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1、 1 / 20流體力學總題庫 流體力學總題庫第一章 第一章1.如圖所示，轉(zhuǎn)軸直徑 如圖所示，轉(zhuǎn)軸直徑 =0.36m,軸承長度 軸承長度 =1m，軸與軸承之間的縫隙 ，軸與軸承之間的縫隙 ，其中充滿動力粘度 ，其中充滿動力粘度 的油，如果軸的轉(zhuǎn)速 的油，如果軸的轉(zhuǎn)速 =200r/min,求克服油的粘 求克服油的粘 𝒅 𝑳 𝛅 = 0. 0.𝟐𝐦𝐦

2、; 𝛍 = 𝟎.𝟕𝟐𝐏𝐚 ? 𝐬 𝒏性阻力所消耗的功率。 性阻力所消耗的功率。 解 油層與軸承接觸面上的速度為零，與軸接觸面上的速度等于軸面上的線速度。ν =𝑛𝜋𝑑60 =𝜋 × 200 × 0.3660 = 3.77

3、9898; 𝑠設(shè)油層在縫隙內(nèi)的速度分布為直線分布，即 ，則軸表面上總的切向力 為𝑑𝑣𝑥𝑑𝑦=𝑣𝛿 ΤΤ = τA = μ𝑣𝛿𝜋𝑑𝐿 =0.72 × 3.77 × 𝜋 × 0.36 &#

4、215; 12 × 10 ? 4 = 1.535 × 104𝑁克服摩擦所消耗的功率為N = Τν = 1.535 × 104 × 3.77 = 5.79 × 104𝑁 ? 𝑚 𝑠 = 57.9k𝑊dLδn2. 2.在溫度不變的條件下，體積為 在溫度不變的條件下，體積為 的水，壓強從 的水，壓強從 增到 增到

5、，體積減少了 ，體積減少了 ，試求水的壓縮率。 ，試求水的壓縮率。 𝟓𝒎𝟐 𝟎.𝟗𝟖 × 𝟏𝟎𝟓𝑷𝒂 𝟒.𝟗 × 𝟏𝟎𝟓𝑷𝒂

6、20783; × 𝟏𝟎 ? 𝟑𝒎𝟑由流體壓縮系數(shù)計算公式可知：k =?𝑑𝑉𝑉𝑑𝑝 =?1 × 1035(4.9 ? 0.98) × 105 = 0.51 × 10 ? 9𝑚2/𝑁3.某種油的運動黏度是 某種油

7、的運動黏度是 4.28x10∧-7 ㎡/s，密度是 ，密度是 ρ=678kg/m³，試求其動力黏度。 ，試求其動力黏度。解:油的運動黏度 v=4.28x10∧-7㎡/s。ρ=678kg/m³v=u/p 得 u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s4.( 4.(習題 習題 1-8) 1-8)解：查表知：15℃時，空氣的μ=17.84x10 6 ?Pa?s∴ S=2πrx1x10 3=0.2πm

8、 2∴ F=μSu/h=(17.84x10 6 ?x0.2πx0.3/1x10 3 ?)N≈3.36x10 3 ?N5. 如圖 如圖 1-15 所示，已知動力潤滑軸承內(nèi)軸的直徑 所示，已知動力潤滑軸承內(nèi)軸的直徑 ，軸承寬度 ，軸承寬度 ，間隙 ，間隙 ，間隙內(nèi)潤滑油的動力黏度 ，間隙內(nèi)潤滑油的動力黏度 ，消耗的功率 ，消耗的功率，試求軸的轉(zhuǎn)速 ，試求軸的轉(zhuǎn)速n 為多少？ 為多少？解 油層與軸承接觸面上的速度為零，與軸接觸面上的速度等于

9、軸面上的線速度60D n? ? ?設(shè)油層在縫隙內(nèi)的速度分布為直線分布，即 ?? ? ? dyd x ，則軸表面上總的切向力? 為Db ? ?? ? ? ? A ? ?克服摩擦力所消耗的功率為? ? ? ?3 / 205、 兩互相隔開的密封容器，壓強表 兩互相隔開的密封容器，壓強表 A 的讀數(shù)為 的讀數(shù)為 ，真空表 ，真空表 B 的讀數(shù)為 的讀數(shù)為 ，求連接兩容器的 ，求連接兩容器的 U 形管測壓計中兩水銀柱的液面差 形管測壓計中兩水銀柱

