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工程流体力学答案...docx

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工程流体力学第一章流体的物理性质
【1 — 1】500cm3的某种液体，在天平上称得其质量为，试求其密度和相对密度。
【解】
m
= = 10 kg/m
V 5 10-
" 10
、.=—= =
九 10
【1 - 2】体积为5^的水，在温度不变的条件下，当压强从体积减少1升。求水的压缩系数和弹性系数。
【解】由压缩系数公式
1 dV
98000Pa 增加到 xi05Pa 时,

= 5 = 10 1/Pa
V dP 5 ( 10 - 98000)
1 1
E =一 =——= 109 Pa

【1 — 3】温度为20 C,流量为60掐/h的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数 &=-i,
问加热到80 C后从加热器中流出时的体积流量变为多少？
【解】根据膨胀系数
V dt
Q=Q"dt Q
=60 (80 -20) 60 = m3/h
【1— 4】图中表示浮在油面上的平板，其水平速度为 u=1m/s , 序10mm 油品的粘度 s,求作用在平板单位面积上的阻
【解】根据牛顿内摩擦定律
du
.=-
dy
1
= ——=

【1 — 5】已知半径为 R圆管中的流速分布为
u = c(1 —■/)
式中c为常数。试求管中的切应力内r的关系。
【解】根据牛顿内摩擦定律
=便 dy
,d r , 2r
-=J}"([-反)]-_，^^7
第二章流体静力学
【2 — 1】容器中装有水和空气，求 A、B C和D
各点的表压力？
【解】
Pma = "g(hh)
Pmb = Pma -『g(h hh)= -"gh)
pgh
Pmd = Pmc - 的典 h)=-即(h2h)
【2 — 2】如图所示的U形管中装有水银与水，试求:
A C两点的绝对压力及表压力各为多少？
求A、B两点的高度差h?
【解】
⑴ P=
Pg °.3
P=P「g 『g
Pmc =七g 3
⑵ 选取u形管中水银的最低液面为等压面，则
h
h
h
h
题2 - 1图
= :Hgh
=22 cm
【2 - 3】在一密闭容器内装有水及油，密度分别为
油层高度为h1,容器底部装有水银液柱压力计，读数为银面与液面的高度差为 h2,试导出容器上方空间的压力数R的关系式。
【解】选取压力计中水银最低液面为等压面，则
p 『gh、g(h■ R 5) =、gR
题2 - 3图
p = :HgR -《gm -，崩(几 R F)
【2 — 4】油罐内装有相对密度为，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，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压力管
的另一支引入油罐底以上的，压气后，当液面有气逸出时，根据 U形管内油面高度
左冬h= H= ?
【解】选取U形管中甘油最低液面为面，由气体各点压力相等，可知油罐底以
，则
Pg h =P；g（H -）
得
题2 - 4图
七。h
H = — = = m
【2 — 5】图示两水管以 U形压力计相连，A、
△ h=,求A、B两点的压力差为多少？【解】选取U形管内水银最低液面为等压面,
B点到水银最高液面的垂直高度为 x,则
Pa 孔9（1 x）、g h = Pb 、g（x . ：h）
得
Pb —Pa = :wg （、一九）g h = 10 Pa
B两点高差1m, U形管内装有水银，若读数
题2 - 5图
【2 — 6】图示油罐发油装置，将直径圆管伸进罐内，端部切成 45。角，用盖住，盖板可绕管端上面的皎链旋转，借系上来开启。已知油深 H=5m,圆管直
d=600mm油品相对密度 ,不计盖力及皎链的摩擦力，求提升此盖板所需的大小？（提示：盖板为椭圆形，要先长轴2b和短轴2a,就可算出盖板面积 A= Tiab）。
【解】分析如图所示
以管端面上的皎链为支点，根据力衡
题2 - 6图
为d的板盖助绳
径板重的力算出
其中
― ― d 2d
P = %gH A = %gH

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