内容发布更新时间 : 2024/12/22 22:43:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

流体力学总题库

第一章

1.如图所示，转轴直径=0.36m,轴承长度=1m，轴与轴承之间的缝隙性阻力所消耗的功率。

解 油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度。

，其中充满动力粘度

的油，如果轴的转速

=200r/min,求克服油的粘

设油层在缝隙内的速度分布为直线分布，即

，则轴表面上总的切向力为

克服摩擦所消耗的功率为

dδnL

2.在温度不变的条件下，体积为由流体压缩系数计算公式可知：

的水，压强从

增到

，体积减少了

，试求水的压缩率。

3.某种油的运动黏度是4.28x10∧-7 ㎡/s，密度是ρ=678kg/m3，试求其动力黏度。 解:油的运动黏度v=4.28x10∧-7㎡/s。ρ=678kg/m3 v=u/p得u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s 4.(习题1-8)

解：查表知：15℃时，空气的μ=17.84x10

∴ S=2πrx1x10

?6Pa?s

3=0.2πm

2

∴ F=μSu/h=(17.84x10

?6x0.2πx0.3/1x10

?3)N≈3.36x10

?3N

，间隙

，间隙内润滑油的动力黏度

，消耗的功率

5. 如图1-15所示，已知动力润滑轴承内轴的直径

，试求轴的转速

，轴承宽度

n为多少？

解 油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度

??n?D 60d?x??dy?，则轴表面上总的切向力

设油层在缝隙内的速度分布为直线分布，即

?为

??????

联立上式，解得

??Db ?克服摩擦力所消耗的功率为

????n?2830rmin

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6.两平行平板之间的间隙为2mm，间隙内充满密度为885

kgm3、运动黏度为0.00159m2s的油，试求当两板相对速度为4ms时作用在平板上的摩擦应力。

解 油的动力黏度为

?????0.00159?885?1.40715Pa?s

d?x??，则平板上摩擦应力为 设油在平板间的速度分布为直线分布，即

dy??4????1.40715??2814.3Pa?3?2?10

解：压缩空气的计示压强为由题意知

第二章

1、如图2-16所示，一连接压缩空气的斜管和一盛水的容器相连，斜管和水平面的夹角为30°，从压强表上的读得的压缩空气的压强为73.56mmHg，试求斜管中水面下降的长度L。

所以有L==2m

2、已知h1=600mm，h2=250mm， h3=200mm，h4=300mm， h5=500mm， ρ 1=1000kg/m3，ρ2=800kg/m3， ρ3=13598kg/m3， 求A、B两点的压强差。(图在书33页2-18): 解：图中1-1、2-2、3-3均为等压面，可以逐个写出有关点的静压强为： P1=pA+ρ1gh1 P2=p1-ρ3gh2 P3=p2+ρ2gh3 P4=p3-ρ3gh4 PB=p4-ρ1g(h5-h4) 联立求解得：

pB=pA+ρ1gh1+ρ3gh2+ρ2gh3+ρ3gh4-ρ1g(h5-h4) A、B两点的压强差为：

pA-pB=ρ1g(h5-h4)+ ρ3gh4-ρ2gh3+ρ3gh2-ρ1gh1

3、汽车上装有内充液体的U形管，图见38页2-24所示，U形管水平方向的长度L=0.5m，汽车在水平路面上沿直线等加速行驶，加速度为a=0.5m/，试求U形管两支管中液面的高度差。

解 如图2-24所示，当汽车在水平路面上作等加速直线运动时，U形管两支管的液面在同一斜面上，设该斜面和水平方向的夹角为 ，由题意知

=a/g=(h1-h2)/L=/L

由上式可解出两支管液面差的高度

L=0.5=25.5mm

4、如图２-１所示，一倒置的Ｕ形管，其工作液体为油， 下部为水，已知h=10cm，a=10cm，求两容器中的压强

pA?pB??水g?a?h???油ghpA??水g?a?b?h???油gh??水gb?pB

?pA?pB?a?h?油h?水g?水917?1001000?108.3mmH2O

445、 两互相隔开的密封容器，压强表A的读数为pA=2.7?10Pa，真空表B的读数为pB=?2.9?10Pa，求连接两容器的U形管测压计中两水银柱的液面差h为多少？ ?100?100?解：

