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《流体力学》第二版课后习题答案

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流体力学第二版课后习题答案解析(2020年7月整理).pdf

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1.16 图示为压力表校正器，器内充满压缩系数为 k =4.75×10-10 m2 / N 的液压油，由手轮
丝杠推进活塞加压，已知活塞直径为 1cm，丝杠螺距为 2mm，加压前油的体积为 200mL，为使油压达到 20Mpa，手轮要摇多少转？
d
解：∵ K = − V V p
∴ V = −KV p = −4.7510−10 20010−6 20106 = −1.910−6 （m3）
U s
T
N G
沿 s 轴投影，有： Gsin 20 −T = 0
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T = U A = G sin 20
∴
=
G sin 20 UA
=
5 9.807 sin 20 0.6 10−3 0.6 0.4 0.84
= 5.010−2 （ kg m s ）
答：油的动力黏度 = 5.010−2 kg m s 。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d）
（a）N；（b）Pa；（c） N / kg ；（d） m / s2 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b） （a）剪应力和压强；（b）剪应力和剪应变率；（c）剪应力和剪应变；（d）剪应力和流 速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b） （a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不定。
− 0.8)
2
= 20 （kN/m2）
T = d l = 0.810−3 2010−3 20 =1.01（N）
答：所需牵拉力为1.01N。
1.14 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转 =16 rad / s ，锥体与固定壁面间的距离 =1mm，用 =0.1 Pa s 的润滑油充满间隙，锥底半径 R=0.3m，高 H=0.5m。

工程流体力学课后习题答案(第二版)

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第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案.doc

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第一章绪论1-1． 20℃的水 2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[ 解 ] 温度变化前后质量守恒，即1V12V2又20℃时，水的密度80℃时，水的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3V2 1V1 2.5679m3 2则增加的体积为V V2 V1 0.0679 m31-2．当空气温度从0℃增加至 20℃时，运动粘度增加15%，重度减少 10% ，问此时动力粘度增加多少（百分数）？[ 解 ] (1 0.15) 原 (1 0.1) 原1.035 原原 1.035 原原 1.035 原原0.035原原此时动力粘度增加了 3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g( hy 0.5y2 ) /，式中、分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。

试求h 0.5m 时渠底（y=0）处的切应力。

[ 解 ] du0.002 g (h y) /dydu0.002 g(h y)dy当h =0.5m，y=0时0.002 1000 9.807(0.50)9.807Pa1-4．一底面积为 45× 50cm2，高为 1cm 的木块，质量为 5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度 u=1m/s，油层厚 1cm，斜坡角 22.620（见图示），求油的粘度。

u[ 解 ] 木块重量沿斜坡分力 F 与切力 T 平衡时，等速下滑mg sinTA dudymg sin 5 9.8 sin 22.62 Au0. 4 0.4510.0010.1047 Pa s1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律du ，定性绘出切应力dy沿 y 方向的分布图。

yyyuuuuuu[ 解 ]y y y= 0 =1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径 0.9mm ，长度 20mm ，涂料 的粘度 =0.02Pa ． s 。

工程流体力学课后习题答案(第二版)

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第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案

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第一章绪论31-1. 20C的水2.5m，当温度升至80C时，其体积增加多少？［解］温度变化前后质量守恒，即V 2V3又20C时，水的密度i 998.23kg /m380C 时，水的密度 2 971.83kg/m3V2— 2.5679m323则增加的体积为V V V i 0.0679m1-2.当空气温度从0C增加至20C时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少(百分数)？［解］(1 0.15)原(1 0.1)原1.035原原1.035原原 1.035原原0.035原原此时动力粘度增加了 3.5%1-3•有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g(hy 0.5y2)/ ，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。

试求h 0.5m时渠底(y=0)处的切应力。

［解］——0.002 g(h y)/dy0.002 g(h y) dy当h =0.5m , y=0 时0.002 1000 9.807(0.5 0)9.807Pa1-4.一底面积为45 x 50cm2,高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm,斜坡角22.620(见图示)，求油的粘度。

［解］木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑mg sindu T Adymg sin A U 5 9.8 sin 22.621 0.4 0.45 -0.0010.1047 Pa s1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律沿y方向的分布图。

3 3 5 2 ［解］ A dl 3.14 0.8 10 20 10 5.024 10 m 石，定性绘出切应力1-6 •为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径的粘度=0.02Pa. s。

若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。

0.9mm，长度20mm，涂料(1.O1N)yU 50 5F R A 0.02 3 5.024 10 1.01Nh 0.05 10 31-7.两平行平板相距0.5mm,其间充满流体，下板固定，上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速移动，求该流体的动力粘度。

