矿山流体机械习题.pdf

第一章 流体的性质 1．什么叫流体的密度和重度？其关系如何？ 答：流体的密度是指流体在单位体积内所具有的质量，用符号 ρ 表示。流体的重度是指 流体在单位体积内所具有的重力，用符号 γ表示。 流体的重度与密度有下列关系：  g 2 ．什么叫流体的压缩性和膨胀性？液体和气体的压缩性和膨胀性如何？ 答：流体的压缩性是指在温度不变的情况下，流体体积随压强增加而缩小的性质。流体 的膨胀性是指在压强不变的情况下，流体体积随着温度升高而增大的性质。 液体的压缩性和膨胀性很小，因此，一般工程问题中可以忽略不计，只有在某些特殊情 况下，如作管路水锤计算或水暖系统时，才需要考虑液体的压缩性和膨胀性。 气体的压缩性和膨胀性都很大，但在压强和温度变化很小的情况下，这种性质有时可以 忽略不计。 3 ．什么叫流体的粘性？它对流体的流动有什么作用？ 答：流体的粘性是指流体运动时，其内部各质点或流层之间由于具有相对运动而产生内 摩擦力以阻止流体做相对运动的性质。流体的粘性是其流动时产生阻力的内在原因。 4 ．圆管中充满流动的流体，是靠管壁的流速大？还是靠管中心的流速大？为什么？ 答：靠管中心的流速大。根据牛顿粘性定律，圆管内的流体，在紧靠壁处，由于流体质 点粘附于管壁上，其速度为零。随着离壁距离的增加，流体速度增大。在管轴处，流体质点 离壁距离最远，其速度最大。 5 ．水的重度γ＝9.71kN/m3 -3 ，μ＝0.599 ×10 Pa ·s，求它的运动粘度ν。 解： 3  g 0 .599 10 9 .81 6 2  0 .605 10 m /s 3   9 .71 10 第二章 流体静力学基础 1．流体静压强有哪些特性？ 答：流体静压强有两个特性：第一特性为流体静压强总是垂直于作用面，且指向作用面； 第二特性为在静止流体中任意一点所受各方向的静压强大小均相等。 2 ．如图2-1 所示为一密闭水箱，试分析两支 U 形管中 A—A 、B—B 、C—C 是否为等压 面？为什么？ Java精品教程 图2-1 题 2 图 答：等压面是在同种液体处于静止、连续的条件下讨论的。如果不能同时满足同种、静 止、连续这三个条件，液体中的水平面就不是等压面。 如图 2-1 所示，A—A 液面同时满足同种、静止、连续三个条件，所以，A—A 液面是等 压面；B—B 液面虽属静止、连续，但不同种，所以，B—B 液面不是等压面；C—C 液面同 时满足同种、静止、连续三个条件，所以，C—C 液面是等压面。 3 ．如图2-2 所示的水压机，a ＝0.25m，b ＝0.75m，d ＝0.08m 。当 G＝9810N，P ＝200N 时，处于平衡状态。试求大活塞直径D ？ 图2-2 题 3 图 解：根据题意，小活塞下面产生的压力 P 1 为： a b P P 1 a 小活塞下面产生的压强p 1 为： P 4(a b)P 4 (0.2