第一章內(nèi)容復(fù)習(xí)

1、1 第一章內(nèi)容復(fù)習(xí)流體及其特征流體及其特征* *連續(xù)介質(zhì)模型連續(xù)介質(zhì)模型流體的性質(zhì)流體的性質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)性可壓縮性和膨脹性可壓縮性和膨脹性粘性粘性*牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓內(nèi)摩擦定律表面張力表面張力*拉普拉斯公式拉普拉斯公式可壓縮流體與可壓縮流體與不可壓縮流體不可壓縮流體*牛頓流體與非牛頓流體牛頓流體與非牛頓流體*粘性流體與理想流體粘性流體與理想流體流體力學(xué)性質(zhì)流體力學(xué)性質(zhì)21-1.一8kg的平鐵塊自覆蓋著2mm厚的潤滑油（20）的20斜面滑下，接觸面積為0.2m2，試求鐵塊最終的速度。 （ 20時(shí)，潤滑油=0.29Pas ）1題圖u3解：解：當(dāng)鐵塊達(dá)到最終的速度時(shí)，摩擦力F=mgsin F=89.8

2、sin20=26.81NFmgsin)/(9246. 029. 01021343smUhUdydu則：2/1342 . 081.26mNAF又：41-2.底面積為1.5m2薄板在液面上水平移動(dòng)速度為16m/s，液層厚度為4mm，假定垂直于油層的水平速度為直線分布規(guī)律，如果（1）液體為20的水（水=0.001pas ）；（2）液體為20，比重為0.921的原油（油=0.07pas）。試分別求出移動(dòng)平板的力多大？hyUF Fox2題圖題圖y5解：NAFmNUNAFmNU4205 . 1280/280004. 01607. 065 . 14/4004. 016001. 02222211211：hyU

3、F Fox2題圖題圖y61-31-3.在在=40mm=40mm的兩平壁面之間充滿動(dòng)力粘度為的兩平壁面之間充滿動(dòng)力粘度為=0.7Pas=0.7Pas的液體，在液體中有一邊長為的液體，在液體中有一邊長為a=6cm=6cm的薄板以的薄板以u=15m/s=15m/s的速度沿薄板所在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，的速度沿薄板所在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，假定沿鉛直方向的速度分布是直線規(guī)律。假定沿鉛直方向的速度分布是直線規(guī)律。、當(dāng)、當(dāng)h=10mm=10mm時(shí)，求薄板運(yùn)動(dòng)的液體阻力。時(shí)，求薄板運(yùn)動(dòng)的液體阻力。、如果、如果h h可變，求可變，求h h為多大時(shí)，薄板運(yùn)動(dòng)阻力最為多大時(shí)，薄板運(yùn)動(dòng)阻力最?。繛槎啻?？小？為多大？ahu7ahu解：解

4、：運(yùn)動(dòng)平板兩側(cè)受力大小不等，但方向是相同運(yùn)動(dòng)平板兩側(cè)受力大小不等，但方向是相同的。忽略薄板厚度，則另一側(cè)液體厚度為的。忽略薄板厚度，則另一側(cè)液體厚度為- -h，故液體阻力為：故液體阻力為：)(aAhuAhuF、代入數(shù)值NhhuAhhhhuAhhuAF04.503.001.004.006.0157 .0)()()11(28、h h可變時(shí)，將（可變時(shí)，將（a a）式對）式對h h求導(dǎo)，可求阻力的極值求導(dǎo)，可求阻力的極值0)()2()1(222hhhuAhhdhduAdhdF 當(dāng)當(dāng)=0=0時(shí)，變成固體摩擦，這顯然是阻力的極大值；時(shí)，變成固體摩擦，這顯然是阻力的極大值； 當(dāng)當(dāng)-2h=0-2h=0時(shí)，時(shí)

5、，h=h=/2/2，這顯然是阻力的極小值情況。，這顯然是阻力的極小值情況。NuAuAF78. 304. 006. 05 . 17 . 044)2/(2/(2min91-41-4. .一直徑為一直徑為8cm8cm軸被推進(jìn)一直徑為軸被推進(jìn)一直徑為8.02cm8.02cm, , 30cm30cm長的軸承里，假設(shè)余隙均勻且充滿粘度長的軸承里，假設(shè)余隙均勻且充滿粘度=4.5pas=4.5pas的油脂，密度為的油脂，密度為900kg/m900kg/m3 3。若此。若此軸以軸以0.5m/s0.5m/s的速度運(yùn)動(dòng)，估計(jì)油脂對軸所產(chǎn)的速度運(yùn)動(dòng)，估計(jì)油脂對軸所產(chǎn)生的阻力大小。生的阻力大小。uFF10 解：力平衡方

