发布时间 : 星期二 文章流体输送原理习题 - 图文更新完毕开始阅读
1-1 少？
解：γ=ρg=1000×9.807=9807N/m3 m=ρV=1000×0.001=1kg G=mg=1×9.807=9.807 N
﹣
1-2 水的容重γ=9.71kN/m3，μ=0.599×103Pa·s。求它的运动粘滞系数ν。 解：??1-3
《流体输送原理》习题
已知水的密度ρ=1000kg/m3，求其容重。若有这样的水1L，它的质量和重力各是多
??g??6.046?10?5m2/s ??空气容重γ=11.5N/m3，ν=0.157cm2/s，求它的动力粘滞系数μ。
11.5?0.157?10?4??1.841?10?5Pa?s 解：?????g9.807??1-4 当空气从0℃增加到20℃时，ν增加15%，容重减少10%，问此时μ增加多少？
解：???????g??1?10%??1?15%??0?0g?1.035?0?0g，所以μ增加了3.5%。
1-5 图示为一水平方向的木板，其速度为1m/s。平板浮在油面上，δ=10mm，油的
μ=0.09807Pa·s。求作用于平板单位面积上的阻力。
解：???du1?0.09807??9.807N/m2 dy0.01
1-6 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm管中流动，距管壁上1mm处的空气速度为
3cm/s。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？
du3?10?2?3?2?5?0.0183?10?2.5?10??1??4.3?10N/m 解：f??A?3dy101-7 底面积为40cm×50cm，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v=1m/s，δ=1mm，求润滑油的动力粘滞系数。
解：mgsin???Adu51?5?9.807?????0.4?0.5?? dy131?10?3解得μ=0.105Pa·s
1-8 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁间的距离δ=1mm，全部为润滑
－
油（μ=0.1Pa·s）充满，当旋转速度ω=16s1，锥体底部半径R=0.3m，高H=0.5m时，求作用于圆锥的阻力矩。
解：dT??Ardr3，dl?，sin?? sin?sin?3434r?34?R3M??dM??rdT??r?2?rdr?2?rdr?39.5N?m
3?3??0dv dy
式中dA=2πdl，l?1-9 什么是流体的压缩性及热胀性？它们对流体的容重和密度有何影响？ 答：略。 1-10 水在常温下，由5at压强增加到10at时，密度改变多少？
－
解：先查表得5at作用下的β=0.538×109m2/N 则??1d? ，dp=10at－5at ?dp∴
d???0.026%
1-11 体积为5m3的水，在温度不变的情况下，当压强从1at增加到5at时，体积减小1L，求水的压缩系数及弹性模量。
dV???0.001??5.1?10?10m2/N 解：??V?4dp5??5?1??9.807?101E??1.9?109N/m2
??1-12 图示为一采暖系统图。由于水温升高引起的体积膨胀，为了防止管道及暖气片破裂，特在系统顶部装置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地。若系统内水的总体积为V=8m3，加热前后温差t=50℃，水的膨胀系数α=0.0005，求膨胀水箱的最小容积。
dV解：??V
dT1-13 解：
代入数据解得：dV=0.2m3
在大气压强的作用下，空气温度为180℃时的容重和密度是多少？
p??RT，
1.013?105??287??237?180?，解得：ρ=0.78kg/m3
γ=ρg=7.64N/m3
2-1 试求图（a）、（b）、（c）中，A、B、C各点相对压强，图中p0是绝对压强，大气压强pa=1atm。
解：（a）p=ρgh=1000×9.807×7=68650Pa=68.65kPa
（b）p=p0+ρgh﹣1atm=100000﹣1000×9.807×3﹣101325=28096Pa=28.1kPa （c）pA=﹣ρgh=﹣1000×9.807×3=﹣29421Pa=﹣29.42kPa，pB=0， pC=ρgh=1000×9.807×2=19614Pa=19.614kPa 2-2 在封闭管端完全真空的情况下，水银柱差Z2=50mm，求盛水容器液面绝对压强p1和水面高度Z1。
解：p1=ρgh=13600×9.807×0.05=6669Pa=6.67kPa
Z1?p16669??0.68m?680mm ?g1000?9.8072-3 开敞容器盛有γ2>γ1的两种液体，问1，2两测压管中的液体的液面哪个高些？哪个和容器液面同高？
解：1号管液面与容器液面同高，如果为同种液体，两根管液面应一样高，由于γ2>γ1，由γh=常数，所以2号管液面低。 2-4 某地大气压强为98.07kN/m2， 求：（1）绝对压强为117.7kN/m2时的相对压强及其水柱高度。 （2）相对压强为7mH2O时的绝对压强。 （3）绝对压强为68.5kN/m2时的真空压强。 解：（1）p=p’－pa=117.7－98.07kPa=19.63kPa
h?p??19.63?2mH2O 9.807（2）p’=γh+pa=9.807×7+98.07kPa=166.72kPa （3）pV=pa﹣p’=98.07－68.5kPa=29.57kPa 2-5 在封闭水箱中，水深h=1.5m的A点上安装一压力表，其中表距A点Z=0.5m压力表读数为4.9kN/m2，求水面相对压强及其真空度。
解：p0??h?M??Z，p0?9.807?1.5?4.9?9.807?0.5，p0??4.9kPa， 真空度为4.9kPa。 2-6 封闭容器水面绝对压强p0=107.7kN/m2，当地大气压强pa=98.07kN/m2时， 试求：（1）水深h1=0.8m时，A点的绝对压强和相对压强。
（2）若A点距基准面的高度Z=5m，求A点的测压管高度及测压管水头，并图示容器内液体各点的测压管水头线。
（3）压力表M和酒精（γ=7.944kN/m3）测压计h的读数为何值？
解：（1）p'?p0??h?107.7?9.807?0.8kPa?115.55kPa
p?p'?pa?115.55?98.07kPa?17.48kPa
（2）A点的测压管高度h?测压管水头H?p??17.48m?1.78m（即容器打开后的水面高度） 9.807p??Z?1.78?5m?6.78m
（3）pM?p0?pa?107.7?98.07kPa?9.63kPa 酒精高度h?2-7 读数。
9.63m?1.21m
?7.944测压管中水银柱差?h?100mm，在水深h?2.5m处安装一测压表M，试求M的
?pM解：pM??Hg?h??h?133.375?0.1?9.807?2.5?37.86kPa 2-8
已知水深h=1.2m，水银柱高度hp=240mm，大气压强pa?730mmHg，连接橡皮
软管中全部是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及其真空度。