流体力学第二版课后答案完整版

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第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。

1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。

1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。

1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。

1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。

1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。

工程流体力学课后习题答案(第二版)

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第一章 绪论1－1．20℃的水2。

5ｍ3,当温度升至80℃时，其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1—2.当空气温度从0℃增加至２０℃时,运动粘度增加15％,重度减少10％,问此时动力粘度增加多少（百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度增加了3.５%1—３.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中、分别为水的密度和动力粘度，为水深。

试求m h 5.0=时渠底（y =０)处的切应力。

［解］ μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当=0．５ｍ，ｙ=0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=１—４.一底面积为4５×５0ｃm 2,高为１cm 的木块，质量为5kg,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s,油层厚1cm ，斜坡角２2。

６20(见图示),求油的粘度。

［解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力Ｔ平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1—5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿ｙ方向的分布图。

[解］1-６.为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径0。

流体力学第二版1-4章课后答案资料

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流体力学 _第二版 李玉柱 习题解答第一章绪论1—1 解：5521.87510 1.6110/1.165m sμυρ--⨯===⨯1—2 解：63992.20.661100.65610Pa s μρυ--==⨯⨯=⨯1—3 解：设油层速度呈直线分布10.1200.005dV Pa dy τμ==⨯= 1-4 解：木板沿斜面匀速下滑，作用在木板上的重力G 在斜面的分力与阻力平衡，即0sin3059.810.524.53n T G N ==⨯⨯=由dV T Adyμ=224.530.0010.114/0.40.60.9T dy N s m A dV μ⨯===⨯⨯1-5 解：上下盘中流速分布近似为直线分布，即dV Vdy δ=在半径r 处且切向速度为r μω=切应力为432dV V rdy y d ωτμμμδπμωδ===转动上盘所需力矩为M=1d M dA τ=⎰⎰=20(2)drdr r τπ⎰ =2202d rr dr ωμπδ⎰=432d πμωδ1-6解：由力的平衡条件 G A τ=而dV drτμ= 0.046/dV m s =()0.150.1492/20.00025dr =-=dV GAdrμ=90.000250.6940.0460.150.1495G dr Pa s dV A μπ⨯===⨯⨯⨯1-7解：油层与轴承接触处V=0, 与轴接触处速度等于轴的转速，即440.362003.77/60600.73 3.770.3611.353102.310dnV m sVT A dl N πππτμπδ-⨯⨯===⨯⨯⨯⨯====⨯⨯克服轴承摩擦所消耗的功率为41.35310 3.7751.02N M TV kW ω===⨯⨯=1-8解:/dVdT Vα=30.00045500.02250.02250.0225100.225dVdT V dV V m α==⨯===⨯=或，由dVdT Vα=积分得 ()()0000.000455030ln ln 1010.2310.51.05t t V V t t VV ee m dαα-⨯-=-====1-9解:法一： 5atm90.53810β-=⨯10atm90.53610β-=⨯90.53710β-=⨯d dpρρβ=d d ρβρρ==0.537 x 10-9x (10-5) x98.07 x 103= 0.026%法二：d d ρβρρ= ,积分得()()()93000.5371010598.07100ln ln 1.000260.026%p pp p e e βρρβρρρρρ--⨯⨯-⨯⨯-=-===-=1-10 解：水在玻璃管中上升高度 h =29.82.98mm d= 水银在玻璃管中下降的高度 H =10.51.05d=mm 第二章流体静力学2-1 解：已知液体所受质量力的x 向分量为 –a ,z 向分量为-g 。

流体力学第二版课后习题解答

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第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。

1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。

1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。

1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。

1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。

1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。

流体力学 第二版 郭维东 课后习题答案

流体力学 第二版 郭维东 课后习题答案
第一章习题答案
选择题 （单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指： （d）
（ a）流体的分子； （ b）流体内的固体颗粒； （ c）几何的点； （ d）几何尺寸同流动空间 相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括： （ c） （ a）压力；（ b）摩擦阻力； （ c）重力；（ d）表面张力。
5 10 6 （ m3）
p K
9.9 10 6
1.98 10 9 （pa）
6
6
VV
5 10 1000 10
答：液体的体积弹性模量 K 1.98 10 9 pa。
1.16 图示为压力表校正器，器内充满压缩系数为
k =4.75× 10-10 m 2 / N 的液压油，由手轮
丝杠推进活塞加压，已知活塞直径为
3
2 10
即要摇动 12 圈以上。
V 12.10 圈
答：手轮要摇 12 转以上。
1.17 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨 胀水箱。若系统内水的总体积为 8 m 3 ，加温前后温差为 50℃，在其温度范围内水的 膨胀系数 V =0.00051/ ℃。求膨胀水箱的最小容积。
于圆锥体的阻力矩。
ω R
δ H
解：选择坐标如图，在 z 处半径为 r 的微元力矩为 dM 。 z
θ y
o
x
dM dA r
其中 r
z
RH
r 2 rdz
cos r
3
2r
∴M
H
2
2
H R2
0
H
3
R3 3 z dz
H
3
2
2
RH R

