流体力学与流体机械习题参考答案

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流体力学与流体机械

习题参考答案

主讲：庆光

中国矿业大学

景松编.流体力学与流体机械, ：中国矿业大学，2001.6（2005.1重印）

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删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13

《流体力学与流体机械之流体力学》

第一章 流体及其物理性质

1-8 1.5m3的容器中装满了油。已知油的重量为12591N。求油的重度?和密度?。 解：??m12591??856.5kg/m3；???g?8394N/m3 V9.8?1.51-11 面积A?0.5m2的平板水平放在厚度h?10mm的油膜上。用F?4.8N的水平力拉它以U?0.8m/s速度移动（图1-6）。若油的密度??856kg/m3。求油的动力粘度和运动粘度。

FU?9.6N/m2，???， Ah?h所以，???0.12Pags，???/??0.12/856?1.4?10?4m2/s

U解：??1-12 重量G?20N、面积A?0.12m2的平板置于斜面上。其间充满粘度。当油液厚度h?8mm时。问匀速下滑时平板的速??0.65Pags的油液（图1-7）度是多少。

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解：F?Gsin20o?6.84N，??因为???F?57Pags， A?h57?0.008U??0.7m/s ，所以U??0.65h1-13 直径d?50mm的轴颈同心地在D?50.1mm的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度??0.45Pag当转速n?950r/min时，求因油膜摩擦而附加的阻s。力矩M。

解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：

A??dL???0.05?0.1?0.016m2

dd2?n???2.49m/s 2260D?d 接触面间的距离为：???0.05mm

2 接触面上的相对速度为：u?接触面之间的作用力：F??Adu???A?358.44N dyu则油膜的附加阻力矩为：M?Fd?8.9Ngm 21-14 直径为D的圆盘水平地放在厚度为h的油膜上。当驱动圆盘以转速n旋转时，试证明油的动力粘度?与驱动力矩M的关系为：

??证明：??960hM 24?nD2?n?n?nr?，v??r? 603030v??2nr2dr??2nr3dr，dM?dFr? dA?2?rdr，dF??dA?h15h15h.

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M??D/2??2nr3dr15h0???2nD4960h

所以：??960hM 24?nD第二章 流体静力学

2-5 试求潜水员在海面以下50m处受到的压力。海面上为标准大气压，海水重度??9990N/m3。

解：P?Pa??h?1?105?9990?50?6?105Pa

2-6 开敞容器，盛装?2??1两种液体，如图2-27所示，求：①在下层液体中任一点的压力；②1和2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器的液面同高？为什么？

解：①P?Pa??1h1??2h2 其中，h1为上层液体的深度，h2为下层液体中任一点距离分界面的距离。

②测压管1的液面高些，与容器的液面同高。

管1中的流体与容器中上层流体为同一种流体，并相互连通，根据等压面的性质，对于同一种流体并连通时，任一水平面为等压面，即管1中的液面与容器的液面等高。

划交界面的延长线，并与管2相交，根据等压面的定义可知，这是一个等

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