工程流体力学习题及答案
工程流体力学习题及答案（1）
1 某种液体的比重为3，试求其比容。 （答：3.3×10-4米3/公斤）
2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。 （答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3）
3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。 （答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力）
4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。 (答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤）
5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。 （答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ）
6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍）
7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3，求烟道入口与出
口处烟气的密度。 （答：298.0=ρ
人公斤/米3；452.0=ρ出
公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。 （答：15.49牛/米3）
9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。又若气体的绝对粘性系数为
1013.25
-⨯=μ牛·秒/米
3
，求以上各处气体的摩擦切应力。
9 题图
10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。若板上方流体的粘性系数为μ，
下方流体的粘性系数为K μ，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？
（答:
h k
k k
h =++11或
）
11 如图所示，一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1=δ毫米的
油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？
10 题图 11 题图
（答：0.728牛·秒/米2）
12 如图所示，气缸直径D 1=16厘米，活塞直径D 2=16厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降，试求油的粘性系数是多少？
12 题图 15 题图
（答：0.63牛·秒/米2）
13 直径为150毫米的圆柱，固定不动。内径为151.24毫米的圆筒，同心地套在圆柱之外。二者的长度均匀250毫米。柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。转动外筒，每分钟100转，测得转矩为9.091牛·米。假设空隙中甘油的速度按线性分布，也不考虑末端效应。计算甘油的粘度μ
（答：0.729帕·秒）
14 均热炉油枪进口重油的粘度1.6。
E ，重油的密度为960=ρ
公斤/米3，求重油此时的绝
对粘性系数μ为若干？ （答：7.45×10-3帕·秒）
15 如图所示，一平板在油面上作水平运动，已知速度v=1米/秒，板与固定边界的距离1
=δ毫米，油的粘滞系数
15.1=μ牛·秒/米2，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，
求作用在平板单位面积上的粘滞阻力为多少？ （答：1.15×10-3牛）
工程流体力学习题及答案（2）
1 截面积为30厘米2的活塞，以60牛顿重的力作用在液面上，试将活塞对液体产生的压力用大气压、牛顿/米2及米水柱高为单位来表示。 （答：2×104牛/米2，0.197物理大气压，2.04米水柱）
2 如图示加热炉出钢口炉门开启机构，开启炉门时，由气缸上端导入压缩空气；关闭炉闭时，由气缸下端导入压缩空气，若压缩空气的压力为2大气压，炉门重550牛顿，配重为250牛顿，求活塞面积应为多少，摩擦不计。
2 题图
3 题图
（答：1.48×10-3米2）
3 如图示，比重计重0.4牛顿，其球泡体积15=υ
厘米3，管外径d=25毫米，问在用比重
计测定水与煤油（密度为760公斤/米3）的比重时，比重计的管子淹没在液面下的深度h 各为多少？
（答：h 煤油=7.88厘米，h 水=5.25厘米）
4 如图示，水管直径d 为15毫米，管路内水的表压P M 为2.5大气压，若a=100毫米，b=500毫米，问浮球的直径最小应为多少，才能保证将阀门关住？
4 题图
5 题图
（答：0.113米）
5 如图示，将一封闭的玻璃管装满水后，倒置在水槽上；若大气压为735.6毫米汞柱，水温t=4℃，求此时玻璃管内的水柱高h 为多少？又若将水温升高为20℃与80℃，则水柱高h 又为多少？水在4℃，20℃，80℃下的密度与汽化压力见下表。
（答：9.94米，9.78米，5.33米） 6 已知海水重度随海水深度变化的关系为h K +=γγ0，试导出确定海洋中深为h 的任
一点压力的表达式。
（答:P Kh h P 023
03
2
++=γ）
7 如图示，气柜1与2内充满空气，若压力表A 的读数为2.1大气压，真空计c 的读数为78毫米汞柱，若大气压为10米水柱，试问安装在气柜1上而露在气柜2中的压力计B 的读数是多少？
（答：2.206大气压）
8 如图示，U 型管水银压力计原先的读数为h 毫米，现将压力计向下移动距离a 毫米，压力计的读数为h+△h 毫米，试求出压力计读数的改变值△h 与a 之间隔关系。
7 题图 8 题图
（答：水
汞水γγγ2
1·-=
∆a
h ）
9 为测定运动物体的加速度，可在物体上安装一如图示的U 型管随物体一起运动。若在物
体运动时测得两支管的液位差h=5厘米，若两支管间距30=l 厘米，问此时物体运动的加
速度a 是多少？
9 题图 10 题图
（答：1.63米/秒2）
10 如图示，一底为正方形b ×b=200×200毫米2的容器，自重G=40牛顿，装水深度h=150毫米，在重量Q=250牛顿物体的拖动下沿平面滑动，若容器与平面间的摩擦系数3.0=μ，
问欲保证在此情况下容器内水尚不致溢出，则容器的高度H 最少要多少？ （答:0.213米）
11 如图示的U 型管水银压力计，761=h 厘米，1522=h 厘米，油的比重为85.0=δ，
大气压力为756毫米汞柱，求压力P x 。 （答：1611米/Hg ）
12 如图示的倒装差压计，油的比重为86.0=δ，h 1=165厘米，h 2=152厘米，h 3=50厘米，
