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流体力学网上作业题参考答案

第一章：绪论（56） 一、名词解释

1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。

2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均

后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。

3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。 5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。

6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。

7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。

8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。 9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。 10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。

11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。

12. 表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。 13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。

14．牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 二、选择题

1. 理想流体是指可以忽略（ C ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 2. 不可压缩流体是指忽略（ B ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（ D ）。

A 粘性是流体的固有属性B 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C 粘性是运动流体产生机械能损失的根源 D 流体的粘性随着温度的增加而降低 4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ A ）

A 水、汽油、酒精B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆 C 泥石流、泥浆、血浆 D 水、泥石流、天然气 5. 单位质量力的量纲与（ B ）的量纲相同。A 速度 B 加速度 C 粘性力 D 重力 6、在水力学中，单位质量力是指（ C ）

a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。 7、运动粘度与动力粘度的关系是（ A ） A ?????? B?? C?? D ?? ?g?g

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8、一封闭容器盛有水，在地球上静止时，以竖直向上为正向，其单位质量力为（ A ） A、 -g B、 g C、 0 D 无法确定

9、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标体系，以竖直向上为Z轴正向，其单位质量力为（ C ）A、 -g B、 g C、 0 D、 无法确定

10、当空气中的温度从0℃增加至20℃，其运动粘度υ增加15%，密度减少10%，其运动粘度μ将（ A ） A、 增加3.5% B、 降低3.5% C、增加5% D、降低5% 11、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、无大小的几何点 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 12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ B ）

A、牛顿流体 B、非牛顿流体 C、理想流体 D、无黏流体 13、流体是（ D ）一种物质。

A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；

C、不能承受剪切力的； D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 14、流体的切应力（ A ）。

A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； C、仅仅取决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。 15、说法正确的是 （ C ）

A、静止液体的动力粘度为0； B、静止液体的运动粘度为0； C、静止液体受到的切应力为0；

D、静止液体受到的压应力为0。

16、一密闭容器内下部为密度为 的水，上部为空气，空气的压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h处的压强为（ B ） A、p0+ρgh 三、判断题

1. 静止的实际流体内部粘滞切应力为0。（ √ ） 2. 气体的动力粘度随着温度的增加而增加。（ √ ） 3. 液体的动力粘度随着温度的增加而增加。（ × ）

4.液体的体积弹性模量越大表示液体约不容易被压缩。（ √ ） 5. 静止的液体可以承受拉力。（ × ）

6.其他条件不变时，气体的密度随着压强的增加而增加 （ √ ）

7、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。（× ） 8、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（ √ ） 9、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 （ √ ） 10、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 （ ╳ ） 11、牛顿内摩擦定律仅适用于牛顿流体。 ( √ )

12、15℃时水的动力粘度小于20℃时水的动力粘度。 （ ╳ ） 13、惯性力是一种质量力。（√）

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B、p0 C、0 D、p0-ρgh

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14、切应力是一种表面力。（√）

15、根据流体的可压缩性，流体可以分为可压缩流体和不可压缩流体。（√） 16、不考虑流体的粘度变化，流体可以视为理想流体。（ ╳ ） 17、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（ ╳ ）

18、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。（ ╳ ） 19、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 20、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 四、简答题

1.简述连续介质模型假说。

答：流体的连续介质假说认为流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点，质点的尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规律，并解释原因。 答：温度升高，液体的粘性降低，空气的粘性升高。

粘性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。对于液体，分子间距离小，内聚力是液体粘性的决定性因素。当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而液体的粘性降低。对于气体，气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以μ值增加。 3、文字描述牛顿内摩擦定律。 答：流体的内摩擦力与其速度梯度

（╳ ）

(×)

du成正比，与液层的接触面积A成正比，与流体的性质有关 ，而与dy接触面积的压力无关 即F??Adu。 dy0.54、有一流场流体粘度为??0.3Pa?s，流体做层流流动，速度分布为u?1?0.25y内摩擦切应力。 答：根据内摩擦定律可知

，求y=0.08m处的

???du???0.25?0.5?y?0.5?0.3?0.25?0.5?0.08?0.5?0.133Pa dyy=0.08m处的内摩擦切应力为0.133Pa。

du5、已知某流体的粘性切应力为τ=5.0N/m2，动力粘度μ=0.1Pa?s，试求该流体的剪切变形速率dy。

答：根据内摩擦定律

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