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工程流体力学__习题及问题详解

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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 γτμ=。

(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。

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。

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第一章绪论1-1. 20℃的水 2.5m 3,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1V12V2又20℃时,水的密度80℃时,水的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3V2 1V1 2.5679m3 2则增加的体积为V V2 V1 0.0679 m31-2.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) 原 (1 0.1) 原1.035 原原 1.035 原原 1.035 原原0.035原原此时动力粘度增加了 3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为u 0.002 g( hy 0.5y2 ) /,式中、分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求h 0.5m 时渠底(y=0)处的切应力。

[ 解 ] du0.002 g (h y) /dydu0.002 g(h y)dy当h =0.5m,y=0时0.002 1000 9.807(0.50)9.807Pa1-4.一底面积为 45× 50cm2,高为 1cm 的木块,质量为 5kg,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度 u=1m/s,油层厚 1cm,斜坡角 22.620(见图示),求油的粘度。

u[ 解 ] 木块重量沿斜坡分力 F 与切力 T 平衡时,等速下滑mg sinTA dudymg sin 5 9.8 sin 22.62 Au0. 4 0.4510.0010.1047 Pa s1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律du ,定性绘出切应力dy沿 y 方向的分布图。

yyyuuuuuu[ 解 ]y y y= 0 =1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径 0.9mm ,长度 20mm ,涂料 的粘度 =0.02Pa . s 。

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第一章绪论31-1. 20C的水2.5m,当温度升至80C时,其体积增加多少?[解]温度变化前后质量守恒,即V 2V3又20C时,水的密度i 998.23kg /m380C 时,水的密度 2 971.83kg/m3V2— 2.5679m323则增加的体积为V V V i 0.0679m1-2.当空气温度从0C增加至20C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)原(1 0.1)原1.035原原1.035原原 1.035原原0.035原原此时动力粘度增加了 3.5%1-3•有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为u 0.002 g(hy 0.5y2)/ ,式中、分别为水的密度和动力粘度,h为水深。

试求h 0.5m时渠底(y=0)处的切应力。

[解]——0.002 g(h y)/dy0.002 g(h y) dy当h =0.5m , y=0 时0.002 1000 9.807(0.5 0)9.807Pa1-4.一底面积为45 x 50cm2,高为1cm的木块,质量为5kg,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s,油层厚1cm,斜坡角22.620(见图示),求油的粘度。

[解]木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时,等速下滑mg sindu T Adymg sin A U 5 9.8 sin 22.621 0.4 0.45 -0.0010.1047 Pa s1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律沿y方向的分布图。

3 3 5 2 [解] A dl 3.14 0.8 10 20 10 5.024 10 m 石,定性绘出切应力1-6 •为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径的粘度=0.02Pa. s。

若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。

0.9mm,长度20mm,涂料(1.O1N)yU 50 5F R A 0.02 3 5.024 10 1.01Nh 0.05 10 31-7.两平行平板相距0.5mm,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速移动,求该流体的动力粘度。

