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,0.2m3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/k g²K。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8m3,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5m3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0.045Pa²s,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0.157cm2/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30³40cm2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=0.102Pa²s,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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