求P x -P y 的值。
11 题图 12 题图
（答：-4560牛/米2）
13 如图示，水柜A 上安装有一多管式压力计，若H=4米，h 1=1.1米，h 2=0.9米，h 3=1.3米，h 4=1.3米，水柜水面上为空气，试问安在水柜顶部的压力计M 的读数为多少？
（答：3.3×104牛/米2）
13 题图
14 为测定汽油库内油面的高度，在图示装置中将压缩空气弃满AB 管段。已知油的重度
87.60=γ千牛/米3，当h=0.8米时，相应油库中汽油深度H 是多少？
14 题图 15 题图
（答：1.14米）
15 尺寸为l c b ⨯⨯的飞机汽油箱，所装汽油量为容器容积的三分之一，飞机作水平等加速飞行，试确定：
1）汽油自由液面碰到油箱底边时的加速度a 。
2）汽油自由液面达到油箱中心时（即油箱停止供油时）的飞机加速度a 。 （不计油箱圆角的影响，已知尺寸比例b ：c=1：2） (答：3.27米/秒2，14.7米/秒2)
16 如图为一盛有水的圆筒形容器，以角速度ω绕垂直轴作等角速旋转，试求超过多少转数时可露出筒底。
（答
gh R
π1
）
16 题图
17 如图示，各盛水器形状不同，但底面积相同，盛水深度也相同，问桶底所受的总压力是否相同，为什么？底所受的总压力是否等于盛水的重量。
17 题图
18 在圆球表面形三个测压孔，并用橡皮管分别与多管压力计连通（用虚线表示），气流吹过时测得h A =0，h B =60毫米，h c =30毫米（均为垂直高度差），如图示。多管压力计中液体的重度为7840=γ
牛/米3，大气的压力为760毫米汞柱。试计算A 、B 、C 三点的压力。
18 题图
（答：760毫米汞柱，756.5毫米汞柱，758.2毫米汞柱）
19 如图为一开口容器，已知a x =a y =4.903米/秒2，AB=BC=1.3米，求A 、B 、C 各点处的
压力。
19 题图
（答：0；17.89千帕；11.52千帕）
20 旋风除尘器的下端出灰口插入水中，使其内部与大气隔形，称为水封。求管口必须插入水中的深度h。若：除尘器内为正压，P=100毫米水柱。
20 题图
工程流体力学习题及答案（3）
1 如图所示，d=80毫米的一分流管，其壁上等距离开有四处分流口，若分流器底端封闭，经各分流口流出的流量为q 1=q 2=q 3=q 4米3/秒，求分流管截面22与44上的流速是多少？ （答：8.97米/秒；2.99米/秒）
1 题图
2 某厂均热炉以重油为燃料，重油罐高与直径均为5.5米，以仪表测得油罐油面每小时下降25厘米，若均热炉工段经常有九座炉子在生产，试求每座炉子的平均耗油量，重油密度
970=ρ公斤/米3。 （答：641公斤/时）
3 试证明以下流场是否能存在（即是否满足连续方程）；a)u=4，v=3；b)u=4,3x ；c)u=4y,v=0；d)u=4y,v=3x ；e)u=4y,v=-3x ；f)u=4y,v=-4x ；g)u=4xy,v=0。 若流场存在，则画出其流线图。
4 已知
xy yt u ln sin += x y xt v /2cos -=
试问流动是否能连续。
5 试证明一维稳定管流的连续方程式也可以写为
0d V dV A dA =ρ
ρ
++ 6 今拟设计一锥形收缩喷咀，已知喷咀进口直径d 1=60毫米，水流流量Q=0.012米3/秒，设若需将喷咀出口流速提高为进口的两倍，问喷咀出口直径d 2与流速v 2为多少？ （答：42.4毫米；8.49米/秒）
7 如图所示为测量空气流速的皮托管，压差计的读数为h=250毫米水柱，空气的密度为
23.1=ρ公斤/米3，求空气的流速。
（答：63米/秒）
7 题图
8 如图所示，在阀门打开的情况下，风管内空气的流速为v=30米/秒，酒精压力计的读数为h=100毫米，若空气与酒精的密度各为29.1=ρa 公斤/米3， 800=ρs 公斤/米3，
（答：0.174米酒精柱）
9 为测定离心式通风机的进风量，在风机吸风口装置了吸风量筒，直径d=200毫米，如图示，若空气的密度为29.1=ρ
公斤/米3，真空计读数h=250毫米水柱，试求风机的吸风量。
8 题图 9 题图
（答：1.93米3/秒）
10 如图所示，水经由一串联管段流过，流量Q=50米3/时，管径d 1=200毫米，d 2=150毫米，H=2米，在11与22截面上测得压力分别为P M1=4大气压，P M2=3.5求截面11与22间的压头损失。 （答：约3米水柱）
10 题图
11 如图，水自密封容器沿管路流出，容器液面上的真空度为1千牛/米2，不计损失求：1）流量；
2）A点流速；
3）管中压强最低点的位置及其负压值。
（答：155升/秒；19.74米/秒；136.9千牛/米2）
12 如图所示，水流经一倾斜管段流过，若d1=60毫米，d2=100毫米，h1=1.5米，h2=1.2米，A点处流速为2.4米/秒，不计比能损失，求B管内水面高度为多少？
11 题图(d1=100mm d2=150mm) 12 题图
（答：1.51米）
13 如图所示，水流流速v1=6米/秒，d1=300毫米，若要求两个压力计的读数相同，则管径d2应该是多少？不计损失。
（答：235米）
13 题图14 题图
14 如图所示的管路，若当时水温下水的汽化压力为0.2大气压，不计损失，试求此时管道中的最大流量。
（答：0.02 米2/秒）
15 如图所的管路，若当时水温下水的汽化压力为0.32大气压，试问当管路中通过的流量为最大时，管B端的标高是多少？不计损失。
（答：26.8米）
15 题图
16 如图所示，水流经管径d=50毫米管顶端的两圆盘间的夹缝射出，设水流在夹缝中为径
向流动，不计损失，试求点A、B、C、D处水流的压力。
（答：5545牛/米2，1221牛/米2-3662牛/米2，0）
16 题图 17 题图
17 如图所示，水流自管段射出，1501=d 毫米，1002=d 毫米，试求水流流量及压力计
的读数。
（答：0.1125米3/秒 53000牛/米2）
18 如图所示，水自由流股射在一圆盘上，流动情况如图，试求水流的流量，不计损失。 （答：1078.12-⨯米3/秒）
19 如图所示，两块很长的平行平板，长为2L ，其间距为B ，若上平板以均速 v 向下运动，将板间充满的流体挤出，按平板问题考虑，求当a ）若出流速度均匀分布；b)若出流速度为抛物线分布时的出流流量及最大速度。 （答：a ）
v B L -；v b ）v b
L
23；Lv)
18 题图 19 题图
20 如图所示一油罐。油面上空气压力维特为表压1000
=P M 毫米汞柱，油经由罐壁上直
径为50毫米的一管咀流出，若不计损失，试求罐内油面下降0.7米所需的时间，油的比重为90.。
（答：约159秒）
20 题图
21 二维收缩通路如图示，其宽度，进口处为b,出口处为
2
b
，理想不可压缩流体(密度为ρ)分层流过进口，流速下一半为v 1，上一半为
2
1
v ，两层不相掺混，压力在进口出口上均匀不变化，求()P P 21-及出口截而处上下层流体所占区域之比
b b 2
1。 （答：2
54.12
1
pv ；1.69）
21 题图
