流体力学第二版(刘鹤年着)课后习题答案..doc

《流体力学》课后部分答案 第一章 1.9水的密度为1000Kg/m3,2L水的质量和重量是多少？ 解：m= 1.19 汽车上路时，轮胎内空气的温度为20，绝对压强为395KPa,行驶后轮胎内空气温度上升到50，试求这是的压强。 第二章 2.12正常成人的血压是收缩压100~120mmHg，舒张压60~90mmHg，用国际单位制表示是多少Pa? 解： ∵ mmPa ∴ 收缩压：mmHgkPakPa 舒张压：mmHgkPakPa 答：用国际单位制表示收缩压：mmHgkPakPa；舒张压：mmHgkPakPa。 2.14密闭容器，压力表的示值为4900N/m2，压力表中心比A点高0.4m，A点在水下1.5m，，求水面压强。 解： （kPa） 相对压强为：kPa。 绝对压强为：kPa。 答：水面相对压强为kPa，绝对压强为kPa。 2.16 盛满水的容器，顶口装有活塞A，直径d=0.4m,容器底的直径D=1.0m,高h=1.8m,如活塞上加力2520N（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。 2.17用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m，试求水面的压强。 解： （kPa） 答：水面的压强kPa。 2.21绘制题图中面上的压强分布图。 解： 2.24矩形平板闸门，一侧挡水，已知长=2m，宽=1m，形心点水深=2m，倾角=，闸门上缘处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力。 解：（1）解析法。 （kN） （m） 对A点取矩，当开启闸门时，拉力满足： （kN） 当kN时，可以开启闸门。 （2）图解法。 压强分布如图所示： （kPa） （kPa） （kN） 对A点取矩，有 ∴ （kN） 答：开启闸门所需拉力kN。 2.25矩形闸门高=3m，宽=2m，上游水深=6m，下游水深=4.5m，试求：（1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。 解：（1）图解法。 压强分布如图所示： ∵ （kPa） （kN） 合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面处。 （2）解析法。 （kN） （m） （kN） （m） 合力：（kN） 合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）： （m） 答：（1）作用在闸门上的静水总压力kN；（2）压力中心的位置在闸门的几何中心，即距地面处。 2.29一弧形闸门，宽2m，圆心角=，半径=3m，闸门转轴与水平齐平，试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。 解：（1）水平压力： （kN） （→） （2）垂向压力： （kN） （↑） 合力：（kN） 答：作用在闸门上的静水总压力kN，。 2。33密闭盛水容器，水深=60cm，=100cm，水银测压计读值=25cm，试求半径=0.5m的半球形盖所受总压力的水平分力和铅垂分力。 解：（1）确定水面压强。 （kPa） （2）计算水平分量。 （kN） （3）计算铅垂分力。 （kN） 答：半球形盖所受总压力的水平分力为kN，铅垂分力为kN。 2.34球形密闭容器内部充满水，已知测压管水面标高=8.5m，球外自由水面标高=3.5m，球直径=2m，球壁重量不计，试求：（1）作用于半球连接螺栓上的总压力；（2）作用于垂直柱上的水平力和竖向力。 解：（1）取上半球为研究对象，受力如图所示。 ∵ （kN） ∴（kN） （2）取下半球为研究对象，受力如图。 ∵（kN） 答：（1）作用于半球连接螺栓上的总压力为kN；（2）作用于垂直柱上的水平力和竖向力。 ４－９水管直径５０ｍｍ ４－10在变直径竖管中流动，已知粗管直径d1=300mm,流速V1=6m/s。为使两断面的压力表读值相同，试求细管直径（水头损失不计）。 6-17 为了确定圆管内经，在管内通过 为0.013cm /s的水，实测流量为35cm /s,长15m管段上的水头损失为2cm水柱。试求此圆管的直径。  - 4 -