流体力学第二版1-4章课后答案

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流体力学 _第二版 李玉柱 习题解答第一章绪论1—1 解：5521.87510 1.6110/1.165m sμυρ--⨯===⨯1—2 解：63992.20.661100.65610Pa s μρυ--==⨯⨯=⨯1—3 解：设油层速度呈直线分布10.1200.005dV Pa dy τμ==⨯= 1-4 解：木板沿斜面匀速下滑，作用在木板上的重力G 在斜面的分力与阻力平衡，即0sin3059.810.524.53n T G N ==⨯⨯=由dV T Adyμ=224.530.0010.114/0.40.60.9T dy N s m A dV μ⨯===⨯⨯1-5 解：上下盘中流速分布近似为直线分布，即dV Vdy δ=在半径r 处且切向速度为r μω=切应力为432dV V rdy y d ωτμμμδπμωδ===转动上盘所需力矩为M=1d M dA τ=⎰⎰=20(2)drdr r τπ⎰=2202d rr dr ωμπδ⎰=432d πμωδ1-6解：由力的平衡条件 G A τ=而dVdrτμ=0.046/dV m s =()0.150.1492/20.00025dr =-=dV GAdrμ=90.000250.6940.0460.150.1495G dr Pa s dV A μπ⨯===⨯⨯⨯1-7解：油层与轴承接触处V=0, 与轴接触处速度等于轴的转速，即440.362003.77/60600.73 3.770.3611.353102.310dnV m sVT A dl N πππτμπδ-⨯⨯===⨯⨯⨯⨯====⨯⨯克服轴承摩擦所消耗的功率为41.35310 3.7751.02N M TV kWω===⨯⨯=1-8解:/dVdT Vα=30.00045500.02250.02250.0225100.225dVdT V dV V m α==⨯===⨯=或，由dVdT Vα=积分得 ()()0000.000455030ln ln 1010.2310.51.05t t V V t t VV ee m dαα-⨯-=-====1-9解:法一： 5atm90.53810β-=⨯10atm90.53610β-=⨯90.53710β-=⨯d dpρρβ=d d ρβρρ==0.537 x 10-9x (10-5) x98.07 x 103= 0.026%法二：d d ρβρρ= ,积分得()()()93000.5371010598.07100ln ln 1.000260.026%p p p p e e βρρβρρρρρ--⨯⨯-⨯⨯-=-===-=1-10 解：水在玻璃管中上升高度 h =29.82.98mm d= 水银在玻璃管中下降的高度 H =10.51.05d=mm 第二章流体静力学2-1 解：已知液体所受质量力的x 向分量为 –a ,z 向分量为-g 。

工程流体力学课后习题答案(第二版)

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第一章 绪论1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

流体力学第二版课后习题答案解析汇编

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流体⼒学第⼆版课后习题答案解析汇编流体⼒学第⼆版课后习题答案解析第⼀章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分⼦；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）⼏何的点；（d ）⼏何尺⼨同流动空间相⽐是极⼩量，⼜含有⼤量分⼦的微元体。

1.2 作⽤于流体的质量⼒包括：（c ）（a ）压⼒；（b ）摩擦阻⼒；（c ）重⼒；（d ）表⾯张⼒。

1.3 单位质量⼒的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。

1.4 与⽜顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应⼒和压强；（b ）剪应⼒和剪应变率；（c ）剪应⼒和剪应变；（d ）剪应⼒和流速。

1.5 ⽔的动⼒黏度µ随温度的升⾼：（b ）（a ）增⼤；（b ）减⼩；（c ）不变；（d ）不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。

1.7 ⽆黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）⽆黏性；（d ）符合RT p=ρ。

1.8 当⽔的压强增加1个⼤⽓压时，⽔的密度增⼤约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。

1.9⽔的密度为10003kg/m ，2L ⽔的质量和重量是多少？解：10000.0022m V ρ==?=（kg ）29.80719.614G mg ==?=（N ）答：2L ⽔的质量是2kg ，重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3）答：该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动⼒黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。