22 放置在平面上的一套管，管径D=150毫米，喷咀出口直径d=50毫米，管内水的流量为
057.0=Q 米2/秒，阻力不计，求水流过时S 螺栓上所受之力。
（答：9195牛）
22 题图 23 题图
23 如图所示，流股以45°角自一窄缝射出冲击在一平板上，若出流的流量为q 0，不计阻力及重力，求平面上流体流量q 1与q 2的比值。 (答：0.17)
24 如图所示，在进行圆柱绕流的阻力测定时，测得情况如图，求圆柱对流体的阻力。 (答：204v pd
)
24 题图 25 题图
25 一变直径弯管，轴线位于同一水平面，转角︒=60a ，直径由200=d A
毫米变为
150=d B 毫米，在流量1.0=Q 米2/秒时压力18=P A 千牛/米2
，求水流对AB 段弯管的
作用力。(不计弯段的阻力损失)。 （答：538.0=R x
千牛，598.0=R y 千牛）
26 如图所示，压缩空气通过一引射器抽吸水池中的水，若d 1，d 2，h 及水γ均为已知参数，不计损失，求压气罐中的气体相对压力至少应有多大？ （答：)
1//(4
12-≥
d d h
水γ）
26 题图 27 题图
27 如图所示，一矩形管路的︒90弯头，内外壁的曲率半径分别为R 2和R 1，若断面流速分布为C VR =，R 为从曲率中心算起的半径距离，C 为常数，流体的重度为γ，求P P 21-的
表达式。
（答：⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-2122
2112R R C g γ
）
28 如图所示，一喷射泵，高压水自截面积451=A 厘米2的管内以流速271=v 米/秒射出，将所输送的水以流速3=v s 米/秒引射带入截面积A=540厘米2的管道内，在截面22以，两股水流完全混全阻力不计。a)求截面22上水的流速；b)设在截面上压力均匀分布为P 1，求
P P 21-。
（答：-4.4×104牛/米2）
28 题图
29 如图所示，装有水泵的机动船逆水航行，水速为1.5米/秒，相对于岸上的船速为9米/秒，水泵从船首进水，从船尾喷出，相对于船体速度为18米/秒的射流，流量为0.15米3/秒，若水泵的输出功率为21千瓦，求射流对船体的推力及喷射系统的效率。 （答：1125牛，40%）
29 题图
30 如图所示，上下两个水箱，盛水深度相同，底部均有出口直径d=0.2米的流线型喷咀，下水箱的箱重和箱中水共重1.120千牛，如将称台置于下水箱的下面，称的读数将为多少？
（答；2.32千牛）
30 题图 31 题图
31 如图所示，空气从A 、B 两口（截面积皆为5厘米2）进入贮箱，入口绝对压力为1.08×105牛/米2，流速v=30米/秒并从C （截面积为10厘米2）流出，出口压力为1个大气压，进出流动皆为稳定流，空气密度为293.1=ρ公斤/米3，求两反作用力R 1和R 2。 （答：5.11牛；9.53牛）
32 如图所示，一底端封闭的管口，开有宽为6=δ毫米，长8.1=l 米的窄缝，水由窄颖径向射
出
，
成
为
厚
6=δ毫米的水片，若水流量为
0.027米3/秒，求水流作用在管上以BB 为转轴的力矩。 （答：121.5牛米）
32 题图
33 如图所示，重度γ与流速v 相同的两流股相遇后流去的情况如图示，求θ角。
（答：Q
Q Q Q 2
1
2
1arccos +-=θ）
33 题图 34 题图
34 如图所示，d=200毫米，D=300毫米，5.12=δ厘米，管内水流速度v=3米/秒，求水流作用在锥体上的力。 （答：约862牛）
35 如图所示，水流在明槽中以流速120=v 米/秒，水深h=0.6米，漫过H=1.2米的平台流去，若明槽宽B=1.2米，求水流在流动方向上作用于平台上的力。 （答：约9504牛）
35 题图
工程流体力学习题及答案（4）
1 管内水的流量Q=15升/秒，管径d=100毫米，水温t=50℃，试确定管内水流状态是层流还是紊流？ （答：紊流）
2 柴油经直径d=8毫米的管子送往烧咀，若烧咀每小时耗油量为35公斤，油的密度900=ρ公斤/米3，粘性系数14.0=μ帕·秒，试确定油管内柴油的流态。 （答：层流）
3 绝对压力为2大气压，温度为32℃的空气在管径d=100毫米的管内流动，问空气尚能维持为层流状态的最大流量是多少？ (答：1.47x10-3米3／秒)
4 流体自管径751=d 毫米的管段流入直径1502=d 毫米的管内b 若流体在管径75毫米的管段内雷诺数为20000，问在150毫米的管内雷诺数是多少？ (答：104)
5 一垂直向上放置的喷管，长0.5米，直径401=d 毫米，202=d 毫米，若喷管进口水压为1表大气压，喷管的压头损失为6.1=h w 米水柱，若不计空气的阻力，试求喷管内水的流量与喷出的水柱上升所能达到的高度。 （答：4.12×10-3米3/秒；8.42米；）
6 若喷射器喷咀紧前截面上速度分布如图所示，试计算动能流速修正系数a 与动量流速修正系数β。 （答：1.41；1.21；）
6 题图
7 题图
7 如图所示一二维槽道，其流量66.1=q 米3/秒，试计算a 与β。
(完整版)工程流体力学习题及答案
(完整版)工程流体力 学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体内 的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分 子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切 应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 解：牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故 d d t γ τμ =。 （b ） 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ） kg/m ；（d ）N·s/m 2。 解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 （a ） 【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ） 无黏性；（d ）符合 RT p =ρ 。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 （c ） 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ） 1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==???=。 （a ） 【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉 力，平衡时不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
工程流体力学习题及答案
