[工程流体力学(水力学)]__禹华谦1-10章习题解答.docx

— PAGE \* Arabic 1 — [工程流体力学(水力学)]__禹华谦1-10章习题解答 第一章 绪论  1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32  1  125679.2m V V ==  ∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=?  1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==  原原原μρν035.1035.1==  035.0035.1=-=-原  原  原原原μμμμμμ  此时动力粘度μ增加了3.5%  1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy  du  -=  )(002.0y h g dy  du  -==∴ρμ  τ 当h =0.5m ，y =0时  )05.0(8070-??=τ  Pa 807.9=  1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。     [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑  y  u A  T mg d d sin μθ== 001  .0145.04.062  .22sin 8.95sin ????=  =  δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ  1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y  u  d d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。     [解]      第二章 流体静力学  2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。    [解] gh p p a ρ+=0  kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=??==-=∴ρ  2-2．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa 。压力表中心比A 点高0.5m ，A 点在液面下1.5m 。  求液面的绝对压强和相对压强。    [解] g p p A ρ5.0+=表  Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=?-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000  =+-=+= 2-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m 。试求水面的绝对压强p abs 。    [解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-++g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ  g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+  kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=??-???+=-+=水汞ρρ  2-4． 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。试求A 、B 两点的压强差。（22.736N ／m 2）    [解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++  Pa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+??-???=+-=-∴水水银ρρ  2-5．水车的水箱长3m,高1.8m ，盛水深1.2m ，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a 的