文档介绍：流体力学课后答案
流体力学课后答案
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流体力学课后答案
第一章 流体及其物理性质
1－1 已知油的重度为7800N/m3，求它的密度和比重。又，？
已知：γ＝7800N/m3；40cm2，u＝10cm/s，δ＝10mm，μ＝·s。
解析：根据牛顿内摩擦定律，得平板所受的阻力为
1－13 上下两块平行圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中液体的动力粘度为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩M的表达式。
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已知：d，δ，μ，ω。
解析：(1) 根据牛顿内摩擦定律，可得半径为r处，微元面积为2πrdr间隙力矩为
积分上式，得所需力矩M的表达式为
1－14 图示为一转筒粘度计，它由半径分别为r1及r2的内外同心圆筒组成，外筒以角速度n r/min转动，通过两筒间的液体将力矩传至内筒。内筒挂在一金属丝下，该丝所受扭矩M可由其转角来测定。若两筒间的间隙及底部间隙均为δ，筒高为h，试证明动力粘度μ的计算公式为：
已知：n，M，r1，r2，δ，h。
解析：依据题意，由牛顿内摩擦定律，可得圆筒侧部间隙力矩为
圆筒底部半径为r处，微元面积为2πrdr间隙力矩为
积分上式，得圆筒底部间隙力矩为
则金属丝所受扭矩为
由于，所以动力粘度为
1－15 一圆锥体绕其中心轴作等角速度ω＝16 1/s旋转，锥体与固定壁面间的距离δ＝1mm，用μ＝·s的润滑油充满间隙，锥体半径R＝，高H＝，求作用于圆锥体的阻力矩。
已知：R＝，H＝，ω＝16 1/s，δ＝1mm，μ＝·s。
解析：(1) 设圆锥的半锥角为α，则高度为h处的半径
在微元高度dh范围内的圆锥表面积为
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设在间隙δ内的流速为线性变化，即速度梯度为
则在微元高度dh范围内的力矩为
积分上式，得作用于圆锥体的阻力矩为
1－16 ，其内部压力比外部大多少？
已知：d＝，σ＝。
解析：水滴内部与外部的压力差为
1－17 ，管中水位由于毛细管现象而引起的上升高度各为多少？
已知：d1＝；d2＝，σ＝，θ＝0°。
解析：由(1－30)式，得管中水位由于毛细管现象而引起的上升高度分别为
1－18 两块竖直的平行玻璃平板相距1mm，求其间水的毛细升高值。
已知：δ＝1mm，σ＝，θ＝0°。
解析：设两块玻璃板的宽度均为，由水柱的重量与表面张力的垂直分量相平衡，可得
则
第二章 流体静力学
2－1 质量为1000kg的油液(S＝)在有势质量力(N)的作用下处于平衡状态，试求油液内的压力分布规律。
已知：m=1000kg，S=，。
解析：油液所受单位质量力的分量分别为
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代入(2－8)式，得
积分上式，得
2－2 容器中空气的绝对压力为pB＝，当地大气压力为pa=。试求玻璃管中水银柱上升的高度hv。
已知：pB=，pa=。
解析：依据题意列静力学方程，得
所以
2－3 封闭容器中水面的绝对压力为p1＝105kPa，当地大气压力为pa=，A点在水面下6m，试求：(1)A点的相对压力；(2)测压管中水面与容器中水面的高差。
已知：p1=105kPa，pa=，h1=6m。
解析：(1) 依据题意列静力学方程，得A点的相对压力为
(2) 测压管中水面与容器中水面的高差为
2－4 已知水银压差计中的读数Δh＝，油柱高h＝，油的重度γ油＝，试求：(1)真空计中的读数pv；(2)管中空气的相对压力p0。
已知：Δh=，h=，γ油=。
解析：(1) U型管右侧水银面所在的水平面为等压面，依据题意列静力学方程，得