一、 是非题。 1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 （ ） 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （ ） 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （ ） 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （ ） 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （ ） 6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （ ） 7. 流体的静压是指流体的点静压。 （ ） 8. 流线和等势线一定正交。 （ ） 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （ ） 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（ ） 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （ ） 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（ ） 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （ ） 14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （ ） 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （ ） 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （ ） 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。 （ ） 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ） 二、 填空题。 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q 为 ， 总阻抗S 为 。串联后总管路的流量Q 为 ，总阻抗S 为 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ，处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有： 平移运动 、 旋转流动 和 变形 运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ，因而 一切平面流动都存在 流函数 ，但是，只有无旋流动才存在 势函数 。
工程流体力学题及答案
《工程流体力学》试题(一) 一、填空 1．我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。 2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。 3．管道的总水力损失等于( )之和。 4．流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。 5．在虹吸管中，压力最低点的数值，不能低于( )，否则液体汽化，从而破坏虹吸现象。 6．等压面上的每一空间点上的单位质量力，必与等压面（） 7．皮托管原理依据是( )，而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。 8．等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。 9．根据雷诺数可以判断流体的流动状态，如管内流动时，Re( )为层流。 10．当流体的流动处于紊流粗糙管区时，其沿程损失系数与（）无关，只与相对粗糙度有关。 11．描述流体运动的方法有拉格朗日法和（）。 12．流场中运动的流体若存在加速度，它包括（）加速度和迁移加速度。 13．紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用，还受到（）切应力作用。 14．工程上，流体在流管中流动时，雷诺数（）时，流动为层流。15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。 16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。 17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。 18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。 二、判断并改错 1．理想流体是指不考虑粘性的流体；不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。( 2．质量力只有重力的静止流体，其等压面一定是水平面。( ) 3．迹线与流线是两个不同的概念。因此，对于流体的任何流动都不能把两者混为一谈。( ) 4．流体都具有黏性，只是大小不同，因此一定都有内摩擦力。（） 5．边界层分离不会出现在减速增压区，只可能出现在加速降压区。（）6．判断流动状态的标准是雷诺数。（） 7．流体作定常流动时，流体的速度不随时间改变，因此加速度等于零。（）8．系统是流体质点的集合，一经划定，其质量、形状和体积将不再变化。（）9．管道入口段以后的流动是各截面速度分布相同的均匀流动。（）
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？ 解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下，固体则产生有限的变形。 因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？ 解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液 体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？ 题1-3图 解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3 10 1μ 20℃，3 /856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3 102.7μ 水： 2 3 3 /410416101m N u =⨯⨯=⋅ =--δμτ 油： 2 3 3/8.2810 416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为 mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分 布规律是直线。 1）当mm h 10=时，求薄板运动的液体阻力。 2）如果h 可改变，h 为多大时，薄板的阻力最小？并计算其最小阻力值。 题1-4图 解：1) 23 /35010 )1040(15 7.0m N h u =⨯-⨯=-⋅ =-δμτ上 2) h h u h h h h u h u h u )()()(-⋅=--+⋅=+-+δδ μδδμδμτττ）（ ＝＝下上 要使τ最小，则分母最大，所以：
