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1、第一章习题答案第一章习题答案选择题选择题（单选题）1.1按连续介质的概念，流体质点是指：（d）（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。1.2作用于流体的质量力包括：（c）（a）压力；（b）摩擦阻力；（c）重力；（d）表面张力。 1.3单位质量力的国际单位是：（d）（a）N；（b）Pa；（c）；（d）。kgN /2/sm1.4与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b）（a）剪应力和压强；（b）剪应力和剪应变率；（c）剪应力和剪应变；（d）剪应力和流速。1.5水的动力黏度 随温度的升高：（b）（a）增大；（b）减小；（c
2、）不变；（d）不定。 1.6流体运动黏度的国际单位是：（a）（a）；（b）；（c）；（d）。2/sm2/mNmkg /2/msN 1.7无黏性流体的特征是：（c）（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合。RTp1.8当水的压强增加 1 个大气压时，水的密度增大约为：（a）（a）1/20000；（b）1/10000；（c）1/4000；（d）1/2000。1.9 水的密度为 1000，2L 水的质量和重量是多少？3kg/m解：（kg）1000 0.0022mV（N）2 9.80719.614Gmg答：2L 水的质量是 2kg，重量是 19.614N。1.10 体积为 0.5的油
3、料，重量为 4410N，试求该油料的密度是多少？3m解：（kg/m3）4410 9.807899.3580.5mG g VV答：该油料的密度是 899.358kg/m3。1.11 某液体的动力黏度为 0.005，其密度为 850，试求其运动黏度。Pa s 3/kg m解：（m2/s）60.0055.882 10850答：其运动黏度为m2/s。65.882 101.12有一底面积为 60cm40cm 的平板，质量为 5Kg，沿一与水平面成 20角的斜面下滑，平面与斜面之间的油层厚度为 0.6mm，若下滑速度 0.84，求油的动力黏度/m s 。U G GTFs0.6mm20解：平板受力如图。GT
4、NU s沿轴投影，有：ssin200GTosin20UTAGo（）3 2sin205 9.807 sin200.6 105.0 100.6 0.4 0.84G U A ookg m s 答：油的动力黏度。25.0 10kg m s 1.13为了进行绝缘处理，将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。已知导线直径为0.8mm；涂料的黏度=0.02，模具的直径为 0.9mm，长度为 20mm，导线的Pa s 牵拉速度为 50，试求所需牵拉力。/m s20mmUU0 05mm解：（kN/m2）50 10000.02200.90.82U（N）330.8 1020 10201.01Td l 答：所需牵拉力为N
5、。1.011.14一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转=16，锥体与固定壁面间的距离/rad s=1mm，用=0.1的润滑油充满间隙，锥底半径 R=0.3m，高 H=0.5m。求作Pa s 用于圆锥体的阻力矩。HR解：选择坐标如图，在处半径为的微元力矩为。zrdMzxyo 32222 cosrrdzrHRdMdA rdzrH 其中rzRH223 3 3 02HHRRMz dzHH 322 2RHR 322 30.1 160.30.50.32 1 10 （）39.568N m答：作用于圆锥体的阻力矩为。39.568N m1.15活塞加压，缸体内液体的压强为 0.1Mpa 时，体积为 1000，压强为
6、 10Mpa 时，3cm体积为 995，试求液体的体积弹性模量。3cm解：（Mpa）6100.1109.9p （m3）66995 1000105 10V （pa）6 9 669.9 101.98 105 101000 10pKV V 答：液体的体积弹性模量pa。91.98 10K 1.16图示为压力表校正器，器内充满压缩系数为=4.7510-10的液压油，由手轮kNm /2丝杠推进活塞加压，已知活塞直径为 1cm，丝杠螺距为 2mm，加压前油的体积为200mL，为使油压达到 20Mpa，手轮要摇多少转？d解： V VKp （m3）106664.75 10200 1020 101.9 10VKV
7、 p 设手轮摇动圈数为，则有n2 4ndlV 圈 6222341.9 10412.10 1 102 10Vndl 即要摇动 12 圈以上。答：手轮要摇 12 转以上。1.17图示为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱。若系统内水的总体积为 8，加温前后温差为 50，在其温度范围内水3m的膨胀系数=0.00051/。求膨胀水箱的最小容积。V散热器锅炉解：VV V T（m3）0.00051 8 500.204VVV T 答：膨胀水箱的最小容积m3。0.2041.18钢贮罐内装满 10的水，密封加热到 75，在加热增压的温度和压强范围内，水的热膨胀系数=4.11
