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1、1 绪论 1. 流体的容重及密度有何区别及联系？ 解：g是流体的本身属性。 还与 g 有关。= 2 已知水的密度1000kg/m,求其容重。 若有这样的水 1L，= 3 它的质量和重力各是多少？ 解：g=10009.807=9807N/m= 3 m= v=10000.001=1kgG=mg=19.807=9.807N 3什么是流体的粘滞性？它对流体流动有什么作用？动力 粘滞系数和运动粘滞系数 有何区别及联系？ 答：流体内部质点间或流层间因为相对运动的性质叫粘滞 性，它使流动的能量减少。表征单位速度梯度作用下的切 应力，反映粘滞性的动力性质。 是单位速度梯度作用下的 切应力对单位体积质量作用产生
2、的阻力加速度。 =/ 4水的容重 =9.17kN/ m ,=0.59910 pa.s 求它的运动粘 3 3 滞系数 解： =g/ =6.04610 m /s= 52 5 空气容重 =11.5N/ m，=0.157cm /s,求它的动力粘滞系 3 2 数。 解：=pa.s 54 10841 . 1 807 . 9 /10157 . 0 5 . 11 = g 6当空气从 0增加到 20时， 增加 15%，容重减少 2 10%，问此时增加多少？ 解：= ggg 0000 035 . 1 %)151%)(101 ( =+= 所以增加了 3.5% 7水平方向运动的木板，其速度为 1m/s,平板浮在油面上
3、 ， ，油的=0.09807pa.s。求作用于平板单位面积上mm10= 的阻力。 解： 2 /807. 901 . 0 /109807 . 0 mN dy du = 8温度为 20的空气，在直径为 2.5cm 管中流动，距管 壁上 1mm 处的空气速度为 3cm/s。 求作用于单位长度管壁 上的粘滞切应力为多少？ 解：f=mN dy du A/103 . 410/1031105 . 2100183 . 0 53223 = 9底面积为 40cm50cm，高为 1cm 的木块质量为 5kg， 沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知 v=1m/s， 3 ，求润滑油的动力粘滞系数。mm1= 解：mgs
4、in 3 101 1 5 . 04 . 0 13 5 807 . 9 5 =）（ dy du A 得=0.105pa.S 10.一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转， 锥体与固定壁间的距离，全部为mm1= 润滑油（=0.1pas）充满，当旋转速度 ，锥体底部半径 R=0.3m，高 1 16 =s H=0.5m 时，求作用于圆锥的阻力矩。 解： dy dv AdT= 其中rdldA2= sin r l= sin dr dl= 34 3 sin= = R mNdrr r drrrrdTdMM 0 3 5 . 39 3 34 2 3 34 2 11.什么是流体的压缩性及热胀性？它们对流体的容重和 密度有何
5、影响？ 答： （略） 12.水在常温下， 由5at压强增加到10at时， 密度改变多少？ 解：先查表得 5at 作用下的Nm/10538 . 0 29 = 则 dp d 1 =atatdp510=%026 . 0 = d 13体积为 5的水，再温度不变的情况下，当压强从 1at 3 m 增加到 5at 时，体积减少 1L，求水的压缩系数 4 及弹性模量。 解：Nm dp VdV /101 . 5 10807. 9155 001 . 0 / 210 4 = = = ）（ ）（ 29 /109 . 1 1 mNE= 14图示为一采暖系统图。由于水 温升高引起的体积膨胀，为了防止 管道及暖气片破裂，
6、特在系统顶部 装置一膨胀水箱，使水的体积有自 由膨胀的余地。若系统内水的总体 积为 V=8， 加热前后温差 t=50， 3 m 水的膨胀系数 =0.0005，求膨胀水 箱的最小容积。 解： =带入数据解得0.2 dT VdV/ =dV 3 m 15在大气压强的作用下，空气温度为 180时的容重和 密度是多少 解：RT p = ）（180237287 10013 . 1 5 += 3 /78 . 0 mkg= 3 /64 . 7 mNg= 16什么是流体的力学模型？常用的流体力学模型有哪些 ？ 答： （略） 5 流体静力学 1. 试求图（a）， （b）， （c）中，A，B，C 各点相对压强，图
7、中是绝对压强，大气压强。 0 patmpa1= 解： （a）kpapaghp65.68686507807 . 9 1000= （b） kpapaatmghpp 1 . 28280961013253807 . 9 10001000001 0 =+=+= （c）kpapaghpA042.29294213807 . 9 1000= 0= B p kpapaghpC614.19196142807 . 9 1000= 2. 在封闭管端完全真空的情况 下，水银柱差，求盛水mmZ50 2 = 容器液面绝对压强和水面高 1 p 度。 1 Z 解： kpapaghp67 . 6 666905 . 0 807 .