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第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒； （c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变 形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 解：牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度 d d t γ，故d d t γ τμ=。 （b ） 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2 /s ；（b ）N/m 2 ；（c ）kg/m ；（d ）N ·s/m 2 。 解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 （a ） 【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 （c ） 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ） 1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约 95d 1 d 0.51011020 000k p ρ ρ -==???= 。 （a ） 【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉力，平衡时 不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。 （c ） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 （a ） 【1.8】 15C 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=?空气， 62 1.14610m /s υ-=?水，这说明：在运动中（a ）空气比水的黏性力大；（b ）空气比水的黏性力小；（c ）空气 与水的黏性力接近；（d ）不能直接比较。 解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有 关，因此它们不能直接比较。 （d ） 【1.9】 液体的黏性主要来自于液体：（a ）分子热运动；（b ）分子间内聚力；（c ）易变形 性；（d ）抗拒变形的能力。解：液体的黏性主要由分子内聚力决定。 （b ）第 2章 流体静力学 选择题：
工程流体力学练习题及答案
流体力学练习题 一、填 空 题 1．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。 2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。 3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。 4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。 6．空气在温度为290K ，压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 1.2a ρ= kg/m 3和 11.77a γ=N/m 3。 7．流体受压，体积缩小，密度增大 的性质，称为流体的压缩性 ；流体受热，体积膨胀， 密度减少 的性质，称为流体的热胀性 。 8．压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ，以E 来表示 9．１工程大气压等于98.07千帕，等于10m 水柱高，等于735.6毫米汞柱高。 10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要静止不被破坏），这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。 11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。 12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。 13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。 14．测压管是一根玻璃直管或U 形管，一端连接在需要测定的容器孔口上，另一端开口，直接和大气相通。 15．在微压计测量气体压强时，其倾角为︒=30α，测得20l =cm 则h=10cm 。 16．作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。 17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。 18． 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线。 19．静压、动压和位压之和以z p 表示，称为总压。 20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。 21．流体力学是研究 流体平衡 和 运动规律 的一门科学。 22．根据在理想流体运动中微团有没有旋转角速度，可以把运动划分为有旋运动和无旋运动。
工程流体力学练习题及答案