10、的液面差 h 為多 為多 4 =2.7 10 A p Pa ? 4 = 2.9 10 B p Pa ? ?少？ 少？ 解： 解：因為，壓強表測壓讀數(shù)均為表壓強，即， 4 =2.7 10 A p Pa ? 4 = 2.9 10 B p Pa ? ?因此，選取圖中 1-1 截面為等壓面，則有： ， = + A B Hg p p gh ?查表可知水銀在標準大氣壓，20 攝氏度時的密度為3 3 13 55 10 / . kg m ?因此，可以計

11、算 h 得到：43- (2.7+2.9) 10 = = =0.422 13.55 10 9.8A BHgp p h m g ??? ?6、如圖所示，一直立的煤氣管，為求管中煤氣的密度，在高度差 、如圖所示，一直立的煤氣管，為求管中煤氣的密度，在高度差 H=20m H=20m 的兩個斷面上安裝 的兩個斷面上安裝 U 形管測壓計，其內(nèi)工 形管測壓計，其內(nèi)工 作液體為水。已知管外空 作液體為水。已知管外空氣的密度 氣的密度 =1.28kg/

12、=1.28kg/ ，測壓計讀數(shù) ，測壓計讀數(shù) =100mm =100mm， =115mm =115mm。若忽略 。若忽略 U 形管測壓計中空氣密度的影響，試求煤氣管中煤氣的密度。解： 形管測壓計中空氣密度的影響，試求煤氣管中煤氣的密度。解： ? 3 m 1 h 2 h由題知，煤氣的密度相對于水忽略不計不同高度空氣產(chǎn)生的壓強差不可忽略，設(shè)兩個不同高度上的空氣壓強分別為 Pa1 和 Pa2，得：P1=Pa1+ρ 水 gH1 P2=

13、Pa2+ρ 水 gH2 Pa1-Pa2=ρagH由管道中 1,2 處壓強如下關(guān)系 P1=P2+ρ 煤氣 gH綜上，得：ρ 水 g（h1-h2）+ρagH=ρ 煤氣 gHΡ 煤氣=ρa+ρ 水（h1-h2）/H=1.28+1000*10-3*（100-115）/20=0.53kg/m37、用 、用 U 形管測壓計測量壓力水管中 形管測壓計測量壓力水管中 A 點的壓強， 點的壓強，U 形管中液體為水銀，若大氣壓強 形管中液體為

14、水銀，若大氣壓強,求圖中 求圖中 A 點的絕對壓 點的絕對壓 強。 強。解： 解： 如圖所示，選取 1-1 截面為等壓面，則可列等壓面方程如下：1 2 + g = + A a Hg p h p gh ? ? 體因此，可以得到：-3 -32 1 = + - g =101325+13550 9.8 900 10 -1000 9.8 800 10 =212.996 A a Hg p p gh h kPa ? ? ? ? ? ? ? ? 體8、

15、用 、用 U 形管測壓計測量管道 形管測壓計測量管道 A、B 中的壓強差，若 中的壓強差，若 A 管中的壓強為 管中的壓強為 2.744 Pa，B 管中的壓強為 管中的壓強為 5 10 ? Pa，試確定 ，試確定 U 形管中兩液 形管中兩液 5 10 372 . 1 ?面的高度差 面的高度差 h 為多少？ 為多少？解： 解： 如圖所示，選取 1-1，2-2 截面為等壓面，并設(shè) 1-1 截面距離地面高度為 H，則可列等壓面方程：1 + g

16、 = A A p H H p ? ? 體 體體2 1 + = Hg p gh p ?2 = + g - B B p p h H H ? ? 體 體體聯(lián)立以上三式，可得：+ g = g + + g A A B B p H H p h H H h ? ? ? ? ? ? 體體Hg體體體體化簡可得：5 5 -2( )+ g = ( )g2.744 10 1.372 10 +1000 9.8 (548-304) 10 = =1.31 (1355

17、0-1000) 9.8A B A BHgp p H H hm?? ?? ??? ? ? ? ? ??體體體體9、如圖所示， 、如圖所示，U 形管測壓計和容器 形管測壓計和容器 A 連接，若各點的相對位置尺寸 連接，若各點的相對位置尺寸 =0.25m， =1.61m， =1m，試求容器中水的絕對壓強和真空。 ，試求容器中水的絕對壓強和真空。 1 h 2 h 3 h如圖所示，選取 1-1,2-2 截面為等壓面，則列等壓面方程可得：2 1 1