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文档简介
1、第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么?答:所研究问题中物体的特征尺度L,远远大于流体分子的平均自由行程l,即l/L1。1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级,问下列二种情况连续介质假设是否成立?(1)人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时;(2)假象地球在这样的稀薄气体中运动时。答:(1)不成立。(2)成立。1-3 粘性流体在静止时有没有切应力?理想流体在运动时有没有切应力?静止流体没有粘性吗?答:(1)由于,因此,没有剪切应力。(2)对于理想流体,由于粘性系数,因此,没有剪切应力。(3)粘性是流体的根本属性。只是在静止流体中,由于流场的速度为0,流体的粘性没有表现出来。1-4
2、在水池和风洞中进行船模试验时,需要测定由下式定义的无因次数(雷诺数),其中为试验速度,为船模长度,为流体的运动粘性系数。如果,温度由增到时,分别计算在水池和风洞中试验时的数。(时水和空气的运动粘性系数为和,时水和空气的运动粘性系数为和)。答:时水的为:。时空气的为:。时水的为:。时空气的为:。1-5 底面积为的薄板在静水的表面以速度做水平运动(如图所示),已知流体层厚度,设流体的速度为线性分布,求移动平板需要多大的力(其中水温为)。答:平板表面受到剪切应力作用,根据牛顿内摩擦定律,剪切应力为:。由于,得到,因此。作用于平板上的粘性切向力为:;其中水的密度为:;时水的运动粘性系数为:;代入上式得到:1-6 设物面附近流体的流动如图所示,如果边界层内流速按抛物线分布:,当,温度为,试问流体分别为水和空气时,作用于壁面OAB上的剪切应力。答:物体表面的剪切应力为:。由于:,当时, 。因此:。(1)当流体为水时:时水的密度和运动粘性系数分别为:,。(2)当流体为空气时:时空气的密度和运动粘性系数分别为:,。1-7 有一旋转粘度计如图所示。同心轴和筒中间注入牛顿流体,筒与轴的间隙很小,筒以等角速度转动。设间隙中的流体速度沿矢径方向且为线性分布,很长,底部影响不计。如测得轴的扭矩为,求流体的粘性系
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