工程流体力学课后答案带题目
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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33/9800/1000mN 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:33/1000/1m kg cmg = g ργ=333/123488.91260/1260/26.1m N g m kg cm g =⨯==⇒==ργρ1-3. 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 T V T V V T T ββ=∂∂⇒∂∂=00V pVp 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 =1352.4N 1-6.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()c S t St s m 3131.0/101.310009.01028253==⨯=⨯⨯==--ρμν1-7.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/sμ=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:①p A表=γh水=0.3mH2O=0.03at=0.3×9800Pa=2940Pap A绝=p a+p A表=(10+0.3)mH2O=1.03at=10.3×9800Pa=100940Pa p C表=γhg h hg+p A表=0.1×13.6m H2O+0.3mH2O=1.66mH2O=0.166at=1.66×9800Pa=16268Pap C绝=p a+p C表=(10+1.66)mH2O=11.66 mH2O=1.166at=11.66×9800Pa=114268Pa② 30c mH2O=13.6h cmH2O h=30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2. 水银压力计装置如图。
工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章绪论1-1.20℃的水2.5m3,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,即又20℃时,水的密度80℃时,水的密度则增加的体积为1—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]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,式中、分别为水的密度和动力粘度,为水深。
试求时渠底(y=0)处的切应力。
[解]当=0.5m,y=0时1-4.一底面积为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.[解]木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时,等速下滑1-5.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,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=0。
02Pa.s。
若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。
(1。
O1N)[解]1—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。
[解]根据牛顿内摩擦定律,得1-8.一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转。
锥体与固定壁面间的距离=1mm,用的润滑油充满间隙.锥体半径R=0.3m,高H=0。
5m.求作用于圆锥体的阻力矩.(39.6N·m)[解]取微元体如图所示微元面积:切应力:阻力:阻力矩:1—9.一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:自由下落时:第二章流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相对压强.[解]2—2.密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa。
工程流体力学课后答案杨树人主编

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/cm3,求以国际单位表示的密度和重度。
333/123488.91260/1260/26.1m Ng 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%?MPa 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 TT 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 =1352.4N 1-6.石油相对密度0.9,粘度28cP ,求运动粘度为多少m 2/s?()c S t 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=γhgh 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。
工程流体力学课后习题答案(第二版)

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(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ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-=)(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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=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yud d μτ=,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。
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 kk kh =++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。
工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章 绪论1-1.20℃的水2。