8、0-4/，体积弹性模量=2109，罐体坚固，假设容Vk2/mN积不变，试估算加热后罐壁承受的压强。解：VV V T自由膨胀下有：VVTV又pKV V （Mpa）494.1 102 10751053.3VVpKKTV oo加热后，钢罐内的压强为Mpa。设（表压强） 。053.3ppp 00p 答：加热后罐壁承受的压强是Mpa。53.31.19汽车上路时，轮胎内空气的温度为 20，绝对压强为 395kPa，行驶后轮胎内空气的的温度上升到 50，试求这时的压强。解：设满足理想气体方程，则有：122395 2732027350Vp VpVRT假设，可解得（kPa）12VV2323 395435.429
9、3pp答：这时的压强为kPa。435.4第二章习题答案第二章习题答案选择题选择题（单选题）2.1静止流体中存在：（a）（a）压应力；（b）压应力和拉应力；（c）压应力和剪应力；（d）压应力、拉应力和剪应力。2.2相对压强的起算基准是：（c）（a）绝对真空；（b）1 个标准大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。2.3金属压力表的读值是：（b）（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。2.4某点的真空度为 65000Pa，当地大气压为 0.1MPa,该点的绝对压强为：（d）（a）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）16
10、5000Pa。2.5绝对压强与相对压强、真空度、当地大气压之间的关系是：（c）absppVpap（a）=+；（b）=+；（c）=-；（d）=+。absppVppabspapVpapabsppVpVp2.6在密闭容器上装有 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：（c）321水汞（a）；（b）=；（c）0）的流线。y解：xydxdy uu0bdxady或 为线性方程bxaycbyxca答：流线方程为。bxayc3.11 已知平面流动的速度场为=，=，其中为常数。试求流线xu22yxcy yu22yxcx c方程并画出若干条流线。解： xydxdy uu0cxdxcy
11、dy为圆心在的圆族。222xyc0,0答：流线方程为，为圆心在的圆族。222xyc0,03.12 已知平面流动的速度场为=。求 =1 时的流线方程，并 u jtxyitxy)96()64(t画出 14 区间穿过轴的 4 条流线图形。xx解：4669dxdy yx tyx t当秒时，1t 6946yx dxyxy3 232 230yx dxyxy 320dxdy32xyc过的流线为：1,0323xy过的流线为：2,0326xy过的流线为：3,0329xy过的流线为：4,03212xy答： =1 时的流线方程为。t32xyc3.13 不可压缩流体，下面的运动能否出现（是否满足连续性条件）？（1）=
12、2；=xu22yx yu)2(23yyxx（2）=；=xuyxt2yuytxt 2（3）=；=；=xuxzy22yuyzxyz22zu4322 21yxzx解：（1）4220yxuuxxyxy不能出现。（2）0yxuuttxy 能出现。（3）22220yxzuuuzzx zx zxyz不能出现。3.14 已知不可压缩流体平面流动，在方向的速度分量为=-2+2。试求速度在yyu2yxy方向的分量。xxu解：0yxuu xy22xuyx 2222xuy xc yxxyc y 答：速度在方向的分量。x 22xuxxyc y 3.15 在送风道的壁上有一面积为 0.4的风口，试求风口出流的平均速度。2
13、mv4m3/s2.5m3/s 孔口30v解： 其中：m3/s，m3/s123QQQ14Q 22.5Q （m3/s）342.51.5Q 31sin300.42QA vv o（m/s）1.57.50.2v 答：风口出流的平均速度m/s。7.5v 3.16 求两平行平板间，流体的单宽流量，已知速度分布为=。式中=0u1 2maxbyuy为中心线，=为平板所在位置，为常数。ybmaxu解：单宽流量为：1.0bbqudy2max 021byudybmax123ubbmax4 3bu答：两平行平板间，流体的单宽流量为。max4 3bu3.17 下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？
14、（1）=，=；=0xuayyuaxzu（2）=，=，=0xu22yxcy yu22yxcx zu式中、是常数。ac解：（1）有旋。11 22yx tuuaaaxy无角变形。11022yx yxxyuuaaxy（2）1 2yx tuu xy 222222222222221 2c xycxc xycyxyxy 2222222221 2c xyc xyxy 无旋（不包括奇点） 。0(0,0)存在角变形运动。 2222222222211022yx yxxyc yxc yxuu xyxyxy3.18 已知有旋流动的速度场=2+3，=2+3，=2+3。试求旋转角速度xuyzyuzxzuxy和角变形速度。解：11132222yz xuu yz11132222xz yuu zx11132222yx zuu xy
