器与两根水银U形测压管相通,水银的重度γM=m3,今量得下面U形测压管(敞口)中的水银面高差为h1=30厘米,如图所示。
问上面的U形测压管(闭口)中的水银面高差h2为若干
(气体重度的影响可以忽略不计)。
解:
2-6如图所示,在某栋建筑物的第一层楼处,测得煤气管中煤气的相对压强p’为100毫米水柱高,已知第八层楼比第一层楼高H=32米。
问在第八层楼处煤气管中,煤气的相对压强为若干
空气及煤气的密度可以假定不随高度而变化,煤气的重度γG=牛/米3。
解:
2-7用杯式微压计确定容器K中气体的真空度(以毫米水柱高表示之)。
该压力计中盛以油(γoil=9016牛/米3)及水两种液体,已知杯的内径D=40毫米,管的内径d=4毫米,h=200毫米,参阅附图。
解:
做两杯中液面高度差的中线(图中红线),距两液面的距离均为Δh,右杯中缺少部分的体积应等于U形管中水位高差一半的体积(两绿线部分),则有:
设右杯液面与U形管左侧液面高差为x,研究蓝色线U形管两侧压强,则有:
2-8如图所示,试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中A点的相对压强。
(所有读数均自地面算起,其单位为米)。
解:
2-9压力筒内,需引入多大的压强p1,方能在拉杆方向上产生一个力P为7840牛。
活塞在圆筒中以及拉杆在油封槽中的摩擦力等于活塞上总压力P的10%。
已知:
压强p2=牛/厘米2,D=100毫米,d=30毫米。
解:
2-10如图所示的圆锥形盛水容器,已知:
D=1米,d=米,h=2米。
如在盖B上加重物G=千牛,容器底部所受的总压力为若干?
解:
瓶底部D处的压强为
2-11水压机中,大活塞上要求的作用力G=千牛。
已知:
杠杆柄上的作用力F=147牛;杠杆臂b=75厘米;a=15厘米。
若小活塞直径为d,问大活塞的直径D应为d的若干倍活塞的高差、重量及其所受的摩擦力均可忽略不计。
解:
2-12水池的侧壁上,装有一根直径d=米的圆管,圆管内口切成α=450的倾角,并在这切口上装了一块可以绕上端铰链旋转的盖板,h=2米,如果不计盖板自重以及盖板与铰链间的摩擦力,问升起盖板的力T为若干(椭圆形面积的)
解:
2-13矩形闸门长米,宽2米(垂直于图面),A端为铰链,B端连在一条倾斜角α=450的铁链上,用以开启此闸门。
量得库内水深,并标在图上。
今欲沿铁链方向用力T拉起此闸门,若不计摩擦与闸门自重,问所需力T为若干(
解法同12题)。
解:
2-14容器底部有一直径为d的圆孔,用一个直径为D(=2r)、重量为G的圆球堵塞。
当容器内水深H=4r时,欲将此球向上升起以便放水,问所需垂直向上的力P为若干
已知
;水的重度设为γ。
解:
球体体积:
球缺体积:
浸入液体的球缺部分的体积:
潜体所受垂直压力(即浮力!
):
升起球体所需垂直向上的力P:
(此答案与书中不符!
)
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