流体力学习题及答案

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《流体力学》习题(一)

1-1 已知油的重度为 7800N/m3,求它的密度和比重。又, 0.2m 3此种油的质量和重量 各为多少?

1-2 已知 300L(升 ) 水银的质量为 4080kg ,求其密度、重度和比容。

1-3 某封闭容器内空气的压力从 101325Pa 提高到 607950Pa , 温度由 20℃升高到 78℃, 空气的气体常数为 287.06J/kg ²K 。问每 kg 空气的体积将比原有体积减少多少?减少的百分 比又为多少?

1-4 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一 膨胀水箱,使水有膨胀的余地。若系统内水的总体积为 8m 3,加温前后温差为 50℃,在其温 度范围内水的膨胀系数为 βT =9³10-41/℃,求膨胀水箱的最小容积。

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题 1-4图 题 1-5图

1-5 图示为压力表校正器。器内充满压缩系数为 βp =4.75³10-101/Pa的油液,器内压 力为 105Pa 时油液的体积为 200mL 。现用手轮丝杆和活塞加压,活塞直径为 1cm ,丝杆螺距 为 2mm ,当压力升高至 20MPa 时,问需将手轮摇多少转?

1-6 海水在海面附近的密度为 1025kg/m3,在海面下 8km 处的压力为 81.7MPa ,设海 水的平均弹性模量为 2340MPa ,试求该深度处海水的密度。

1-7 盛满石油的油槽内部绝对压力为 5³105Pa ,若从槽中排出石油 40kg ,槽内压力就 降低至 l05Pa 。已知石油的比重为 0.9,体积弹性系数为 1. 32³109N/m2,求油槽的体积。 1-8 体积为 5m 3的水在温度不变的条件下,压力从 1大气压增加到 5大气压,体积减 小了 1L ,求水的体积压缩系数和弹性系数值。

1-9 某液体的动力粘度为 0.045Pa ²s ,其比重为 0.85,试求其运动粘度。

1-10 某气体的重度为 11.75N/m3,运动粘度为 0.157cm 2/s,试求其动力粘度。

1-11 温度为 20℃的空气在直径为 2.5cm 的管道中流动。在距管壁 1mm 处空气流速为 3cm/s,试求:(1)管壁处的切应力; (2)单位管长的粘性阻力。

1-12 有一块 30³40cm 2的矩形平板, 浮在油面上, 其水平运动的速度为 10cm/s, 油层 厚度 δ=10mm ,油的动力粘度 μ=0.102Pa ²s ,求平板所受的阻力。

1-13 上下两块平行圆盘,直径均为 d ,间隙厚度为 δ,间隙中液体的动力粘度为 μ, 若下盘固定不动,上盘以角速度 ω旋转,求所需力矩 M 的表达式。

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