6、程為：解：力平衡方程為：AF 假定速度按直線規(guī)律分布，則式中：假定速度按直線規(guī)律分布，則式中：DLAdrdu則：則：NAF6 .1695) 3 . 008. 0()0001. 05 . 0(5 . 4uFF111-5.1-5.如上題的軸在套管內(nèi)以如上題的軸在套管內(nèi)以1800r/min1800r/min的的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求（轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求（a a）油所造成的轉(zhuǎn)矩，）油所造成的轉(zhuǎn)矩，以以Nm為單位；（為單位；（b b）轉(zhuǎn)動(dòng)軸所需供給的）轉(zhuǎn)動(dòng)軸所需供給的功率，以功率，以kwkw為單位。為單位。FR12解：n=1800r/min=30r/s D=8cm L=30cm v=R=(0.08/2)230=7.

7、54(m/s)2/339300)0001. 054. 7(5 . 4mNdrdvNDLAF6 .25569)3 . 008. 0(339300)(a) 油所造成的轉(zhuǎn)矩：油所造成的轉(zhuǎn)矩：)(78.1022)2/08. 0(6 .25569mNRFT(b) 轉(zhuǎn)動(dòng)軸所需供給的功率轉(zhuǎn)動(dòng)軸所需供給的功率)(8 .192)(8 .19279454. 76 .25569kWWvFP131-61-6.當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為6060時(shí)，水和水銀的表面張力系數(shù)時(shí)，水和水銀的表面張力系數(shù)分別為分別為0.0662N/m0.0662N/m、0.47N/m0.47N/m，則當(dāng)它們在，則當(dāng)它們在0.5mm0.5mm直直徑的玻璃管

8、中與空氣相接觸時(shí)，其毛細(xì)管高度變徑的玻璃管中與空氣相接觸時(shí)，其毛細(xì)管高度變化各為多少？化各為多少？ 已知：已知：6060時(shí)時(shí)水水=998kg/m=998kg/m3 3、 水銀水銀=13572.8kg/m=13572.8kg/m3 3rh浸潤現(xiàn)象浸潤現(xiàn)象不浸潤現(xiàn)象不浸潤現(xiàn)象hr14解：毛細(xì)管引起的高度公式為：gRhcos2其中為接觸角，水銀為139，水為20，則：)(025. 0)105 . 0(8 . 999820cos0662. 023mh水)(0107. 0)105 . 0(8 . 98 .13572139cos47. 023mh水銀151-71-7.已知已知3030時(shí)，水的密度時(shí)，水的密

9、度=996kg/m=996kg/m3 3，=0.0712N/m=0.0712N/m。問直徑多少的玻璃管，。問直徑多少的玻璃管，會(huì)使水產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象的高度小于會(huì)使水產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象的高度小于1mm1mm? ?rh浸潤現(xiàn)象浸潤現(xiàn)象16 解：由毛細(xì)管引起的高度公式得：mDDhDgDh0274. 01018 . 999620cos0712. 0410181. 999620cos0712. 04cos433則得：又171-81-8.以噴霧器形成水滴，其直徑為以噴霧器形成水滴，其直徑為5050m m，或，或5 51010-5-5m m，問在，問在3030時(shí)時(shí)（=0.0712N/m=0.0712N/m），其內(nèi)部壓力超，其內(nèi)部壓力超出外部多少？出外部多少？50m1850m解：拉普拉斯方程：)11(21rrP水滴可近似認(rèn)為球狀，則r1=r2=R,則paRP5696105 . 220712. 025191-91-9.設(shè)一平壁浸入體積很大的水中，由于存在設(shè)一平壁浸入體積很大的水中，由于存在表面張力，在靠近壁面的地方要形成一個(gè)曲面，表面張力，在靠近壁面的地方要形成一個(gè)曲面，如圖。假定曲率半徑可表示成如圖。假定曲率半徑可表示成1/r=d2y/dx2, ,接觸接觸角角和表面張力系數(shù)和表面張力系數(shù)已知已知，試確定平壁附近水，試確定平壁附近水面最大高度及形狀面最大高度及形狀。yxhy(