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《流体力学》

习题与答案

周立强

中南大学机电工程学院液压研究所

中南大学机电工程学院液压研究所 周立强

第1章 流体力学的基本概念

1-1. 是非题(正确的打“√”，错误的打“?”)

1. 理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。（ √） 2. 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。（ √ ） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。（ √ ） 4. 牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。（ ? ） 5. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（ ? ） 6. 有旋运动就是流体作圆周运动。（ ? ） 7. 温度升高时，空气的粘度减小。（ ? ）

8. 流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。（ ? ） 9. 平衡流体不能抵抗剪切力。（ √ ） 10. 静止流体不显示粘性。（ √ ） 11. 速度梯度实质上是流体的粘性。（ √ ）

12. 流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。（ √ ） 13. 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（ ? ）

14. 牛顿内摩擦定律中，粘度系数m和v均与压力和温度有关。（ ? ） 15. 迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述；它们是对同一事物的不同

说法；因此迹线就是流线，流线就是迹线。（ ? ）

16. 如果流体的线变形速度θ=θx+θy+θz=0,则流体为不可压缩流体。（ √ ） 17. 如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。（ √ ） 18. 流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关，而且还与作用面积的大小、

体积和密度有关。（ ? ）

19. 对于平衡流体，其表面力就是压强。（ √ ）

20. 边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。（ ? ）

?fx?ax?1-2已知作用在单位质量物体上的体积力分布为：?fy?b，物体的密度

??fz?cza?0，b?0.1Nkg，坐标量度单位为m；其中，??lx2?ry?nz?，c?0.5N?kg?m?；l?2.0kgm5，r?0，n?1.0kgm4。试求：如图1-2所示区域的体积力Fx、

Fy、Fz各为多少？

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中南大学机电工程学院液压研究所 周立强

z 4 2 y

3 x 题1-2图

解：?FV??fV?dV?????fVdxdydz

VV?Fx??fx?dV????0??dxdydz?0

VVFx?0N

?Fy??dx?dy?b?lx2?ry?nz?dz000342????0.1?2x2?0y?1z?dxdydzV 12??23?221???xyz?zxy??0.1?0.1??x?z?xyz22??3??31??2???32??2??3?2?4?0.1?16.8N2??3Fy?16.8N

?Fz??dx?dy?cz?lx2?ry?nz?dz000342????Vz2x2?0y?1z?dxdydz?21?1?1??x3yz2?z3xy???x2z?z2?xyz6?6?61??32?2?22??3?2?4?88N6Fz?88N

答：各体积力为：Fx?0N、Fy?16.8N、Fz?88N

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