5m3,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 =ρ321125679.2m 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,运动粘度增加15%,重度减少10%,问此时动力粘度增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ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μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中、分别为水的密度和动力粘度,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-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当=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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=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yud d μτ=,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。
工程流体力学课后单选题100道及答案解析

工程流体力学课后单选题100道及答案解析1. 流体的粘性与流体的()无关。
A. 分子内聚力B. 分子动量交换C. 温度D. 压强答案:D解析:流体的粘性主要与分子内聚力、分子动量交换和温度有关,与压强无关。
2. 理想流体是指()的流体。
A. 无粘性B. 不可压缩C. 无粘性且不可压缩D. 符合牛顿内摩擦定律答案:C解析:理想流体是指无粘性且不可压缩的流体。
3. 液体的压缩性比气体的压缩性()。
A. 大B. 小C. 相等D. 无法比较答案:B解析:液体的压缩性很小,气体的压缩性较大。
4. 下列关于流线的描述错误的是()。
A. 流线不能相交B. 流线是光滑的曲线C. 稳定流动时流线与迹线重合D. 流线可以是折线答案:D解析:流线是光滑的曲线,不能是折线。
5. 连续性方程是根据()原理推导出来的。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 牛顿第二定律答案:A解析:连续性方程基于质量守恒原理。
6. 伯努利方程适用于()。
A. 理想流体B. 粘性流体C. 可压缩流体D. 不可压缩流体的定常流动答案:D解析:伯努利方程适用于不可压缩流体的定常流动。
7. 沿程阻力损失与()成正比。
A. 流速的平方B. 管长C. 管径D. 流体的密度答案:B解析:沿程阻力损失与管长成正比。
8. 局部阻力损失产生的主要原因是()。
A. 流体的粘性B. 流速的变化C. 管道的粗糙度D. 流体的压缩性答案:B解析:局部阻力损失主要由流速的变化引起。
9. 圆管层流的平均流速是最大流速的()倍。
A. 0.5B. 1/2C. 1/4D. 2答案:A解析:圆管层流的平均流速是最大流速的0.5 倍。
10. 圆管紊流的速度分布呈()。
A. 抛物线分布B. 对数分布C. 均匀分布D. 线性分布答案:B解析:圆管紊流的速度分布呈对数分布。
11. 雷诺数的物理意义是()。
A. 惯性力与粘性力之比B. 压力与粘性力之比C. 重力与粘性力之比D. 惯性力与重力之比答案:A解析:雷诺数表示惯性力与粘性力之比。
工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章绪论1—1.20℃的水2.5m3,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,即又20℃时,水的密度80℃时,水的密度则增加的体积为1—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]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,式中、分别为水的密度和动力粘度,为水深。
试求时渠底(y=0)处的切应力.[解]当=0.5m,y=0时1—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。
[解]木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时,等速下滑1—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,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=0.02Pa.s。
若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。
(1.O1N)[解]1—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。
[解]根据牛顿内摩擦定律,得1-8.一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转。
锥体与固定壁面间的距离=1mm,用的润滑油充满间隙.锥体半径R=0。
3m,高H=0。
5m.求作用于圆锥体的阻力矩。
(39。
6N·m)[解]取微元体如图所示微元面积:切应力:阻力:阻力矩:1—9.一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:自由下落时:第二章流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,U形测压计液面高于容器内液面h=1。
