流体力学习题1 下载本文

第一章 绪论

复习思考题

1. 试从力学分析的角度,比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。

2. 何谓连续介质模型?为了研究流体机械运动的规律,说明引用连续介质模型的必要性和

可行性。

3. 按作用方式的不同,以下作用力:压力、重力、引力、摩擦力、惯性力哪些是表面力?

哪些是质量力?

4. 为什么说流体运动的摩擦阻力是内摩擦阻力?它与固体运动的摩擦和有何不同? 5. 液体和气体的粘度随温度变化的趋向是否相同?为什么? 6. 怎样表示液体的压缩性和膨胀性?

7. 理想流体、不可压缩流体的特点是什么?

选择题(单选题)

1-1按连续介质的概念,液体质点是指:

(a) 液体的分子;

(b) 液体内的固体颗粒; (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:

(a) 压力; (b) 摩擦阻力; (c) 重力; (d) 表面张力。

1-3比较重力场(质量力只有重力)中,水和水银所受单位质量力Z水和Z汞的大小:

(a) Z水﹤Z汞; (b) Z水=Z汞; (c) Z水﹥Z汞; (d) 不定。

1-4单位质量力的国际单位是:

(a) N; (b) Pa (c) N/kg; (d) m/s2。

1-5与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:

(a) 切应力和压强;

(b) 切应力和剪切变形速度; (c) 切应力和剪切变形; (d) 切应力和流速。 1-6水的动力粘度随温度的升高;

(a) 增大; (b) 减小; (c) 不变; (d) 不定。

1-7流体运动粘度?的国际单位是:

(a) m2/s; (b) N/m2; (c) kg/m;

(d) N.s/m2 。 1-8理想流体的特征是:

(a) 粘度是常数; (b) 不可压缩; (c) 无粘性;

(d) 符合 pV=RT。

1-9当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:

(a) 1/20000; (b) 1/10000; (c) 1/4000; (d) 1/2000。 计算题:

1-10水的密度为1000kg/m3,2L(升)水的质量和重量是多少?(2kg,19.6N)

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1-11 500L 水银的质量是6795kg,水银的密度是多少?(13590kg/m)

3

1-12 体积为0.5m3的油料,重量为4410N,试求该油料的密度是多少?(900kg/m)

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1-13 某液体的[动力]粘度为0.005Pa.s,其密度为850kg/m3,试求其运动粘度。(5.88×10m/s)

1-14 有一底面积为60cm×40cm的木板,质量为5kg,沿一与水平面成20°角的斜面下滑,求油的动力粘度?。(0.05Pa·S) 1-15 为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度?=0.02Pa.s。若导线以速率50m/s拉过模具,试求所需牵拉力。(1.ON)

1-16 图示为一转筒粘度计,它由内外两同心圆组成,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

??r2?r1,底部对内筒的影响不计。试证明动力

粘度?的计算公式为??15M??r1r2hn22。

1-17 一圆锥体绕其中心轴作等角速度??16rads7旋转。锥体与固定壁面间的距离

?=1mm,用??0.1Pa?s的润滑油充满间隙。锥体半径R=0.3m,高H=0.5m。求作用于圆

锥体的阻力矩。(39.5N·m)

1-18 活塞加压,缸体内液体的压强为0.1MPa时,体积为1000cm3,压强为10MPa时,体

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积为995cm3。试求液体的体积模量。(1.98×10N/m。) 1-19 图示为压力表校正器。器内充满压缩系数为k?4.75?10?10m2N的油液,器内压强为

105Pa时,油液的体积为20ml。现用手轮丝杆和活塞加压,活塞直径为1cm,丝杆螺距为2mm,当压强升高至20MPa时,问需将手轮摇多少转?(≈12转)

1-20 图示为一水暧系统,为了防止水温升高进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8m3,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数??0.0005/℃。求膨胀水箱的最小容积。(200l)

1-21 汽车上路时,轮胎内空气温度为20℃,绝对压强为395KPa。行驶后,轮胎内空气温度上升到50℃,求这时的压强。(435.44kPa)