流体力学（平日的作业题）

本文格式为Word版，下载可任意编辑——流体力学（平日的作业题）第一章绪论

1-6．图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m，平板浮在油面上，油深??1mm，

s油的??0.09807Pas，求作用于平板单位面积上的阻力？

??

du1????0.09807??98.07Pa解????dy0.0011-7.温度为20℃的空气，在直径为2.5cm管中滚动，距管壁上1mm处的空气速度为3cm/s。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？解:f=?Adu?0.0183?10?3?2.5?10?2??1?3?10?2/10?3?4.3?10?5N/mdy1-8．一底面积为40?45cm，高为1cm的木板，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动，已知v?1m，??1mm，求润滑油的动力黏度？

sδ1312G5V

??解??T?GSin??0所以T?GSin??G?但T?A?5525?5?g??g131313du1?0.40?0.45??180?dy0.001所以??

25?9.807?0.105Pa?s

13?180其次章流体静力学

2-6．封闭容器水面的绝对压强p0?107.7KNm2求（1）水深h?0.8m的A点的绝对压强和相对压强？（2）若容器水面距基准面高度Z?5m，

m求A点的测压管高度和测压管水头。并图示容器内液体各点的测压管水头线；（3）压力表M和酒精（??7.944KN）测压计h的读数值？

2，当地大气压强pa?98.07KN，试

m2Mp0h1A

hKN2?A?p0??h1?107.7?9.807?0.8?115.55?解??（1）p?mKNpA?p?A?pa?115.55?98.07?17.48（2）h2?m2

pA??17.48?1.78m9.807Hn?ZA?h2?5?1.78?6.78m

（3）pM?p0?pa?107.7?98.07?9.63KNm2

h?pM??9.63?1.21m7.9442-16.已知水箱真空表M的读数为0.98kPa，水箱与油箱的液面差H=1.5m，水银柱差

3h2?0.2m，?油?800kg/m，求h1为多少米？

解：取等压面1-1，则

Pa?P??g?H?h1?h2??Pa??油gh1??Hggh2h1??

?Hggh2?P??g?H?h2?????油?g

133280?0.2?980?9800??1.5?0.2??5.6m?1000?800??9.82-20.图为倾斜水管上测定压差的装置，已知z?20cm，压差计液面之差h?12cm，求当（1）?1?920kg/m的油时;（2）?1为空气时;A、B两点的压差分别为多少？

3PA??gh?PB??gZ??1gh解：（1）取等压面1-1PB?PA?

?1gh??gZ??gh（2）同题（1）可得

?920?9.8?0.12?9800?(0.2?0.12)?1865.92PaPA??gh?PB??gZPB?PA??gZ??gh?9800?(0.2?0.12)?784Pa

2-36.有一圆滚门,长度l?10m,直径D?4m,上游水深H1?4m,下游水深H2?2m,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力?

122p?p?p??l(H?H)解??x1x2x12??21??9.807?10?(42?22)?590KN2

3pz??V???Al???R2l4

3???9.807?4?10?920KN422-44.一洒水车以等加速度a?0.98m/s在平地上行驶，水车静止时，B点位置x1?1.5m，h?1m，求运动后该点的静水压强。

a0.98z??x?????1.5??0.15m解：由自由液面方程可得g9.8h'?h?z?1?0.15?1.15m故B点的静水压强为1.15mH2O

2-47在D=30cm，高H=50cm的圆柱形容器中盛水，h=30cm，当容器绕中心轴等角速度转动时，求使水恰好上升到H时的转数.

解：O点的位置z'??H?h??z?0.2?z?2g242222??R?Rz'?R2??Rzz???0.2mz'?2z??0.4m4g22g4g?n??60?178rad/m解得??2.97rad/s2?未转动时的水位在转动时最高水位与最低水位的正中间

?2R2第三章一元流体动力学基础

3-1.直径为150mm的给水管道，输水量为980.7kN/h，试求断面平均流速。解：由流量公式Q??vA注意：?kN/h?kg/s?Q??vA?

v?Q得：v?1.57m/s?A3

3-2.断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速解：由流量公式Q?vA得：v?QA由连续性方程知v1A1?v2A2得：v2?12.5m/s

3-3.水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中.当出口流速10m/时,求(1)容积流量及质量流量;(2)d1及d2管段的流速

3解：(1)由Q?v3A3?0.0049m/s质量流量?Q?4.9kg/s

(2)由连续性方程：v1A1?v3A3,v2A2?v3A3得：v1?0.625m/s,v2?2.5m/s

3-15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失解：设水容重为?g，水银容重为?1g

2由连续性方程vaAa?vbAbAa?（0.05）

?4Ab??d????0.6?0.001

22vavb?0?0?由能量方程知3?2g2g3解得：Q?vaAa?0.00815m/s

列管口到水银测压计出口的方程：

2va?g（3?1.5）??g??1gh得：h?395mmHg

2g3-17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接d1，d2，h均为已知,问气罐压强能将B池水抽空出。

p0多大方才

22p1v12v2v2??解：设水的密度为?，p0???g2g2g2p1???ghv1A1?v2A2得：p0??gh?d2??d?1????1?4

3-18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49kPa，闸门开启后，压力表读数为0.98kPa，由管进口到闸门的水头损失为1m，求管中的平均流速。

ppv2?1?h1?2又h1?2?1m得：v?8.74m/s解:由能量方程得：??g2g?g

3-29.直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=500mm的两支管，A-A断面压强为

370kPa，管道流量Q?0.6m/s，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求