第二章 流体力学作业题答案(1)

1、第二章流体力学一、填空题1、流体做稳定流动时，流线的形状不发生变化，流线与流体粒子的运动轨迹重合。2、理想流体稳定流动时，截面积大处流速小，截面积小处流速大。3、理想流体在水平管中作稳定流动时，流速小的地方压强大，流速大的地方压强小。4、当人由平卧位改为直立位时，头部动脉压减小，足部动脉压增大皮托管是一种测流体速度的装置，其工作原理为将动压强转化为可5、测量的静压强。6、粘性流体的流动状态主要表现为层流和湍流两种。7、实际流体的流动状态可用一个无量纲的数值即雷诺数Re来判断：当_R<1000,液体作层流；R>1500时,ee流体作湍流。流量Q与管子半径的四次方成正比，管子长度成反比

2、。9、水在粗细不同的水平管中作稳定流动，若流量为3X103cm3s-i,管的粗处截面积为30cm2，细处的截面积为10cm2,则粗细两处的压强差为4X103Pa。10、正常成年人血液流量为0.85X10-4m3s-1,体循环的总血压降是11.8KPa,则体循环的总流阻为1.4X1°8Pasm-3。11、球型物体在流体中运动时受到的流体阻力的大小与球体的速度成正比，与球体半径成正比。12、实际流体具有可压缩性和粘性，粘性液体则只考虑流体的粘性而没考虑流体的可压缩性。13、粘性流体做层流时，相邻流层的流体作相对滑动，流层间存在着阻碍流体相对滑动的内摩擦力或粘性力，粘性力是由分子之间的相互

3、作用力引起的。14、一般来说，液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随随温度升高而增加15、血压是血管内血液对管壁的侧压强，收缩压与舒张压之差称为脉压二、单项选择题（D）1、下列关于流场、流线、流管的说法错误的是：A、流速随空间的分布称为流场；B、流线上任意一点的切线方向与流经该点的流体粒子的速度方向一致；C、流线不可能相交；D、流管内的流体粒子可以穿越流管。(B)2、理想流体作稳定流动，则:A、流体流经空间各点的速度一定相同；B、流体流经空间各点的速度不随时间变化；C、流体流经空间的流线是一组平行线；D、流体的流速一定很小。(B)3、水平放置且靠得很近的两张纸间有空气通过时，这时两张纸将：A

4、、相互分开；B、相互靠拢；C、静止不动；D、无法确定(A)4、水在水平管中的稳定流动可视为理想流体，截面半径为3cm处的流速为6ms-i,则在截面半径为6cm处的流速为:A、1.5ms-i；B、3ms-i；C、6ms-i；D、12ms-i。（C）5、流体流经同一流管不同半径处，保持不变的是：A、压强；B、流速；C、流量；D、流阻（C）6、一个截面积很大的容器内装有高度为h的理想流体，容器底部有一个小孔，则流体从小孔流出的速度为：管，流速变慢的主要原因是：A、血液是非牛顿液体；B、毛细血管流阻大；C、毛细血管内血压低；D、毛细血管的总截面积大。(B)8、在泊肃叶定律中，体积流量与其四次方成正比的

5、物理量是：A、压强差P；B、管半径R；C、粘度n；D、管长L。(D)9、粘性流体在水平细管做层流时，其流阻为R,若将管半径减少一半，其他参数不变化，则其流阻变为：A、2R；B、4R；C、8R；D、16R。三、应用题1、水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为管的最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s,问最细处的压强为多少？若在此最细处开一小孔，水会不会流出来？解：设粗、细处的截面积分别为S1、S,且S=3S212由连续性方程PU2+pgh+P=1111pU222+pgh+P22Su2二iu=3u=6(ms-1)S112由伯努力方程P=P，h=h1012P=P-1p(u2U2)二085

6、3X105(Pa)<P202210由于细处的压强小于大气压强，显然水不会流出。2、在水管的某一点，水的流速为2m-i,高出大气压的计示压强为104p，设a水管的另一点的高度比第一点降低了1m,如果在第二点处水管的横截面积是第一点的1/2，求第二点处的计示压强。已知-二2m/sAp=104p11ah=1mS=1Sh=0m12212求A解：据理想流体的伯努利方程11p+pu2+Pgh=p+pu2+pgh1211222211p+Ap+pu2+pgh=p+Ap+pu2+pgh0121102222将以上数据代入得Ap=1.4x104(p)2a3、一开口大容器，在底部有一小孔，截面积为1.0cm2,

7、若每秒向容器注入4.OX10-4m3的水，问容器中水深可达多少？据公式Q=&“二4m/Sp+pgh二p+00PU22g2=0.8(m)24、密闭大容器底侧开有小孔A，水深h和压强计指示h如图所示。求水12从小孔A流出的速度。据理想流体的伯努利方程1p+pg(h+h)=p+pu202102A5、水在内半径为0.1m的金属管中，以0.3mSt的速度流动，水的密度为1.0X103kgm-3,粘度为1.0X10-3Pas。水在管中呈何种流动状态？若管中的流体是油，流速不变，其在管中呈何种流动状态？（油的密度为0.9X103kg-m3,粘度为2.5X10-2Pas）R=e1pRui11000x0.3x0.1TO3=3x104Re2pRu2n2湍流0.9x1000x0.3x0.1=1.08x1032.5x10-2过渡流动6、20°C的水在半径为1X10-2m的水平管中流动，如果在管轴处的流速为0.1m/s,则由于粘滞性，水沿管子流动10m后，压强降落了多少（20°C时水的粘度为10X10-3Pas）?_R2AP管轴处的流速为：u=4nL4nlo4X10-3X10X0.1Ap一一40(p)R20012a7、正常成年人心脏每秒搏出血液的体积约为8.0X10-5m3s-i，平均血压为133kPa求外周阻力是多少？Q一"Q-旷fR一