流体力学练习题 一、填空题 1．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型(2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型. 2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水和空气等。 3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。 4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。 6．空气在温度为K，压强为mmHg时的密度和容重分别为kg/m3和N/m3。 7．流体受压，体积缩小，密度增大的性质，称为流体的压缩性;流体受热，体积膨胀，密度减少的性质，称为流体的热胀性。 8．压缩系数的倒数称为流体的弹性模量,以来表示 9．１工程大气压等于98。07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。 10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要静止不被破坏），这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律. 11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向. 12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。 13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。 14．测压管是一根玻璃直管或形管，一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口,直接和大气相通。 15．在微压计测量气体压强时,其倾角为，测得cm 则h=10cm。 16．作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。 17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。 18．流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线. 19．静压、动压和位压之和以表示,称为总压。 20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。21．流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学. 22．根据在理想流体运动中微团有没有旋转角速度,可以把运动划分为有旋运动和无旋运动. 23．在湍流理论中，通常采用下面三种平均方法时间平均、空间平均、统计平均。24．早在19世纪,斯托克斯对粘性流体和亥姆霍兹对理想流体都指出，对于像流体这样可以
工程流体力学习题及答案
工程流体力学习题及答案1 第1 页共24 页 第1章绪论 选择题 【1.1】按连续介质的概念，流体质点是指：（a）流体的分子；（b）流体（d） 【1.2】与牛顿（b） 【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是：（a）m2/s；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N·s/m2。 2解：流体的运动黏度υ的国际单位是m/s。（a） p RT【1.4】理想流体的特征是：（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。。（c） 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a）1/20 000；（b）1/1 000；（c）1/4 000；（d）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约 d （a） 【1.6】从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a）能承受拉力，平衡时 不能承受切应力；（b）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c）不能承受拉力， 平衡时不能承受切应力；（d）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切 应力。（c） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a）汽油；（b）纸浆；（c）血液；（d）沥青。 解：满足牛顿2 （a）62【1.8】15C时空气和水的运动黏度空气15.210m/s，水 1.14610m/s， 这说明：在运动中（a）空气比水的黏性力大；（b）空气比水的黏性力小；（c） 空气与水的黏性力接近；（d）不能直接比较。 解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水 的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有 关，因此它们不能直接比较。（d） 【1.9】液体的黏性主要来自于液体：（a）分子热运动；（b）分子间内聚力；（c）易变形性；（d）抗拒变形的能力。 6 第2 页共24 页 解：液体的黏性主要由分子其中r htan代入 R h3tan22dhH cos M H 0总旋转力矩 2R tan23dM(h)hdh cos0 第3 页共24 页 2tan34
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第1章绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指： （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒； （c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元 体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点， 但它又含有大量的分子， 且具有 诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是： （a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变 形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 d , d dt ，故 dt 。 (a ) m i /s ； (b) N/m ； ( c) kg/m ； (d) N - s/m 2。 2 解：流体的运动黏度 u 的国际单位是 m /S 。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ） 1/20 000 ； （ b ） 1/1 000 ； （ c ） 1/4 000 ； （ d ） 1/2 000 。