《工程流体力学》习题答案

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《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33/9800/1000m N m kg ==水水γρ 相对密度:水水γγρρ==d 所以,33/8134980083.083.0/830100083.083.0mN m kg =⨯===⨯==水水γγρρ1-2.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:33/1000/1m 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:dpVdV Pa E p p-==ββ)(1MPa Pa E E VVVV p p6.191096.101.07=⨯==∆=∆=∆β 1-4.容积4m 3的水,温度不变,当压强增加105N/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:1956105.2104101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β Pa E p89104105.211⨯=⨯==-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 =14000×9.8×104PaΔp =0.18atdp pV dT T V dV ∂∂+∂∂=00V TVT V V T T ββ=∂∂⇒∂∂=00V p V p V V p p ββ-=∂∂⇒∂∂-= 所以,dp V dT V dp pVdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂=从初始状态积分到最终状态得:LL L V p p E V T T V V dpV dT V dV T p pp T T T VV 4.21057.24.2200108.914000108.918.020*******.0)(1)(34400000000≈⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---=--=-⎰⎰⎰βββ即()kg V V M 32.13810004.220010007.0=-⨯⨯=∆-=ρ另解:设灌桶时每桶最多不超过V 升,则200=++p t dV dV VV dt V dV t t 2000061.0⨯=⋅⋅=βV dp V dV p p 18.0140001⨯-=⋅⋅-=β(1大气压=1Kg/cm 2) V =197.6升 dV t =2.41升 dV p =2.52×10-3升G =0.1976×700=138Kg =1352.4N1-6.石油相对密度0.9,粘度28cP ,求运动粘度为多少m 2/s?解:s Pa P sPa s mPa P cP ⋅=⋅=⋅==--1.0110110132()cSt St s m 3131.0/101.310009.01028253==⨯=⨯⨯==--ρμν 1-7.相对密度0.89的石油,温度20ºC 时的运动粘度为40cSt ,求动力粘度为多少?解:89.0==水ρρd ν=40cSt =0.4St =0.4×10-4m 2/s μ=νρ=0.4×10-4×890=3.56×10-2 Pa ·s 1-8.图示一平板在油面上作水平运动,已知运动速度u=1m/s ,板与固定边界的距离δ=1,油的动力粘度μ=1.147Pa ·s ,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性阻力为多少?解:233/10147.11011147.1m N dy du ⨯=⨯⨯==-μτ 1-9.如图所示活塞油缸,其直径D =12cm ,活塞直径d =11.96cm ,活塞长度L =14cm ,油的μ=0.65P ,当活塞移动速度为0.5m/s 时,试求拉回活塞所需的力F=?解:A =πdL , μ=0.65P =0.065 Pa ·s , Δu =0.5m/s , Δy=(D-d)/2()N dy du AF 55.821096.11125.010141096.1114.3065.0222=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---μ第二章 流体静力学2-1. 如图所示的U 形管中装有水银与水,试求:(1)A 、C 两点的绝对压力及表压各为多少? (2)A 、B 两点的高度差为多少?解:① p A 表=γh 水=0.3mH 2O =0.03at =0.3×9800Pa =2940Pap A 绝=p a + p A 表=(10+0.3)mH 2O =1.03at =10.3×9800Pa=100940Pap C 表=γhg h hg + p A 表=0.1×13.6m H 2O+0.3mH 2O =1.66mH 2O =0.166at=1.66×9800Pa =16268Pap C 绝=p a + p C 表=(10+1.66)mH 2O =11.66 mH 2O =1.166at =11.66×9800Pa =114268Pa ② 30c mH 2O =13.6h cmH 2O ⇒h =30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2.水银压力计装置如图。

《工程流体力学》试题及答案

《工程流体力学》试题及答案

《工程流体力学》试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪个选项不是流体力学的分支?A. 流体静力学B. 流体动力学C. 流体力学实验D. 流体力学数值模拟答案:C2. 下列哪种流体是不可压缩流体?A. 水蒸气B. 液体C. 气体D. 所有流体答案:B3. 下列哪个方程描述了流体运动的基本规律?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述都是答案:D4. 在伯努利方程中,流速增加时,压力会?A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B5. 下列哪个因素对流体流动的影响最小?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的温度D. 流体的流速答案:C二、填空题(每题3分,共15分)1. 流体力学研究的对象是______。

答案:流体2. 流体的连续性方程表达了______与______之间的关系。

答案:流量,流速3. 流体力学中的动量方程是由______和______推导得出的。

答案:牛顿第二定律,动量定理4. 在伯努利方程中,流速与压力之间的关系为:流速越______,压力越______。

答案:大,小5. 流体力学实验中,常用的测量流体流速的仪器是______。

答案:流速仪三、计算题(每题20分,共60分)1. 已知一圆柱形管道,直径为0.2米,管道中水流速度为2米/秒,水的密度为1000千克/立方米,水的粘度为0.001帕·秒。

求管道中的压力分布。

解答:首先,根据连续性方程,计算管道中的流量Q:Q = A v = π (d/2)^2 v = π (0.2/2)^2 2 = 0.0628 m^3/s然后,根据伯努利方程,计算管道中的压力分布:P1 + 1/2 ρ v1^2 + ρ g h1 = P2 + 1/2 ρ v2^2 + ρ g h2由于管道为水平管道,h1 = h2,所以可以简化为:P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2代入已知数据,得到:P1 + 1/2 1000 2^2 = P2 + 1/2 1000 2^2解得:P1 = P2所以,管道中的压力分布为均匀分布。

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第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,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2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yuddμτ=,定性绘出切应力沿y方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=0.02Pa.s。

