西南交大流体力学(1-6)复习题纲与课后习题复习详解...

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1、第一章绪论§1.1本章导学本章主要介绍工程流体力学的研究内容及相关概念。1.流体自然界中容易流动的物质称为流体，它包括液体和气体。从形态上看，流体与固体的主要区别在于固体具有固定的形状，而流体则随容器而方圆。从力学分析的角度看，固体一般可承受拉、压、剪、扭，而流体则几乎不能承受拉力，处于静止状态的流体还不能抵抗剪力，即流体在很小的剪力作用下将发生连续不断的变形。至于气体与液体的差别则主要在于气体容易压缩，而液体难于压缩，另外液体能形成自由表面而气体不能。2.流体连续介质模型流体连续介质模型假定流体是由质点（或微团）毫无间隙的组成，其物理性质各向

2、同性，且在空间和时间上具有连续性，因此可采用数学中的连续函数作为分析工具。工程流体力学在研究流体运动时，由于只研究外力作用下的机械运动规律，而流体分子除稀薄气体外，相互间一般是极为密集的，因此将流体视为连续介质既有必要又有可能。3.流体的主要物理性质流体的主要物理性质主要包括惯性（密度、重度）、黏滞性（黏度）和压缩性等。其中，表征惯性的密度和重度是大家较为熟悉的，主要掌握与的关系g及影响因素，应熟记在常温下，淡水33的密度1000kg/m和重度9800N/m。黏滞性是流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度，是流体的固有

3、属性，是流体运动中产生机械能损失的根源。流体的黏滞性具有传递运动和阻碍运动的双重性，实际中我们见到的流体流动就是这对du矛盾的统一。黏滞性是本章学习的重点，要掌握牛顿内摩擦定律及两个黏度系数（动力黏度）dy与（运动黏度）的关系，理解液体和气体的黏度随温度变化的差异性（液体黏度随温度升高而du减小，气体黏度随温度升高而增大）以及的物理意义（流速沿垂直于流速方向y的变化率），了解流体dy内摩擦力与固体间摩擦力的区别。压缩性（定义：流体因所受压力变化而引起的体积变化或密度变化的现象）了解体积压缩系数（或称体积压缩率）和体积弹性系数

4、（或称体积模量）K的意义及关系，建立“不可压缩流体”概念。在工程流体力学中，一般视流体为不可压缩。dVdV1,dpdpK4.作用在流体上的力在工程流体力学中，通常将作用在流体上的力分为表面力和质量力两大类。表面力作用在被研究流体的表面上，其大小与被作用的面积成正比，如法向压力和切向摩阻力。（平衡流体不存在表面切向力，只有表面法向力）质量力作用在被研究流体的每个质点上，其大小与被研究流体的质量成正比，如重力和惯性力。在工程流体力学中，质量力常用单位质量力表示，所谓单位质量力，是指作用在单位质量流体上的质量力。§1.2习题详解31-1

5、．某种汽油的重度7.20kNm/，求其密度37200N/m3[解]由g得，734.7kg/m2g9.8m/s91-2．若水的体积模量K2.210Pa，欲减小其体积的0.5%，问需要加多大的压强？p9p[解]由K得，2.210PaVV/0.5%7p1.110Pa31-3．20℃的水2.5m，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[解]温度变化前后质量守恒，即VV11223又20℃时，水的密度998.23kg/m1380℃时，水的密度971.83kg/m21V13V2.5679m2

6、23则增加的体积为VVV0.0679m211-4．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）？[解](10.15)(10.1)原原1.0351.035原原原1.035原原原0.035原原此时动力粘度增加了3.5%21-5．两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2N/m的压强作用下以0.25m/s匀速移动，求该流体的动力粘度。[解]根据牛顿内摩擦定律，得du/dy0.25322/410

7、Nsm/30.5102du1-6．已知某液流的黏性切应力5.0/Nm，动力黏度0.1Pas，试求该液流的剪切变形速率。dydu[解]根据牛顿内摩擦定律，得/，dydu501/sdy1-7．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？[解]在地球上静止时：ff0；fgxyz自由下落时：ff0；fgg0xyz第二章流体静力学§2.1本章导学本章主要介绍流体处于平衡状态时的力学规律及静止液体作用于平面和曲面上总压力的计算方法。1.流体静

8、压强及其特性流体处于平衡状态时，表面力只有压力，平衡流体的压力简称为静压力，单位面积上作用的静压力称为静压强。静压强有两个重要特性：①静压强垂直于作用