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约 d kdp=0.5 10，1 105 1 - P 20 000 【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体： （a ）能承受拉力，平衡时 不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力； （c ）不能承受拉力， 平 衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力， 同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切 应力。 （c ） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 （a ） 【1.8】15c 时空气和水的运动黏度：空气=15-2 10 m /s / 水 =1-146 10 m /s ，这 说明：在运动中（a ）空气比水的黏性力大；（b ）空气比水的黏性力小；（c ）空气 与水的黏性力 接近；（d ）不能直接比较。 解：空气的运动黏度比水大近 10倍，但由于水的密度是空气的近 800倍，因此水 解：牛顿内摩擦定律是 dy ，而且速度梯度 dv dy 是流体微团的剪切变形速度 【1.3】 流体运动黏度u 的国际单位是: 【1.4】 理想流体的特征是: （a ）黏度是常数; （b ）不可压缩; （0无黏性；2）符合 (C )
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工程流体力学习题及答案（1） 1 某种液体的比重为3，试求其比容。 （答：3.3×10-4米3/公斤） 2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。 （答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3） 3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。 （答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力） 4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。 (答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤） 5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。 （答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ） 6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍） 7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3，求烟道入口与出 口处烟气的密度。 （答：298.0=ρ 人公斤/米3；452.0=ρ出 公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。 （答：15.49牛/米3） 9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。又若气体的绝对粘性系数为 1013.25 -⨯=μ牛·秒/米 3 ，求以上各处气体的摩擦切应力。 9 题图 10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。若板上方流体的粘性系数为μ，
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工程流体力学习题及答案 第1章绪论 选择题 【1.1】按连续介质的概念，流体质点是指：（a）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒； （c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元 体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有 诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。（d） 【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a）切应力和压强；（b）切应力和剪切变 形速度；（c）切应力和剪切变形；（d）切应力和流速。??? 解：牛顿内摩擦定律是dvdvdy，而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度 （b） 2d?d????dt，故dt。 2 2 【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是：（a）m/s；（b）N/m；（c）kg/m；（d）N·s/m。 2解：流体的运动黏度υ的国际单位是m/s。（a） p?RT
【1.4】理想流体的特征是：（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合? 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。。（c）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a）1/20 000；（b） 1/1 000；（c）1/4 000；（d）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约 d? （a） 【1.6】从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a）能承受拉力，平衡时 不能承受切应力；（b）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切 应力。（c） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a）汽油；（b）纸浆；（c）血液；（d）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。（a）?62?62??15.2?10m/s??1.146?10m/s，这15C【1.8】时空气和水的运动黏度空气，水??kdp?0.5?10?9?1?105?120 000。
工程流体力学习题及答案(李良)
