贾月梅主编《流体力学》第一章课后习题答案.pdfVIP

《流体力学》

习题与答案

周立强

中南大学机电工程学院液压研究所

第1章流体力学的基本概念

1-1.是非题(正确的打“√”，错误的打“”)

1.理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。（√）

2.在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（√）

3.粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。（√）

4.牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。（）

5.牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（）

6.有旋运动就是流体作圆周运动。（）

7.温度升高时，空气的粘度减小。（）

8.流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。（）

9.平衡流体不能抵抗剪切力。（√）

10.静止流体不显示粘性。（√）

11.速度梯度实质上是流体的粘性。（√）

12.流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。（√）

13.恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（）

14.牛顿内摩擦定律中，粘度系数m和v均与压力和温度有关。（）

15.迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述；它们是对同一事物的不

同说法；因此迹线就是流线，流线就是迹线。（）

16.如果流体的线变形速度θ=θx+θy+θz=0,则流体为不可压缩流体。

（√）

17.如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。

（√）

18.流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关，而且还与作用面积的大

小、体积和密度有关。（）

19.对于平衡流体，其表面力就是压强。（√）

20.边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。（）

1-2已知作用在单位质量物体上的体积力分布为：

，物体的密度

，坐标量度单位为m；其中，

，

，

；

，

，

。试求：如图1-2所示区域的体积力

、

、

各为多少？

题1-2图

解：

答：各体积力为：

、

、

1-3作用在物体上的单位质量力分布为：

，物体的密度为

，如图1-3所示，其中，

，

，

；

。试求：作用在图示区域内的质量总力？

解：

题图1-3

答：各质量力为：

、

、

，总质量力

。

1-4绝对压强为

，温度

的空气以

的速度移动。求：

（1）空气移动的单位质量动能？

（2）空气的单位体积动能？

解：（1）求空气移动的单位质量动能

（2）求空气的单位体积动能

，

，所以，单位体积质量为

答：（1）空气移动的单位质量动能为

；

（2）空气的单位体积动能为

1-5如题图1-5所示，两同心内、外圆筒直径为d=1000mm，D=1002mm，轴向

长度b=1mm，采用润滑油润滑，润滑油温度为60C，密度r=824kg/m3，μ=4.1710-

3Pas。求当内筒壁以1m/s速度时，所需要的扭矩M及轴功率P各为多少？

题图1-5

解：因间隙很小，所以，可以认为速度梯度成直线，符合牛顿内摩擦定律。

答：所需扭矩

，轴功率

。

1-6如题图1-6所示，两无限大的平板、间隙为d，假定液体速度分布呈线性

分布。液体动力粘度m=0.6510-3Pa，密度r=879.12kg/m3。计算：

（1）以m2/s为单位的流体运动粘度；

（2）以Pa为单位的上平板所受剪切力及其方向；

（3）以Pa为单位的下平板所受剪切力及其方向。

x

1-6

解：因间隙很小，所以，可以认为速度梯度成直线，符合牛顿内摩擦定律。

（1）求以m2/s为单位的流体运动粘度：

（2）求以Pa为单位的上平板所受剪切力及其方向：

由牛顿内摩擦定律，

，

,方向与x轴方向相反。

3）求以Pa为单位的下平板所受剪切力及其方向