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h 12 h 6 2 1 0.1 12h 6 得h4 m 3 2-11.有一盛水的开口容器以的加速度 3.6m/s 2沿与水平面成 30o 夹角的斜面向上运动, 试求容器中水面的倾角。 [ 解 ] 由液体平衡微分方程 dp ( f x dx f y dy f z dz) f x a cos300 , f y 0 , f z ( g asin 300 ) 在液面上为大气压, dp a cos300 dx ( g a sin 300 )dz 0 dz a cos300 0.269 tan g a sin 300 dx 150 2-12.如图所示盛水 U 形管,静止时,两支管水面距离管口均为 h ,当 U 形管绕 OZ 轴以等角速度ω旋转 时, 求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。 [ 解 ] 由液体质量守恒知, 管液体上升高度与 管液体下降高度应相等,且两者液面同在一等压面上, 满足等压面方程: 2r 2 C z z I II
=45 °,闸门挡水深 h=3m ,试求水对闸门的作用力及 方向 [ 解 ] 水平分力: F px gh c A x hhb 1000 3.0 g 9.81 3 44.145kN 2 2 压力体体积: V [ h( h h) 1 h 2 ] 8 ( h ) 2 sin 45 2 sin 45 [ 3(3 3) 1 32 ] ( 3 )2 sin 45 2 8 sin 45 1.1629m 3 铅垂分力: F pz gV 1000 9.81 1.1629 11.41kN 合力: Fp F px 2 F pz 2 44.1452 11.412 45.595kN 方向: arctan
2g h 液体不溢出,要求 z I z II 2h , 以 r 1 a, r 2 b 分别代入等压面方程得: a b a>b gh 2 a2 b2 max 2 gh b2 a2 2-13.如图, 600 ,上部油深 h 1= 1.0m ,下部水深 h 2 = 2.0m ,油的重度 =8.0kN/m 3,求:平板 ab 单位 宽度上的流体静压力及其作用点。 [ 解 ] 合力 Pb 1 h11h22油 h 1 sin 600 2 水 h 2 sin 600 = 46.2kN +油h1h20 sin 60 作用点: 1

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第 1 章绪论选择题( a )流体的分子; ( b )流体内的固体颗粒; 【1.1 】 按连续介质的概念,流体质点是指:( 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; ( )切应力和流速。

ddv dv解:牛顿内摩擦定律是dy,而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度dddt ,故dt 。

( b )【1.3 】 流体运动黏度 υ 的国际单位是: ( a ) m 2/s ;( ) N/m 2 ;( ) kg/m ;( )N ·s/m 2。

bcd解:流体的运动黏度 υ 的国际单位是 m 2 /s 。

( a )p 【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。

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 dkdp0.5 10 9 1 105120 000 。

( 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; ( )不能承受拉力,平衡时能承受切应力; ( )不能承受拉力,bc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。

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(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 γτμ=。

(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RTp=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。

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,621.14610m /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:【2.1】 相对压强的起算基准是:(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。

解:相对压强是绝对压强和当地大气压之差。

(c )【2.2】 金属压力表的读值是:(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。

解:金属压力表的读数值是相对压强。

(b )【2.3】 某点的真空压强为65 000Pa ,当地大气压为0.1MPa ,该点的绝对压强为:(a )65 000 Pa ;(b )55 000 Pa ;(c )35 000 Pa ;(d )165 000 Pa 。

解:真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。

故该点的绝对压强64ab 0.110 6.51035 000Pa p =⨯-⨯=。

(c )【2.4】 绝对压强ab p 与相对压强p 、真空压强v p 、当地大气压a p 之间的关系是:(a )ab v p p p =+;(b )ab a p p p =+;(c )v ab a p p p =-;(d )v a p p p +=。

解:绝对压强-当地大气压=相对压强,当相对压强为负值时,其绝对值即为真空压强。

即ab a v p p p p -==-,故ab v a p p p =-。

(c )【2.5】 在封闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(a )p 1>p 2> p 3;(b )p 1=p 2= p 3;(c )p 1<p 2< p 3;(d )p 2<p 1<p 3。

解:设该封闭容器内气体压强为0p ,则20p p =,显然32p p >,而21Hg p h p hγγ+=+气体,显然12p p <。

(c )习题.52图习题.62图【2.6】 用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差,水银面高度h p =10cm ,p A -p B 为:(a )13.33kPa ;(b )12.35kPa ;(c )9.8kPa ;(d )6.4kPa 。

解:由于222H O H O H O Hg A p B pp h h p h h γγγγ++=++故2Hg H O () (13.61)9 8070.112.35kPaA B p p p h γγ-=-=-⨯⨯=。

(b )【2.7】在液体中潜体所受浮力的大小:(a )与潜体的密度成正比;(b )与液体的密度成正比;(c )与潜体的淹没深度成正比;(d )与液体表面的压强成反比。