工程流体力学习题 第一部分 流体及其物理性质 1、按连续介质的概念，流体质点是指： A 、流体的分子； B 、流体内的固体颗粒； C 、几何的点； D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 2、与牛顿内摩擦定律有关的因素是： A 、压强、速度和粘度； B 、流体的粘度、切应力与角变形率； C 、切应力、温度、粘度和速度； D 、压强、粘度和角变形。 3、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为： A 、牛顿流体及非牛顿流体； B 、可压缩流体与不可压缩流体； C 、均质流体与非均质流体； D 、理想流体与实际流体。 4、理想液体的特征是： A 、粘度为常数 B 、无粘性 C 、不可压缩 D 、符合RT p ρ=。 5、 流体运动黏度υ的国际单位是： A 、m 2/s ； B 、N/m 2； C 、 kg/m ； D 、N·s/m 2。 6、液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。 A 、减小，升高； B 、增大，减小； C 、减小，不变； D 、减小，减小 7、下列说法正确的是： A 、液体不能承受拉力，也不能承受压力 B 、液体不能承受拉力，但能承受压力 C 、液体能承受拉力，但不能承受压力 D 、液体能承受拉力，也能承受压力。 8、下列流体哪个属牛顿流体： A 、汽油； B 、纸浆； C 、血液； D 、沥青。 9、液体的黏性主要来自于液体： A 、分子热运动； B 、分子间内聚力； C 、易变形性； D 、抗拒变形的能力。 10、 流体是 一种物质。 A 、不断膨胀直到充满容器的； B 、实际上是不可压缩的； C 、不能承受剪切力的； D 、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 11、 简答题 （1） 连续介质假设 （2） 牛顿流体 （3） 流体微团 12、 如图所示为压力表校正器。器内充满压缩系数为βp ＝4.75×10－10 1/Pa 的
工程流体力学 课后习题答案
工程流体力学练习题 第1章 1－1解:设:柴油的密度为ρ,重度为γ;４0C 水的密度为ρ0,重度为γ０。则在同一地点的相对密度和比重为: , 1-２解: 1—３解:269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ⨯=⨯⨯=∆- =∆-=∆⇒∆∆-=ββ 1－4解: 1－5解:1)求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响,2０0升汽油的体积膨涨量为: 由于容器封闭,体积不变,从而因体积膨涨量使容器内压强升高,体积压缩量等于体积膨涨量。故: 2 6400/1027.16108.9140004 .22004 .2m N E V V V V V V p p T T p T T ⨯=⨯⨯⨯+=∆+∆- =∆+∆- =∆β ２)在保证液面压强增量０、1８个大气压下,求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V,那么:体积膨涨量为: 体积压缩量为: 因此,温度升高和压强升高联合作用的结果,应满足: ()())(63.197108.9140001018.01200006.01200 1145 0l E p T V V p T =⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯+= ⎪⎪⎭⎫ ⎝ ⎛∆-∆+= β １—6解:石油的动力粘度: 石油的运动粘度: １—7解:石油的运动粘度: 石油的动力粘度: 1－８解:
１—9解:()()2/5.1621196.012.02 1 5.0065.02 1 m N d D u u =-⨯ =-==μ δ μ τ 第２章 2-4解:设:测压管中空气的压强为p ２,水银的密度为,水的密度为。在水银面建立等压面１-1,在测压管与容器连接处建立等压面2-2。依照等压面理论,有 (1) (2) 由式(1)解出ｐ2后代入(2),整理得: 2－５解:设:水银的密度为,水的密度为,油的密度为;,,,。依照等压面理论,在等压面１－1上有: () Pa h h h g p gh p p gh h h h g p a a 55 321231031321201039.15.03.06.18.91000100013.15.08.913600) ()(⨯=++⨯⨯-⨯+⨯⨯=++-+=+=+++ρρρρ 在等压面2-２上有: 2-６解:设:甘油的密度为,油的密度为,。依照等压面理论,在等压面1—1上有: 2-7解:设:水银的密度为,油的密度为。依照等压面理论,当进气关1通气时,在等压面1-1上有: (１) 当进气关２通气时,在等压面1－1上有: (2) 式(1)-式(２),得:
工程流体力学习题答案
第一章 流体及其主要物理性质 1-1. 轻柴油在温度15ºC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。 解：4ºC 时 3 3/9800/1000m N m kg ==水水γρ 相对密度：水 水γγρρ== d 所以， 3 3/8134980083.083.0/830100083.083.0m N m kg =⨯===⨯==水水γγρρ 1-2. 甘油在温度0ºC 时密度为1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。 解：3 3/1000/1m kg cm g =g ργ= 333/123488.91260/1260/26.1m N g m kg cm g =⨯==⇒==ργρ 1-3. 水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？ 解：dp V dV Pa E p p - == ββ) (1 MPa Pa E E V V V V p p 6.191096.101.07=⨯==∆= ∆= ∆β 1-4. 容积4m 3 的水，温度不变，当压强增加105 N/m 2 时容积减少1000cm 3 ，求该水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。 解：1956 105.210 4101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β Pa E p 8 9 10410 5.211 ⨯=⨯= = -β 1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。若汽油的膨胀系数为0.0006ºC － 1，弹性系数为14000kg/cm 2。试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？ 解：E ＝E ’·g ＝14000×9.8×104 Pa Δp ＝0.18at dp p V dT T V dV ∂∂+∂∂= 00V T V T V V T T ββ=∂∂⇒∂∂= 00V p V p V V p p ββ-=∂∂⇒∂∂-= 所以，dp V dT V dp p V dT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂= 从初始状态积分到最终状态得：