第一章流体力学基础第一章习题粉体工程研究所
1 第一章 流体力学基础 ——第一章习题 粉体工程研究所
习题1.1一块面积为40×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知u=1m/s=lmm，求润滑油的动力粘性系数。根据牛顿粘性定律：F=-μA解：dyA=0.4x0.45=0.18mdui0-1-1000 1/ s1×10-3-0dy5F=mgsinα=5x9.8x18.84N13F18.84=0.10Pa/sdi0.18×(-1000)dy2
2 习题 1.1 一块面积为 2 40 45 cm ，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面等速向 下运动。已知u m s mm = = 1 / , 1 ，求润滑油的动力粘性系数。 解： 根据牛顿粘性定律： du F A dy = − 2 A m = = 0.4 0.45 0.18 3 0 1 1000 1/ 1 10 0 du s dy − − = = − − 5 sin 5 9.8 18.84 13 F mg N = = = 18.84 0.10 / 0.18 ( 1000) F Pa s du A dy = − = − = −
习题1.2在封闭端完全真空的情况下，水银柱差Z，=50mm，求盛水容器液面绝对压强p.和液柱高度Z。解：由流体静压强分布规律：p=Po+pgh和等压面的关系得：P2 +P2gZ2 = Pl= PigZ而左端为真空，即P2=0所以：P=P2gZ,=13.6×103×9.8×0.05=6664Pa13.6×103×9.8×0.05P2gZ,=0.68m1000×9.8Pig3
3 习题 1.2 在封闭端完全真空的情况下，水银柱差 2 Z mm = 50 ，求盛水容器液面绝对压强 1 p 和液 柱高度Z1。 解：由流体静压强分布规律： 0 p p gh = + 和等压面的关系得： 2 2 2 1 1 1 p gZ p gZ + = = 而左端为真空，即 p2 =0 所以： 3 1 2 2 p gZ = = = 13.6 10 9.8 0.05 6664Pa 3 2 2 1 1 13.6 10 9.8 0.05 0.68m 1000 9.8 gZ Z g = = =
习题1.3水管上安装一复式水银测压计，如图1.3所示。问p，P2,P3,P哪个最大？哪个最小？那些相等？为什么？解：题中，p最小，p,和p,相等，而p4最大。由流体静压强分布规律及等压面的关系得：p= po + pghP2=P+（P水-P水银）gzP2 = P3P4=P3+(P水-P水银)gz3
4 习题 1.3 水管上安装一复式水银测压计，如图 1.3 所示。问 1 2 3 4 p p p p , , , 哪个最大？哪个最小？ 那些相等？为什么？ 解： 题中， 1 p 最小， 2 p 和 3 p 相等，而 4 p 最大。 由流体静压强分布规律及等压面的关系得： 0 p p gh = + 2 1 1 p p gz = + − ( ) 水 水银 2 3 p p = 4 3 3 p p gz = + − ( ) 水 水银
习题1.4封闭水箱各测压管的液面高程为：V，=100cmV，=20cmV，=60cm，问V，为多少？解：题中，p,最小，p,和p,相等，而p,最大。由流体静压强分布规律及等压面的关系得：p=po+pgh大水P3 = p+Pg(V,- V3)P3=P2+P水银g(V2-V3)pP水银g(V2-V3)=P水g(V,-)得：P水银g，-P水gV，13.6×103×9.8×0.2-1×10×9.8×1=0.14m13.6×103×9.8-1×103×9.85Y永银g-Y永8
5 习题 1.4 封闭水箱各测压管的液面高程为： 1 2 4 = = = 100 , 20 , 60 cm cm cm，问3为多少？ 解： 题中， 1 p 最小， 2 p 和 3 p 相等，而 4 p 最大。 由流体静压强分布规律及等压面的关系得： 0 p p gh = + 3 1 1 3 p p g = + − 水 ( ) 3 2 2 3 p p g = + − 水银 ( ) 2 1 p p = 得： 2 3 1 3 水银g g ( ) ( ) − = − 水 3 3 2 1 3 3 3 13.6 10 9.8 0.2 1 10 9.8 1 0.14 13.6 10 9.8 1 10 9.8 g g m g g − − = = = − − 水银 水 水银 水