总复习水力学.doc

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1、第一章1.1水的重度，动力粘滞系数，求其密度和运动粘滞系数。空气的重度，运动粘滞系数，求其动力粘滞系数。解：（1）求水的运动粘滞系数，对于水，=9.710/9.8=0.99082(kN/m3)/(m/s2)=990.82N·s2/m4因为，所以990.82kg/m3（2）求空气的动力粘滞系数1.2水的体积弹性系数K=，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1%？这个压强相当于多少个工程大气压？解：液体的压缩性大小一般用体积压缩系数来表示，即在工程上常用体积弹性系数来表示压缩性已知K=，因为所以1.3容积为4m3

2、的水，温度不变，当压强增加4.905×105Pa时，容积减小1000cm3，求该水的体积压缩系数和弹性系数K，若采用工程单位，其值又如何？解：199已知:，，，若用工程单位，1N=1/9.8kgf，1991.4一平板在油面上作水平运动，已知运动的速度为，板与固定边界的距离，油的粘滞系数，由平板带动的油层的运动速度呈直线分布，如图所示。求作用在平板单位面积上的粘滞阻力为多少？习题1.4图199解：1991.5一底面为40×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下等速运动，如图所示。

3、已知木块运动的速度，油层厚度，由木块带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘滞系数。解：习题1.5图199已知木块的质量，则如图所示，设木块下滑的力为，则因为所以1.8在两平行壁面之间流动的液体的流速分布如图所示。试说明：（1）最大最小切应力的位置和最小应力的值；（2）作用于各微小矩形块A、B、C上下两面的内摩擦力的方向；（3）经微小时段后，各液块将变成什么形状。199解：习题1.8图199（1）最大切应力在平壁表面，最小切应力在两平壁面之间的中线上，其值为零。（2）作用于各微小矩形块上下的内摩擦力的方向如

4、图所示。（3）经微小时段后，各液块变形如图所示。1.9有一面积为1.6m2的薄板在水面上以u=1.5m/s的速度运动，已知水深h=0.05m，水温为10°C，水流速度按直线分布，求薄板的拖曳力F。解：水温为10°C，查表1-1得动力粘滞系数为已知du=1.5-0=1.5m/s，dy=0.05m，则1991.10有一矩形断面的宽渠道，其水流流速分布为，式中=9807N/m3为水的重度；为动力粘滞系数；h为渠中水深，如图所示。已知h=0.5m，求y=0、y=0.25m、y=0.5m处的水流切应力，并绘出沿垂线的

5、切应力分布图。习题1.10图199解：已知流速分布为对其求导得切应力的表达式为当y=0时同理得y=0.25m和y=0.5m处的切应力为切应力分布如习题1.13图所示。1991.11在倾角的斜坡上有一厚度δ=0.5mm的油层，如图所示。油的动力粘滞系数，当一重量W=25N，底面积为0.15m2的方形物体沿油面向下作等速滑动时，求物体的速度u（设物体下199面油层运动的速度按直线分布）。习题1.11图199解：如图所示，设物体沿斜面滑动的力为W2，则1991.12有一边长为0.5m的正方形极薄平板在两壁面间充满

6、甘油的缝隙中以u=1m/s的速度运动，如图所示。已知平板与两侧壁面的距离均为2cm，甘油的动力粘滞系数，求平板的拖曳力F。习题1.12图199解：，1991.13有一极薄平板在厚度分别为3cm的两种油层中以u=0.5m/s的速度运动，如图所示。已知上油层的动力粘滞系数为μ1，下油层的动力粘滞系数为μ2，且μ1=2μ2，两油层在平板上产生的总切应力τ=25N/m2，求μ1和μ2。解：习题1.13图199已知τ=25N/m2，u=0.5m/s，h=0.03m，代入上式得199解得，1.15有一轴在轴套中作上下运

7、动，如图所示。已知轴的直径为0.1m，轴套高0.2m，轴与轴之间的缝隙宽度δ=0.4mm。缝隙间充满了润滑油，油的重度=8.6kN/m3，其运动粘滞系数ν=5×10-6m2/s，当轴以u=20m/s的速度运动时，求油对轴的阻力。解：习题1.15图199已知：=8.6kN/m3=8600N/m3，ν=5×10-6m2/s，u=20m/s，δ=0.4mm=0.0004m，轴的直径d=0.1m，轴套高0.2m。油的密度为油的动力粘滞系数为由于油层很薄，其运动速度可视为直线分布，轴与轴套之间的间隙为一圆筒，其内表面

8、面积，则1991.19水流通过一半径r0=0.1m的圆管时，测得管壁处切应力τ=0.32N/m2，管道横断面流速分布为u=1397.2(r02-r2)，式中r为圆管径向坐标，如图所示。求水的动力粘滞系数μ，并画出切应力沿管径的分布图。（提示：du/dy=-du/dr,y为从管壁算起的横向坐标）。习题1.19图199解：在管壁处，，则在管轴处，，，在管壁处，，。切应力分布如图中的三角形阴影线所示第二章2.2有一圆形