1.1按连续介质的概念,流体质点是指:(d)
(a)流体的分子;(b)流体内的固体颗粒;(c)几何的点;(d)几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
1.2作用于流体的质量力包括:(c)
(a)压力;(b)摩擦阻力;(c)重力;(d)表面张力。
1.3单位质量力的国际单位是:(d)
(a)N;(b)Pa;(c)kgN/;(d)2/sm。
1.4与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b)
(a)剪应力和压强;(b)剪应力和剪应变率;(c)剪应力和剪应变;(d)剪应力和流速。
1.5水的动力黏度μ随温度的升高:(b)
(a)增大;(b)减小;(c)不变;(d)不定。
1.6流体运动黏度ν的国际单位是:(a)
(a)2/sm;(b)2/mN;(c)mkg/;(d)2/msN。
1.7无黏性流体的特征是:(c)
(a)黏度是常数;(b)不可压缩;(c)无黏性;(d)符合RTp
=ρ。
1.8当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a)(a)1/20000;(b)1/10000;(c)1/4000;(d)1/2000。
1.9水的密度为10003kg/m,2L水的质量和重量是多少?解:10000.0022mVρ===(kg)
29.80719.614Gmg===(N)
答:2L水的质量是2kg,重量是。
体积为3m的油料,重量为4410N,试求该油料的密度是多少?解:44109.807899.3580.5
mGgVVρ====(kg/m3)
答:该油料的密度是m3。
1.11某液体的动力黏度为Pas,其密度为8503/kgm,试求其运动黏度。解:60.0055.88210850
μνρ-===(m2/s)答:其运动黏度为65.88210-m2/s。
1.12有一底面积为60cm×40cm的平板,质量为5Kg,沿一与水平面
成20°角的斜面下滑,平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm,若下滑速度/ms,求油的动力黏度μ。
解:平板受力如图。
沿s轴投影,有:∴3
2sin2059.807sin200.6105.0100.60.40.84
GUAδμ--===(kgms)答:油的动力黏度25.010μ-=kgms。
1.13为了进行绝缘处理,将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。已
知导线直径为0.8mm;涂料的黏度μ=Pas,模具的直径为0.9mm,长度为20mm,导线的牵拉速度为50/ms,试求所需牵拉力。解:()5010000.02200.90.82
U
τμδ===-(kN/m2)330.8102010201.01Tdlπτπ--===(N)
答:所需牵拉力为1.01N。
1.14一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转ω=16/rads,锥体与固定壁
面间的距离δ=1mm,用μ=Pas的润滑油充满间隙,锥底半径R=0.3m,高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。
解:选择坐标如图,在z处半径为r的微元力矩为dM。
其中rzRH=
∴33302H
RMzdzHH
πμωδ=39.568=(Nm)
答:作用于圆锥体的阻力矩为39.568Nm。
1.15活塞加压,缸体内液体的压强为时,体积为10003cm,压强为
10Mpa时,体积为9953cm,试求液体的体积弹性模量。
解:()6100.1109.9p=-=(Mpa)
()66995100010510V--=-=-(m3
)
6
9669.9101.9810510100010pKVV--=-=-=-(pa)答:液体的体积弹性模量91.9810K=pa。
1.16图示为压力表校正器,器内充满压缩系数为k=×10-10Nm/2的液
压油,由手轮丝杠推进活塞加压,已知活塞直径为1cm,丝杠螺距为2mm,加压前油的体积为200mL,为使油压达到20Mpa,手轮要摇多少转?
解:∵VVKp
=-∴106664.75102001020101.910VKVp---=-=-=-(m3)
设手轮摇动圈数为n,则有24ndlVπ
=()()()
6222341.910412.10110210Vndlππ----===-圈即要摇动12圈以上。
答:手轮要摇12转以上。
1.17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。若系统内水的总体积为83m,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数Vα=℃。求膨胀水
箱的最小容积。
解:∵VVVT
α=∴0.000518500.204VVVTα===(m3)
答:膨胀水箱的最小容积0.204m3。
1.18钢贮罐内装满10℃的水,密封加热到75℃,在加热增压的温度
和压强范围内,水的热膨胀系数Vα=×10-4/℃,体积弹性模量k=2×1092/mN,罐体坚固,假设容积不变,试估算加热后罐壁承受的压强。解:∵VVVT
α=∴自由膨胀下有:
VVTVα=又∵pKVV=-
∴()494.110210751053.3VVpKKTV
α-=-==-=(Mpa)加热后,钢罐内的压强为053.3ppp=+=Mpa。设00p=(表压强)。
答:加热后罐壁承受的压强是53.3Mpa。
1.19汽车上路时,轮胎内空气的温度为20℃,绝对压强为395kPa,
行驶后轮胎内空气的的温度上升到50℃,试求这时的压强。解:设满足理想气体方程,则有:1223952732027350
VpVpVRT===++假设12VV=,可解得2323395435.4293
pp===(kPa)答:这时的压强为435.4kPa。
第二章习题答案
2.1静止流体中存在:(a)
(a)压应力;(b)压应力和拉应力;(c)压应力和剪应力;(d)压应力、拉应力和剪应力。