流體力學(xué)題解

1、工程流體力學(xué) 習(xí) 題 精 解 第一章 流體的基本概念1-1 單位換算： 1.海水的密度=1028公斤/米3，以達(dá)因/厘米3，牛/米3為單位，表示此海水的重度值。 解： 2.酒精在0時(shí)的比重為0.807，其密度為若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度為若干達(dá)因/厘米3 ? 若干牛/米3 ?解：l-2 粘度的換算： 1.石油在50時(shí)的重度=900達(dá)因/厘米3，動(dòng)力粘度=58.86×10-4牛.秒/米2。求此石油的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。解：2.某種液體的比重為1.046，動(dòng)力粘性系數(shù)=1.85厘泊，其運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)為若干斯?解：3.求在1大氣壓下，35時(shí)空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)及運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)之值。

2、解：1-3 相距10毫米的兩塊相互平行的板子，水平放置，板間充滿20的蓖麻油(動(dòng)力粘度=9.72泊)。下板固定不動(dòng)，上板以1.5米/秒的速度移動(dòng)，問在油中的切應(yīng)力是多少牛/米2?解：1-4 直徑為150毫米的圓柱，固定不動(dòng)。內(nèi)徑為151.24毫米的圓筒，同心地套在圓柱之外。二者的長(zhǎng)度均為250毫米。柱面與筒內(nèi)壁之間的空隙充以甘油。轉(zhuǎn)動(dòng)外筒，每分鐘100轉(zhuǎn)，測(cè)得轉(zhuǎn)矩為9.091牛米。假設(shè)空隙中甘油的速度按線性分布，也不考慮末端效應(yīng)。計(jì)算甘油的動(dòng)力粘度。解： l-5 某流體在圓筒形容器中。當(dāng)壓強(qiáng)為2×106牛/米2時(shí)，體積為995厘米3；當(dāng)壓強(qiáng)為l×l06牛/米2時(shí)，體積為10

3、00厘米3。求此流體的體積壓縮系數(shù)p之值。解： l-6 當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000牛/米2時(shí)，某種液體的密度增長(zhǎng)為0.02，求此種液體的彈性模量。解： l-7 石油充滿油箱。指示箱內(nèi)壓強(qiáng)的壓力表讀數(shù)為49千牛/米2。油的密度為890公斤/米3。 今由油箱排出石油40公斤，箱內(nèi)的壓強(qiáng)降到9.8千牛/米2。設(shè)石油的彈性模量為1.32×106千牛/米2。 求油箱的容積。解：1-8 汽車輪胎中的空氣溫度原為27，絕對(duì)壓強(qiáng)為29.4牛/厘米2。設(shè)體積不變，溫度升為65時(shí)，其壓強(qiáng)應(yīng)為若干?解：l-9 一個(gè)容器的容積為34升，內(nèi)裝29的空氣，其絕對(duì)壓強(qiáng)為784.5千牛/米2。容器中的空氣重若干牛?解：

4、l-10 某車間裝有水銀氣壓計(jì)與溫度計(jì)，夏季讀數(shù)的平均值分別為725毫米水銀柱與32；冬季讀數(shù)的平均數(shù)值分別為765毫米水銀柱與-15，此車間的空氣在夏季與在冬季的重度及密度各為若干？解：第二章 流體靜力學(xué)2-1 在圖示油罐中，自由面p0=pa=9.8N/cm2，油的重度oil =7350 N/m3，h=8m。求探視孔中心處B點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)。解：2-2 圖示密閉盛水容器，h=1.5m，pa=9.8N/cm2，=1.2m，問容器內(nèi)液面壓強(qiáng)p0為多少？解：2-3 容器內(nèi)裝有氣體，旁邊的一個(gè)U形測(cè)壓管內(nèi)盛清水，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得hv=0.3米，問容器中氣體的相對(duì)壓強(qiáng)p為多少? 它的真空度為多少? 解：2

