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1、第1章流体的主要物理性质(含绪论)1-1温度为38°C的水在一平板上流动(1)如果在x=x,处的速度分布ux=3y-y求该点壁面切应力。38°C水的特性参数是：p=U/加“v=0.007cm2/s(2)在y=1加加和x=召处，沿y方向传输的动量通量是多少?(3)在=1mm和x=X］处，沿x方向有动量通量吗？若有，它是多少(垂直于流动方向的单位面积上的动量通量)？解：(1)“=%>=0.007x1cnvtsm3丿0.007x10~4x1000'mkg=0.0007Pa•s^=3-3/壁面处，y=0,故有dy如dy=(3-3巩站3y=0
2、"〃垒=_3“=_3x0.0007=-2.1xlO~3Padii.⑵亍dydy-2.999997=-(3-3y2)
3、y=oooiy=0.001厂=_“如=(-0.0007)x(-2.999997)=-2.0999x10-3Pady(3)沿x方向的对流动量通量为puxux叭“=3x0.001-0.0043x10」—Ay=O.(X)l$Npuxiix=1000x0.003x0.003=0.009——〃广•s1-2一平板距另一固定平板3=0.5mm,二板水平放置，其间充满流体，上板在单位面积上为r=2N/m的力作用下，以u=0.25m/s的
4、速度移动，求该流体的动力粘度。解：由牛顿粘性定律T=jU—dy由于两平板间隙很小，速度分布可认为是线性分布，可用增量来表示微分。jU=妙=T-^—=2x0,5X1°-=0.004{Pa•s)duw-00.251-3长度厶=1加,直径d=200mm水平放置的圆柱体，置于内径D=206mm的圆管中以"=i!s的速度移动，已知间隙中油液的密度为p=920kg/m运动粘度v=5.6xl0'4/7i2/5,求所需拉力F为多少?解：动力粘度为p=pv=920x5.6x10-4=0.5152(Pa・s)由牛顿粘性定律由于间隙很小，速度可认为是
5、线性分布。F=/^—=/m4^=05152x3J4x02xIx—^—x103=107.8(/V)dyD-d206-200221-4如图1-2所示，在两块相距20mm的平板间充满绝对粘度^1=0.065Pa-s的油，如果以lm/s速度拉动距上平板5mm处、面积为0.5川的薄板，求需要的拉力。5mmTi15mm0.5m2图1-2平板间薄板受力解““字刍ayo巧=0.065x1/0.005=1377//t2=0.065x1/0.015=4.33/V/m2拉力F=(r,+t,)A=(13+4.33)x0.5=8.665N1-5两平行板相距3.
6、2mm,下板不动，而上板以1.52m/s的速度运动。欲使上板保持匀速运动状态，需要施加2.39N/H?的力，求板间流体的动力粘度系数？卄,.du4w-0.u解由F=/zA--«/zA——=//A—dyoo因—=2.39N/m2A"-*w1.52vcc-i又一==480583.2x10」故“二竺=4.99x1()7Pg$4801-6某可压缩液体在圆柱形容器屮，当压强为2MN/m2时体积为995cn?,当压强为1MN/m2时体积为1000cm3,问它的等温压缩率k・「是多少？参考答案：=5x10~9P6Z~'1-7当一平板在以固定板对面以
7、0.6m/s的速度移动时（如图），计算其稳定状态下的动量通量（N/n?）。板间距离为2mm,板间流体的动力粘度为v=2Xl（y6pa・s,动量通量的方向如何？切应力的方向呢？题1・7示意图参考答案：T=0.61N/m21-8如图所示，在相距h=0.06m的两个固定平行板中间放置另一块薄板，在薄板的上下分别方有不同黏度的油,并且一种油的黏度是另一种油的2倍。当薄板以匀速v=0.3m/s被拖动时，没平方米受合力F=29N,求两种油的黏度各是多少？题1・8示意图参考答案：=0.91Pa-s1-9温度为20°C、流量为60m3/h的水流入加热
8、器，经加热后，水温升高到80°C,如果水的体积膨胀系数av=550xio_7°c。问水从加热器中流出时，体积流量变为多少。参考答案：=1.98m3/h1-10用活塞油缸来测定某种液体的体积压缩系数。当压强为106Pa时，液体的体积为1L,当压力升高到2XIO6Pa吋，液体的体积为995cm3,求这种液体的体积压缩系数k.参考答案：心=5><10一9戶。7第2章流体静力学【题2-1］如图2-1所示，一圆柱体d=0.1“质量m=50^，在外力F=520N的作用下压进容器中，当h=0.5m时达到平衡状态。求测压管屮水柱高度H=?二二二下孑卩
9、图2-1题2-1示意图4040H二"+"£)x4_h=0.5二12.6m7rxd^xy;rx0.1~x998x9.81【题2・2】两个容器A、B充满水，高度差为农为测量它们Z间的压强差，用顶部充满油的倒U形管将两个容器相