解:根据阿基米德原理,浮力的大小等于该物体所排开液体的重量,故浮力的大小与液体的密度成正比。

(b)【2.8】静止流场中的压强分布规律:(a)仅适用于不可压缩流体;(b)仅适用于理想流体;(c)仅适用于粘性流体;(d)既适用于理想流体,也适用于粘性流体。

解:由于静止流场均可作为理想流体,因此其压强分布规律既适用于理想流体,也适用于粘性流体。

(d)【2.9】静水中斜置平面壁的形心淹深C h与压力中心淹深D h的关系为C h h:(a)大于;(b)等于;(c)小于;(d)无规律。

D解:由于平壁上的压强随着水深的增加而增加,因此压力中心淹深h D要比平壁形心淹深C h大。

(c)【2.10】流体处于平衡状态的必要条件是:(a)流体无粘性;(b)流体粘度大;(c)质量力有势;(d)流体正压。

解:流体处于平衡状态的必要条件是质量力有势(c)【2.11】液体在重力场中作加速直线运动时,其自由面与处处正交:(a)重力;(b)惯性力;(c)重力和惯性力的合力;(d)压力。

解:由于流体作加速直线运动时,质量力除了重力外还有惯性力,由于质量力与等压面是正交的,很显然答案是(c)计算题:【2.12】试决定图示装置中A、B两点间的压强差。

已知h1=500mm,h=200mm,h3=150mm,h4=250mm ,h5=400mm,酒精γ1=72848N/m3,水银γ2=133 400 N/m3,水γ3=9 810 N/m3。

习题.122图B A 1h 31132水水水银解:由于 31222A p h p h γγ+=+而321354324()B p p h p h h h γγγ=+=+-+因此 25432413()B p p h h h h γγγ=+-+- 即()22354241331A B p p h h h h h h γγγγγ-=+-+--354241331()h h h h h γγγγ=-+--133 4000.29 810(0.40.25)133 4000.25=⨯+⨯-+⨯7 8480.159 8100.5-⨯-⨯ 55 419.3Pa 55.419kPa ==【2.13】试对下列两种情况求A 液体中M 点处的压强(见图):(1)A 液体是水,B 液体是水银,y =60cm ,z =30cm ;(2)A 液体是比重为0.8的油,B 液体是比重为1.25的氯化钙溶液,y =80cm ,z =20cm 。

解(1)由于12B p p z γ==13p p =而 3M A B A p p y z y γγγ=+=+134 0000.39 8100.646.086kPa =⨯+⨯=(2)M B A p z y γγ=+1.259 8100.20.89 8100.88.731kPa =⨯⨯+⨯⨯=习题.132图液体液体yM13【2.14】在斜管微压计中,加压后无水酒精(比重为0.793)的液面较未加压时的液面变化为y =12cm 。

试求所加的压强p 为多大。

设容器及斜管的断面分别为A 和a ,1001=A a ,1sin 8α=。

习题.142图时液面Δ解:加压后容器的液面下降Δy h A α=则(sin Δ)(sin )ya p y h y A γαγα=+=+0.120.120.7939 810()126Pa 8100=⨯⨯+=【2.19】 矩形闸门AB 宽为1.0m ,左侧油深h 1=1m ,水深h 2=2m ,油的比重为0.795,闸门倾角α=60o ,试求闸门上的液体总压力及作用点的位置。

解:设油,水在闸门AB 上的分界点为E ,则油和水在闸门上静压力分布如图所示。

现将压力图F 分解成三部分1F ,2F ,3F ,而123F F F F =++,其中111.155m sin sin 60h AE α===︒22 2.31m sin sin 60h EB α===︒E p γ=油10.7959 81017 799Pa h =⨯⨯=B E p p γ=+水27 7999 810227 419Pa h =⨯⨯=1E 11I 7 799 1.155 4 504N 22F p AE =⨯=⨯⨯=2E I 7 799 2.3118 016N F p EB =⨯=⨯=3B E 11()I (27 4197 799) 2.3122 661N22F p p EB =-⨯=⨯-⨯=故总压力123 4 50418 01622 66145.18kN F F F F =++=++= 设总压力F 作用在闸门AB 上的作用点为D ,实质是求水压力图的形状中心离开A 点的距离。

由合力矩定理,123212()()323F AD F AE F EB AE F EB AE ⋅=++++故2124 504 1.15518 016( 2.31 1.155)22 661( 2.31 1.155)32345 180AD ⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯+=2.35m =或者 sin 2.35sin60 2.035m D h AD a ==⨯︒=习题.192图习题.202图F 1【2.24】如图所示一储水容器,容器壁上装有3个直径为d =0.5m 的半球形盖,设h =2.0m ,H =2.5m ,试求作用在每个球盖上的静水压力。

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