流体力学蔡增基_课后习题解析(1)

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1、绪论1.流体的容重及密度有何区别及联系？解：g是流体的本身属性。还与g有关。2．已知水的密度1000kg/m3,求其容重。若有这样的水1L，它的质量和重力各是多少？解：g=1000×9.807=9807N/m3m=v=1000×0.001=1kgG=mg=1×9.807=9.807N3．什么是流体的粘滞性？它对流体流动有什么作用？动力粘滞系数和运动粘滞系数有何区别及联系？答：流体内部质点间或流层间因为相对运动的性质叫粘滞性，它使流动的能量减少。表征单位速度梯度作用下的切应力，反映粘滞性的动力性质。是单位速度梯度

2、作用下的切应力对单位体积质量作用产生的阻力加速度。=/4．水的容重=9.17kN/m3,=0.599×10−3pa.s求它的运动粘滞系数解：=g/=6.046×10−5m2/s5．空气容重=11.5N/m3，=0.157cm2/s,求它的动力粘滞系数。解：=11.50.15710−4/9.8071.84110−5pa.sg6．当空气从0℃增加到20℃时，增加15%，容重减少110%，问此时增加多少？解：00=(1−10%)(1

3、15%)1.03500ggg所以增加了3.5%7．水平方向运动的木板，其速度为1m/s,平板浮在油面上，10mm，油的=0.09807pa.s。求作用于平板单位面积上的阻力。解：du0.098071/0.019.807N/m2dy8．温度为20℃的空气，在直径为2.5cm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粘滞切应力为多少？解：f=Adu0.018310−32.510−21310−2/10−34.310−5N/mdy9．底面积为40cm×5

4、0cm，高为1cm的木块质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知v=1m/s，21mm，求润滑油的动力粘滞系数。51解：mgsinAdu59.807（0.40.5）dy13110−3得=0.105pa.S10.一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁间的距离1mm，全部为润滑油（=0.1pas）充满，当旋转速度16s−1，锥体底部半径R=0.3m，高H=0.5m时，求作用于圆锥的阻力矩。dv解：dTAdy其中rdA2rdllsindr3dlsinsi

5、n3434r34R3M∫dM∫rdT∫r3dr2∫rdr39.5Nm302r11.什么是流体的压缩性及热胀性？它们对流体的容重和密度有何影响？答：（略）12.水在常温下，由5at压强增加到10at时，密度改变多少？解：先查表得5at作用下的0.53810−9m2/N则1dddp10at−5at∴0.026%dp13．体积为5m3的水，再温度不变的情况下，当压强从1at增加到5at时，体积减少1L，求水的压缩系数3及弹性模量。−（−0.001）解：−dV/V5.110−10

6、m2/Ndp5（5−1）9.8071041E1.9109N/m214．图示为一采暖系统图。由于水温升高引起的体积膨胀，为了防止管道及暖气片破裂，特在系统顶部装置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地。若系统内水的总体积为V=8m3，加热前后温差t=50℃，水的膨胀系数=0.0005，求膨胀水箱的最小容积。解：=dV/V带入数据解得dV0.2m3dT15．在大气压强的作用下，空气温度为180℃时的容重和密度是多少解：pRT1.013105287（237180）0.78kg/m3g7.64N

7、/m316．什么是流体的力学模型？常用的流体力学模型有哪些？答：（略）4第2章；流体静力学1.试求图（a），（b），（c）中，A，B，C各点相对压强，图中p0是绝对压强，大气压强pa1atm。解：（a）pgh10009.807768650pa68.65kpa（b）pp0gh−1atm10000010009.8073−10132528096pa28.1kpa（c）pA−gh−10009.8073−29421pa−29.042kpapB0pCgh10

8、009