8、 9 13600 1 = 6 mmm g p Z68068 . 0 807 . 9 1000 6669 1 1 = = 3. 开敞容器盛有的两种液体，问 1，2 两测压管中的液 12 体的液面哪个高些？哪个和容器液面同高？ 解：1 号管液面与容器液面同高，如果为同种液体，两根 管液面应一样高，由于，由常数2号管液面低。 12 =h 4. 某 地 大 气 压 强 为， 求 （ 1 ） 绝 对 压 强 为 2 /07.98mKN 时的相对压强及其水柱高度。 （2）相对压强为 2 / 7 . 117mKN 时的绝对压强。（3） 绝对压强为时的真空压强 。OmH27 2 / 5 . 68mkN 解：
9、（1）kpappp a 63.1907.98 7 . 117= ， OmH p h 2 2 807 . 9 63.19 = （2）kpaphp a 72.16607.987807. 9=+=+= ， （3）kpappp aV 57.29 5 . 6807.98= ， 5.在封闭水箱中， 水深的 A 点上安mh5 . 1= 装一压力表，其中表距 A 点 Z=0.5m 压 力表读数为，求水面相对压强及 2 /9 . 4mkN 其真空度。 7 解：ZMhp+=+ 0 5 . 0807 . 9 9 . 45 . 1807 . 9 0 +=+p 真空度为 4.9kpap9 . 4 0 =kPa 6. 封
10、闭 容 器 水 面 绝 对 压 强当地 大 气 压 强 2 0 / 7 . 107mkNp= 时试求（1）水深时，A 点的绝 2 /07.98mkNpa=mh8 . 0 1 = 对压强和相对压强。 （2）若 A 点距基准面的高度，求mZ5= A 点的测压管高度及测管水头，并 图示容器内液体各点的测压管水头 线 。（ 3 ） 压 力 表 M 和 酒 精 （）测压计 h 的读数为 2 /944. 7mkN= 何值？ 解： （1） kpahpp55.1158 . 0807 . 9 7 . 107 0 =+=+= ， kpappp a 48.1707.9855.115= ， （2）A 点的测压管高度（
11、即容器打开后的m p h78 . 1 807 . 9 48.17 = 水面高度）测压管水头 HmZ p 78 . 6 578 . 1 =+=+= （3）kpappp aM 63 . 9 07.98 7 . 107 0 = 酒精高度m p h M 21 . 1 944 . 7 63 . 9 = 7.测压管中水银柱差在水深，mmh100= 处安装一测压表 M，试求 M 的mh5 . 2= 8 读数。 解： kpahhp HgM 86.375 . 2807 . 9 1 . 0375.133=+=+= 8. 已知水深 h=1.2m，水银柱高度，大气压强mmhp240= ，连接橡皮软管中全部是空气，求封
12、闭水箱水面mmHgpa730= 的绝对压强及其真空度。 解： apHg phhp=+ mmHgh hOmH mmHgOmH 32.88 2 . 1 73610 2 2 = 73024032.88=+p mmHgp68.401= mmHgppp av 32.32868.401730= 9. 已知图中 Z=1m，h=2m，求 A 点 的相对压强以及测压管中液面气体 压强的真空度。 解： OmHhp kpahZp hZp v2 2 807 . 9 21807 . 9 0 = = =+ ）（）（ 10.测定管路压强的 U 形测压管中，已知油柱 高水银柱差，求， 油 3 /922. 1mkNmh=mmh
13、203= 真空表读数和管内空气压强。 0 p 解： 9 kpahp kpap hhp Hgv Hg 27203 . 0 375.133 38203 . 0 375.13322 . 1 807 . 9 0 0 0 = = =+ 11. 管路上安装一 U 形 测压管，测得，cmhcmh6030 21 =， （； （3）为油）已知（1）， 油 3 /354 . 8 mkN=为水银； 1 为水为油，）（ 1 2 为气体，为水，求 A 点的压强水柱高度。 1 解：1. 112 hhpA= m hhp h OHOH A A 6 . 4 807 . 9 3 . 0357.1336 . 0354. 8 22
14、112 = + = + = 2.mh hp h OHOH A A 811 . 0 3 . 0 807 . 9 6 . 0354 . 8 1 2 22 =+ =+= 3.mhhA3 . 0 1 = 12.水管上安装一复式水银测压计如图所示。问 4321 pppp， 哪个最大？哪个最小？哪些相等？ 解： 32 12 21 pp pp hphp Hg Hg = +=+ 34 34 pp hphp Hg Hg +=+ 1234 pppp= 13.一封闭容器盛有的两种不同的液体。试问（水）（水银） 12 同一水平线上的 1，2，3，4，5 各点的压强哪点最大？哪点 最小？哪些点相等？ 10 解：hphp
15、 1425 +=+ 12 54 pp 213 php= 23 pp hphp 2521 = hh 51 pp 有 52143 ppppp= 14.封闭水箱各测压管的液面高程为： 问为多少？。，cmcmcm6020100 321 = 3 解： 0 414 =）（p 3344 pp=+）（ 0 323 =）（ Hg p 解cm 7 . 13 3 = 15.两高度差 Z=20cm，的水管， 当为空气及油时， 1 ）（ 油 3 /9mkN= ，试分别求两管的压差。cmh10均为 解： （1）为油 1 hphZp BA1 =+）（ kPahhZppp BA 042 . 2 1 =+=）（ （2）为空气 1 BA phZp=+）（ 11