流体力学第二版课后习题答案共25页文档

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第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。

1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。

1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。

1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。

1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。

1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。

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选择题（单选题）
1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d） （a）流体的分子；（b）流体内的固体颗粒；（c）几何的点；（d）几何尺寸同流动空间 相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括：（c） （a）压力；（b）摩擦阻力；（c）重力；（d）表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d）
3m hp
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（a）1.25m；（b）1.5m；（c）2m；（d）2.5m。 2.10 圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a）
（a）1/2；（b）1.0；（c）2；（d）3。 2.11 在液体中潜体所受浮力的大小：（b）
− 0.8)
2
= 20 （kN/m2）
T = d l = 0.810−3 2010−3 20 =1.01（N）
答：所需牵拉力为1.01N。
1.14 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转 =16 rad / s ，锥体与固定壁面间的距离 =1mm，用 =0.1 Pa s 的润滑油充满间隙，锥底半径 R=0.3m，高 H=0.5m。
（b）
A
B
（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa。 2.8 露天水池，水深 5 m 处的相对压强为：（b）
（a）5kPa；（b）49kPa；（c）147kPa；（d）205kPa。
2.9 垂直放置的矩形平板挡水，水深 3m，静水总压力 P 的作用点到水面的距离 yD 为：（c）
的温度上升到 50℃，试求这时的压强。
解：设满足理想气体方程，则有： pV = R = 395V1 = p2V2

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第一章绪论1-1． 20℃的水 2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[ 解 ] 温度变化前后质量守恒，即1V12V2又20℃时，水的密度80℃时，水的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3V2 1V1 2.5679m3 2则增加的体积为V V2 V1 0.0679 m31-2．当空气温度从0℃增加至 20℃时，运动粘度增加15%，重度减少 10% ，问此时动力粘度增加多少（百分数）？[ 解 ] (1 0.15) 原 (1 0.1) 原1.035 原原 1.035 原原 1.035 原原0.035原原此时动力粘度增加了 3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g( hy 0.5y2 ) /，式中、分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。

试求h 0.5m 时渠底（y=0）处的切应力。

[ 解 ] du0.002 g (h y) /dydu0.002 g(h y)dy当h =0.5m，y=0时0.002 1000 9.807(0.50)9.807Pa1-4．一底面积为 45× 50cm2，高为 1cm 的木块，质量为 5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度 u=1m/s，油层厚 1cm，斜坡角 22.620（见图示），求油的粘度。

u[ 解 ] 木块重量沿斜坡分力 F 与切力 T 平衡时，等速下滑mg sinTA dudymg sin 5 9.8 sin 22.62 Au0. 4 0.4510.0010.1047 Pa s1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律du ，定性绘出切应力dy沿 y 方向的分布图。

yyyuuuuuu[ 解 ]y y y= 0 =1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径 0.9mm ，长度 20mm ，涂料 的粘度 =0.02Pa ． s 。

流体力学第二版课后习题集答案解析

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答案 ：第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。

1.2 作用于流体的质量力包括：（c ）（a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。

1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。

1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ）（a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。

1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。

1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。

1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。

1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。

1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。

1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3）答：该油料的密度是899.358kg/m 3。

1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。

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1-1解：已知：40mm δ=，0.7Pa s μ=⋅，a =60mm ，u =15m/s ，h =10mm根据牛顿内摩擦力定律：u T Ayμ∆=∆设平板宽度为b ，则平板面积0.06A a b b =⋅=上表面单位宽度受到的内摩擦力：1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左下表面单位宽度受到的内摩擦力：2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左平板单位宽度上受到的阻力：12216384N τττ=+=+=，方向水平向左。

