第1章绪论
11若某种牌号的汽油的重度为7000Nm3,求它的密度。
解:由
g
得,
g
7000Nm398mm2
71429kgm3
12已知水的密度9970kgm3,运动黏度0893×106m2s,求它的动力黏度。
解:v得,9970kgm30893106m2s89104Pas
13一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中,它们之间的距离为05mm,可动板若以025ms的速度移动,为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2Nm2,求
这两块平板间流体的动力黏度。
解:假设板间流体中的速度分布是线性的,则板间流体的速度梯度可计算为
dudy
uy
02505103
500s1
由牛顿切应力定律du,可得两块平板间流体的动力黏度为dy
dy4103Pasdu
14上下两个平行的圆盘,直径均为d,间隙厚度为δ,间隙中的液体动力黏度系数为μ,若下盘固定不动,上盘以角速度ω旋转,求所需力矩T的表达式。
ω
δ
d
题14图
解:圆盘不同半径处线速度不同,速度梯度不同,摩擦力也不同,但在微小面积上可
视为常量。在半径r处,取增量dr,微面积,则微面积dA上的摩擦力dF为
dFdAdu2rdrr
dz
由dF可求dA上的摩擦矩dT
dTrdF2r3dr
积分上式则有
1
fT
d
2dT
2r3drd4
0
32
15如下图所示,水流在平板上运动,靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布,E点为抛
物线端点,E点处dudy0,水的运动黏度10×106m2s,试求y0,2,4cm处的切
应力。(提示:先设流速分布uAy2ByC,利用给定的条件确定待定常数A、B、C)
1ms
yE
004m
D题15图
解:以D点为原点建立坐标系,设流速分布uAy2ByC,由已知条件得
C0A625B50
则u625y250y
由切应力公式du得du1250y50
dy
dy
y0cm时,15102Nm2;y2cm时,225102Nm2;y4cm时,30
16某流体在圆筒形容器中。当压强为2×106Nm2时,体积为995cm2;当压强为
1×106Nm2时,体积为1000cm2。求此流体的压缩系数k。
解:由klimV1dV得
V0VP
VdP
k
1VVP
995
1106
m3
1000995106m32106Nm21106Nm2
05108Pa1
17当压强增量为50000Nm2时,某种液体的密度增长为002,求此液体的体积弹性
模数。
解:由体积弹性模数公式
1k
lim
V0
VpV
V
dpdV
dpd
得
pp50000Nm225108Pa002
2
f第2章流体静力学
21一潜水员在水下15m处工作,问潜水员在该处所受的压强是多少?
解:由ph得,p1000kgm398ms215m147105Pa
22一盛水封闭容器,容器内液面压强po80kNm2。液面上有无真空存在?若有,求出真空值。
解:pa101105Pap008105Pa,即存在真空
真空值pVr