因为，压强表测压读数均为表压强，即

pA=2.7?104Pa ，pB=?2.9?104Pa

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因此，选取图中1-1截面为等压面，则有：

pA=pB+?Hggh，

查表可知水银在标准大气压，20摄氏度时的密度为

13.55?103kg/m3

pA-pB(2.7+2.9)?104因此，可以计算h得到：h===0.422m

?Hgg13.55?103?9.8

6、如图所示，一直立的煤气管，为求管中煤气的密度，在高度差H=20m的两个断面上安装U形管测压计，其内工的密度

作液体为水。已知管外空气

?=1.28kg/m3，测压计读数h1=100mm，h2=115mm。若忽略U形管测压计中空气密度的影响，试求煤气管中煤气的密度。解：

由题知，煤气的密度相对于水忽略不计 不同高度空气产生的压强差不可忽略，设

个不同高度上的空气压强分别为Pa1和Pa2，得：

两

P1=Pa1+ρ水gH1 P2=Pa2+ρ水gH2 Pa1-Pa2=ρagH 由管道中1,2处压强如下关系 P1=P2+ρ煤气gH 综上，得：ρ水g（h1-h2）+ρagH=ρ煤气gH

Ρ煤气=ρa+ρ水（h1-h2）/H=1.28+1000*10-3*（100-115）/20=0.53kg/m3

7、用U形管测压计测量压力水管中A点的压强，U形管中液体为水银，若大气压强,求图中A点的绝对压强。

解：

如图所示，选取1-1截面为等压面，则可列等压面方程如下：

pA+?水gh1=pa+?Hggh2

因此，可以得到：

pA=pa+?Hggh2-?水gh1=101325+13550?9.8?900?10-3-1000?9.8?800?10-3=212.9968、用U形管测压计测量管道A、B中的压强差，若A管中的压强为2.744Pa，B管中的压强为 解：

如图所示，选取1-1，2-2截面为等压面，并设1-1截面距离地面高度为H，则可列等压面方程：

kPa

?1051.372?105Pa，试确定U形管中两液面的高度差h为多少？

pA+?水g（HA?H）=p1 p2+?Hggh=p1

pB=p2+?水g（h?H-HB）

联立以上三式，可得：

pA+?水g（HA?H）=pB??水g（h+H?HB）+?Hggh

化简可得：

h==(pA?pB)+?水g（HA?HB）(?Hg??水)g55-2

2.744?10?1.372?10+1000?9.8?(548-304)?10=1.31m(13550-1000)?9.89、如图所示，U形管测压计和容器A连接，若各点的相对位置尺寸h1=0.25m，h2=1.61m，h3=1m，

如图所示，选取1-1,2-2截面为等压面，则列等压面方程可得：

试求容器中水的绝对压强和真空。

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pab??水g(h2?h1)=p1 p1+?Hgg(h2?h3)=p2=pa

因此，联立上述方程，可得：

pab=pa??Hgg(h2?h3)+?水g(h2?h1)=101325?13550?9.8?(1.61?1)+1000?9.8?(1.61?0.25)=33.65kPa 因此，真空压强为：pe=pa?pab=101325-33650=67.6710、

kPa

11、.一圆形容器，直径d=300mm，高H=500mm，容器内水深h1=300mm，容器绕其中心轴等角速旋转，试确定下述数据。 （1）水正好不溢出时的转速n1;

(2)旋转抛物面的自由液面的顶点恰好触及底部时的转速n2,容器停止旋转、水静止后的深度h2为多少。 解：

初始状态圆筒中没有水的那部分空间体积的大小为

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