流體力學習題及答案

1、1第一章第一章緒論緒論11連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件是什么？連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件是什么？答：答：所研究問題中物體的特征尺度L，遠遠大于流體分子的平均自由行程l，即lL1。12設(shè)稀薄氣體的分子自由行程是幾米的數(shù)量級，問下列二種情況連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是否成立？設(shè)稀薄氣體的分子自由行程是幾米的數(shù)量級，問下列二種情況連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是否成立？（1）人造衛(wèi)星在飛離大氣層進入稀薄氣體層時；）人造衛(wèi)星在飛離大氣層進入稀薄氣體層時；（2）假象地球在這樣的稀薄氣體中運動時。

2、）假象地球在這樣的稀薄氣體中運動時。答：答：（1）不成立。（2）成立。13粘性流體在靜止時有沒有切應力？理想流體在運動時有沒有切應力？靜止流體沒有粘粘性流體在靜止時有沒有切應力？理想流體在運動時有沒有切應力？靜止流體沒有粘性嗎？性嗎？答：答：（1）由于，因此，沒有剪切應力。0?dydv0??dydv??（2）對于理想流體，由于粘性系數(shù)，因此，沒有剪切應力。0??0??dydv??（3）粘性是流體的根本屬性。只是在靜止流體中，由于流場的速

3、度為0，流體的粘性沒有表現(xiàn)出來。14在水池和風洞中進行船模試驗時，需要測定由下式定義的無因次數(shù)（雷諾數(shù)）在水池和風洞中進行船模試驗時，需要測定由下式定義的無因次數(shù)（雷諾數(shù)），其中，其中為試驗速度，為試驗速度，為船模長度，為船模長度，為流體的運動粘性系數(shù)。如果為流體的運動粘性系數(shù)。如果?UL?ReUL?，，溫度由，溫度由增到增到時，分別計算在水池和風洞中試驗時的時，分別計算在水池和風洞中試驗時的smU20?mL4?C?10C?40數(shù)。（數(shù)

4、。（時水和空氣的運動粘性系數(shù)為時水和空氣的運動粘性系數(shù)為和，時水和時水和ReC?10410013.0??410014.0??C?40空氣的運動粘性系數(shù)為空氣的運動粘性系數(shù)為和）。）。4100075.0??410179.0??答：答：時水的為：。C?10Re????72410154.610013.04)(20Re???????smmsmUL?時空氣的為：。C?10Re????72410714.510014.04)(20Re???????s

5、mmsmUL?時水的為：。C?40Re????82410067.1100075.04)(20Re???????smmsmUL?3，，??33100.1mkg?????sm10139.126????。??????????amsmsmmkgP4556.0.102010139.1100.122633?????????（2）當流體為空氣時：時空氣的密度和運動粘性系數(shù)分別為：C?15??，，??3226.1mkg????sm10455.125??

6、??。??????????amsmsmmkgP1014.7.102010455.1226.123253??????????17有一旋轉(zhuǎn)粘度計如圖所示。同心軸和筒中間注入牛頓流體，筒與軸的間隙有一旋轉(zhuǎn)粘度計如圖所示。同心軸和筒中間注入牛頓流體，筒與軸的間隙很小，筒很小，筒?以等角速度轉(zhuǎn)動。設(shè)間隙中的流體速度沿矢徑方向且為線性分布，等角速度轉(zhuǎn)動。設(shè)間隙中的流體速度沿矢徑方向且為線性分布，很長，底部影響不很長，底部影響不?l計。如測得軸的扭矩