工程流体力学习题指南.doc

《工程流体力学》习题 第二章 习 题 [2-3] 有一如图2-3所示的鉴定压力表的校正器，器内充满油液，油的体积压缩率=4.75×10-10m2/N，用手轮旋转密封良好的活塞。已知活塞直径D=10mm，旋进螺t=2mm ，在 0.1MPa时的油液体积为V0=0.2L，问手轮应旋进多少圈，才能造成20MPa的油压。（答：n=12.1圈） [2-6] 如图2-6所示，有上下两块平行圆盘，直径均为D。在间距为 ( 的缝隙中充满动力粘度为 ( 的液体。若下盘固定不动，要想使上板以等角速度 ( 旋转，问需施加多大的力矩 M 。（答：M=(((D2/(32() ） [2-7] 两种不相混合液体的交界面为A-A 。两种液体的动力粘度分别为 (1=0.14Pa(s, (2=0.24Pa(s ；两液层厚度分别为(1=0.8mm , (2=1.2mm ，如图2-7所示。假设两种液体中的速度分布均为直线规律，试求使底面积A=1000cm2 的平板以(0=0.4m/s 的匀速运动所需的力。（答：F=3.73N ） 第三章 习 题 [3-2] 盛水容器形状如图3-23所示。已知h1=0.9 m ，h2=0.4 m ，h3=1.1 m ，h4=0.75 m ，h5=1.33 m 。求各点的表压强。（答：p1=0 ，p2=4.90 kPa ，p3= - 1.96 kPa ，p4= - 1.96 kPa ，p3= - 7.64 kPa） [3-4] 如图3-25所示，直径D=0.8 m，d=0.3 m的圆柱形容器自重1000 N ，支承在距液面为b=1.5 m 的支架上。由于容器内部有真空，将水吸入。若a+b=1.9 m ，求支架上的支承力F。（答：F=4013 N） [3-7] 如图3-28所示，边长b=1 m顶部敞口于大气水箱，盛水深度h=0.75 m 。容器以匀加速度ay和 az水平向右、铅垂向上运动，ay和 az大小相等，并使水达到即将外溢的的极限状态。试求加速度的大小及容器底角A 、B两点的压强。（答：ay=az=9.81 m/s2，pA=19620 Pa，pB=9810 Pa） [3-8] 如图3-29所示，直径 D=1.2 m，长L=2.5 m 的油槽车。内装密度 (=900kg/m3 的石油。油面高度 h=1 m，以 a=2m/s2 的加速度水平运动。试求侧盖 A和 B上所受油液的作用力。（答：FA=12529.6N，FB=7409.1N） [3-9] 如图3-30所示，一圆柱形容器，直径D=1.2 m ，完全充满水。在顶盖上r0=0.43 m 处开一小孔, 敞口测压管中的水位a=0.5 m 。问此容器绕立轴旋转的转速n为多大时，顶盖所受静水总压力为零？（答：n=427 r/min） 第四章 习 题 [4-9] 如图4-10所示，管路AB在B点分为BC、BD两支，已知dA=45cm , dB=30cm , dC=20cm, dD=15cm , (A=2m/s , (C=4m/s , 试求(B , (D。(答：(B=4.5cm/s , (D=10.6m/s) [4-10] 三段管路串联如图4-11所示，直径d1=100cm , d2=50cm , d3=25cm ，已知断面平均速度(3=10m/s ，求(1、(2和质量流量（流体为水）。（答：(1=0.625m/s , (2=2.5m/s , =4.9kg/s） 第五章 习 题 [5-1] 水从铅直圆管向下流出，如图5-23所示。已知d1 = 10cm，管口处的水流速度v1 = 1.8m/s，试求管口下方h = 2m处的水流速度v2和直径d2。（答：v2 = 6.5m/s，d2 = 5.2cm） [5-2] 水箱侧壁接出一直径 D = 0.15m的管路，如图5-24所示。已知h1 = 2.1m；h2 = 3.0m，不计任何损失，求下列两种情况下A点的压强。（1）管路末端安一喷嘴，出口直径d = 0.075m，（2）管路末端没有喷嘴。（答：p1 = 17400Pa，p2 = -29400Pa） [5-6] 有密度ρ = 900kg/m3的油液，在铅直管道中流动，如图5-28所示。已知管道直径d = 0.2m，在相距L = 20m的1、2两点处测得p1 = 0.196Mpa，p2 = 0.5886MPa 试问油液流动方向如何？水头损失多大？（答：向上流动，hf = 24.4m油柱） [5-10] 如图5-32所示，将一平板垂直探人水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量qv1，并引起射流的剩余部分偏转一角度α，已知射流速度v = 30m/s，总流量qv = 36L/s，平板所截流量qv1 = 12L/s。不计重力及流动损失，求射流加于平板上的力和偏转角度。（答：