5、-4 在盛水容器M的旁邊裝有一支U形測(cè)壓管，內(nèi)盛水銀，并量得有關(guān)數(shù)值，如圖所示。問容器中心M處的絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)各位多少？解：2-5 內(nèi)裝空氣的容器與兩根水銀U形測(cè)壓管相通，水銀的重度M=0.133N/m3，今量得下面U形測(cè)壓管(敞口)中的水銀面高差為h1=30厘米，如圖所示。問上面的U形測(cè)壓管(閉口)中的水銀面高差h2為若干? (氣體p1P2重度的影響可以忽略不計(jì))。解：2-6 如圖所示，在某棟建筑物的第一層樓處，測(cè)得煤氣管中煤氣的相對(duì)壓強(qiáng)p為100毫米水柱高，已知第八層樓比第一層樓高H=32米。問在第八層樓處煤氣管中，煤氣的相對(duì)壓強(qiáng)為若干? 空氣及煤氣的密度可以假定不隨高度而變化，煤氣的

6、重度G=4.9牛/米3。解： 2-7 用杯式微壓計(jì)確定容器K中氣體的真空度(以毫米水柱高表示之)。該壓力計(jì)中盛以油(oil = 9016牛/米3)及水兩種液體，已知杯的內(nèi)徑D=40毫米，管的內(nèi)徑d=4毫米，h=200毫米，參閱附圖。xDCB解：做兩杯中液面高度差的中線（圖中紅線），距兩液面的距離均為h，右杯中缺少部分的體積應(yīng)等于U形管中水位高差一半的體積（兩綠線部分），則有:設(shè)右杯液面與U形管左側(cè)液面高差為x，研究藍(lán)色線U形管兩側(cè)壓強(qiáng)，則有：2-8 如圖所示，試由多管壓力計(jì)中水銀面高度的讀數(shù)確定壓力水箱中A點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)。(所有讀數(shù)均自地面算起，其單位為米)。 解：PFp1p2水x2-9 壓力筒

7、內(nèi)，需引入多大的壓強(qiáng)p1，方能在拉桿方向上產(chǎn)生一個(gè)力P為7840牛?；钊趫A筒中以及拉桿在油封槽中的摩擦力等于活塞上總壓力P的10。已知：壓強(qiáng)p2=9.8牛/厘米2，D=100毫米，d=30毫米。解： 2-10 如圖所示的圓錐形盛水容器，已知：D=1米，d=0.5米，h=2米。如在蓋B上加重物G =2.94千牛，容器底部所受的總壓力為若干?解：瓶底部D處的壓強(qiáng)為 流體只傳遞壓強(qiáng)而不直接傳遞力！ 2-11 水壓機(jī)中，大活塞上要求的作用力G=4.9千牛。已知：杠桿柄上的作用力F=147牛；杠桿臂b=75厘米；a =15厘米。若小活塞直徑為d，問大活塞的直徑D應(yīng)為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計(jì)。NGPZDZCP1P2 解： 2-12 水池的側(cè)壁上，裝有一根直徑d=0.6米的圓管，圓管內(nèi)口切成=450的傾角，并在這切口上裝了一塊可以繞上端鉸鏈旋轉(zhuǎn)的蓋板，h=2米，如果不計(jì)蓋板自重以及蓋板與鉸鏈間的摩擦力，問升起蓋板的力T為若干? (橢圓形面積的 ) 解：2-13 矩形閘門長(zhǎng)1.5米，寬2米(垂直于圖面)，A端為鉸鏈，B端連在一條傾斜角=450的鐵鏈上，用以開啟此閘門。量得庫內(nèi)水深，并標(biāo)在圖上。今欲沿鐵鏈方向用力T拉起此閘門，若不計(jì)摩擦與閘門自重，問所需力T為若干？（解法同12題）。 解：2-14 容器底部有一直徑為d的圓孔，用一個(gè)直徑為D(=2r)、重