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工程流体力学课后答案带题目第一章 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,33/8134980083.083.0/830100083.083.0m N 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 =⨯==⇒==ργρ1-3. 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:dpV dV Pa E p p-==ββ)(1MPa Pa E E VVVV p p6.191096.101.07=⨯==∆=∆=∆β1-4. 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 βPa E p89104105.211⨯=⨯==-β1-5.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 p V dT T V dV ∂∂+∂∂=00V T V T V V T T ββ=∂∂⇒∂∂= 00V p V p V V p pββ-=∂∂⇒∂∂-=所以,dpV dT V dp p VdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂=从初始状态积分到最终状态得:L L L V p p EV 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()kgV 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 VVdt 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 s Pa s mPa P cP ⋅=⋅=⋅==--1.0110110132()cSt St s m 3131.0/101.310009.01028253==⨯=⨯⨯==--ρμν1-7. 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/sμ=νρ=0.4×10-4×890=3.56×10-2 Pa·s1-8. 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 ⨯=⨯⨯==-μτ1-9.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=114268Pa② 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。
求管中心A 处绝对压力及表压力?(设油品相对密度为0.9)解:p A表=15×13.6-10+35×0.9cm H 2O =225.5cmH 2O =0.2255at =2.2099×104Pap A 绝=p a + p A 表=(10+2.255)mH 2O =1.2255at =120099Pa2-3.今有U 形管,内装水和四氯化碳(CCl 4),如图所示。
试求四氯化碳的相对密度。
解:列等压面方程:30.6cmH 2O =17.8cmH 2O+8.0×4ccl d6.188.176.304=-=⇒ccl d2-4.图示水罐中气体绝对压强p 1=1.5×104Pa ,高度 H =1m 。
当时的大气压强相当于745mm 水银柱高。
试求玻璃管中水银的上升高度h 为多少?解:绝对压强p 1=1.5×104Pap 1+γH =p a -γhg h题2-4γhg h =745×10-3×13.6×9800-1.5× 104-9800×1 =9.929×104-1.5×104-0.98×104=7.449×104Pa h =7.449×104/(13.6×9800)=0.56m 2-5.油罐内装相对密度0.8的油品,下有底水,为测定油深及油面上的压力,装置如图所示的U 形管水银压力计,测得各液面位置如图。
试确定油面高度H 及液面压力p 0。
解:13.6×0.5-0.8=6mH 2O6-1.6=6-0.4-d 油H H =(1.6-0.4)/d 油=1.5mP 0=6-1.6mH 2O =4.4mH 2O =0.44at =4.312×104Pa (表压) 题2-5图2-6.油罐内装相对密度0.70的汽油,为测定油面高度,利用连通器原理,把U 形管内装上相对密度为1.26的甘油,一端接通油罐顶部空间,一端接压气管。
同时,压气管的另一支引入油罐底以上0.40m 处,压气后,当液面有气逸出时,根据U 形管内油面高差h =0.70m 来推算油罐内的油深H 为多少?解:p -γ甘油Δh =p -γ汽油(H-0.4)H =γ甘油Δh/γ汽油+0.4=1.26×0.7/0.70+0.4=1.66m 2-7.为测定油品重度,用如下装置,经过1管或2管输入气体,直至罐内油面出现气泡为止。
用U 形管水银压力计分别量出1管通气时的Δh 1,及2管通气时的Δh 2。
试根据1、2两管的沉没深度H 1和H 2以及Δh 1和Δh 2,推求油品重度的表达式。
解:⎩⎨⎧=∆=∆⇒⎩⎨⎧-=∆--=∆-2021012022210111H h H h H p h p H p h p Hg Hg Hg Hg γγγγγγγγ()()()2121021021H H h h H H h h Hg Hg -∆-∆=⇒-=∆-∆γγγγ2-8.如图所示热水锅炉,h 2=50mm ,问锅炉内液面在何处?(要求作图表示不必计算)液面上蒸汽压力为多少?右侧两管的液面差h 1应为多少?解:① C—D② p 0=γhg h 2=13.6×9800×50×10-3p a =6664Pa③ p 0=γhg h 2=γ水h 1mmm h h Hg 68068.010506.13321==⨯⨯==-水水水γγγγ题2-8图 题2-9图 题2-10图2-9.图示两水管以U 形压力计相连,A 、B 两点高差1m ,U 形管内装水银,若读数h =0.50m ,求A 、B 两点的压差为多少?解:H A -H B =1-h =1-0.50=0.50m()atPa h H p h H H p p h H p H p Hg BA Hg B A A B Hg A A B B 73.0715405.098006.135.09800==⨯⨯+⨯=+∆=∆+-=-⇒++=+γγγγγγγ水水水水2-10. 欲测输油管上A 、B 两点的压差,使用U 形管压差计,内装水银,若读数h =360mm ,油的相对密度0.78,则p A -p B =?解:()()atPa hh h h p p h h h p p h h p h p Hg B A A B Hg B A Hg B B A A 46.096.4522810360980078.06.1378.06.133==⨯⨯⨯-=∆-∆=∆-∆=---∆=-⇒∆+-=--水水油油油油γγγγγγγγγ2-11. 为测水管上微小压差,使用倒U 形管,上部充以相对密度0.92的油,若h =125mm ,求p A -p B =?解:()Pa hh h p p h h p h p B A D B A 9810125980008.092.013C ===水油水油水水-⨯⨯⨯∆-∆-∆=-∆--=-γγγγγγ2-12. 图示为校正压力表的压挤机,密闭室内油的容积V =300cm 3,圆柱塞直径d =10mm ,柱的螺距t =2mm ,摇柄半径r =150mm ,求获得250大气压时所需的手摇轮的转数?(根据油的压缩性找出体积平衡关系,p =4.75×10-10Pa -1)解:圈2324.2201.014.3102108.9250103001075.44442346200210≈=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=∆=---D t p V n p V D ntp p πββπ 2-13. 用水银测压计测量容器中的压力,测得水银柱高差为h ,如图所示。