1-2解：0.5mm δ=，2Pa τ=，u =0.25m/s根据u y τμ∆=∆，有：30.51020.004Pa s00.250y u u δμττ-∆⨯===⨯=⋅∆--1-3解：20t =℃，d =2.5cm=0.025m ，1mm δ==0.001m ，u =3cm/s=0.03m/s设管段长度l ，管段表面积：A dl π=单位长度管壁上粘滞力：0 3.140.0250.030.001A u dl u l y l μμπτδ∆-⨯⨯===∆1-4解：20.80.20.16m A =⨯=，u =1m/s ，10mm δ=， 1.15Pa sμ=⋅011.150.1618.40.01u u T AA N y μμδ∆-===⨯⨯=∆1-5解：15rad/s ω=，1mm δ=，0.1Pa s μ=⋅，0.6m d =，0.5mH =τ1τ2根据牛顿内摩擦定律，切应力：u r y ωτμμδ∆==∆小微元表面积：2sin drdA rπθ=小微元受到的粘滞力：dT dA τ=⋅小微元粘滞力的力矩：2sin r dr dM r dT r r ωμπδθ=⋅=⋅⋅22220.32sin 0.5140.50.32dd H θ===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭圆锥体所受到的合力矩：442010.13.14150.32237.1sin 2sin 20.0010.514d d r dr M dM r r N mωμπωμπδθδθ⎛⎫⎪⨯⨯⨯⎝⎭==⋅⋅===⋅⎰⎰⨯⨯习题【2】2-1解： 3.0B h m =， 3.5AB h m=23.0mH O BB p h gρ==9.81000 3.029400PaB B p gh ρ==⨯⨯=42.9410-9.81000 3.5=-4900Pa A B AB p p gh ρ=-=⨯⨯⨯20.5mH O AA p h gρ==-2-2解：1m z =，2m h =，00Pap =管中为空气部分近似的为各点压强相等。

10p p gh gh ρρ=-=-2A p p gz ρ=-12p p =h Bh AB21有：()9.81000(12)9800PaA p g z h ρ=-=⨯⨯-=-2-3解： 1.5m H =，20.2m h =，3=800kg/moil ρ根据真空表读数，可知M 点相对压强980Pa M p =-1-2是等压面()112M p p g H h h ρ=+++212oil Hg p gh gh ρρ=+12p p =有：()1212M oil Hg p g H h h gh gh ρρρ+++=+()119809.810001.50.29.8800136009.80.2h h -+⨯++=⨯+⨯⨯1 5.6mh =2.4解：如图1-2是等压面，3-4是等压面，5-6段充的是空气，因此65p p =，6-7是等压面，建立各点的压强：()1A p p g x H gy ρρ'=-+=2B p p gx gH ρρ'=--12p p =联立有：()A B p p Hρρ'-=-()3p g y H ρ'=+45p p gz ρ=+65p p =67p p =()()7p g y H b g b a z ρρ'=+-+--43p p =联立有：()()()g y H g y H b g b a z gzρρρρ''+=+-+--+211234567xyzb abρρ-'=有：()A B a p p H H bρρ'-=-=2-5解：4900Pa M p =，10.4m h =，2 1.5mh =021A M p p gh p gh ρρ=+=+()()01249009.810000.4 1.55880PaM p p g h h ρ=+-=-⨯⨯-=-2-6解：20cm z =，12cmh =①31=920kg/m ρ1-2是等压面()1A p p g h x ρ=-+()21B p p g z x gh ρρ=-+-12p p =()1B A p p g z h ghρρ-=-+()29.810000.20.129209.80.12187Pa=0.19mH O=⨯⨯-+⨯⨯=②1ρ为空气，则1gh ρ可以忽略()2784Pa 0.08mH OB A p p g z h ρ-=-==2-7解：30α︒=，0.5m l =，0.1mh =sin p gh gl ρρα+=有：()()sin 9.810000.5sin 300.11470Pap g l h ρα︒=-=⨯⨯⨯-=2-16解：1m h =，0.8m b =，12mh =绘制压强分布图12m h =时，作用于挡板的压力的作用点距离池底的距离：()()m h h h h h h h e 44.0122122231231111=-+-+⨯=-+-+⋅=x21ρgh 1ρg (h 1-h )轴位于作用点下方，即可自动开启即0.44y e m <=时，即可自动开启。

2-17解：1m b =，45α︒=，13m h =，12mh =图解法1：绘制压强分布图压力分为两部分：()()21211129.8100032116.932sin 452sin 45h h P S b g h h b kN ρ︒︒⨯⨯-⨯-=⋅=-⋅⋅==⨯作用方向垂直于闸门指向右。

作用点：12120.943sin 45h h y m︒-==()()222129.81000322127.72sin 45sin 45h P S b g h h b kN ρ︒︒⨯⨯-⨯⨯=⋅=-⋅⋅==作用方向垂直于闸门指向右。

作用点：1221 2.83sin 452sin 45h h y m ︒︒=-⋅=总压力大小：12 6.9327.7234.65P P P kN =+=+=总压力作用方向垂直于闸门指向右。

根据合力矩定理：1122Py P y P y =+有作用点：11226.930.9427.72 2.83 2.4534.65P y P y y m P +⨯+⨯===图解法1图解法2图解法2：绘制压强分布图ρg （h 1-h 2）S 1S 2P 1P 2ρgh 1ρgh 2yyxx左侧：2111119.810003162.372sin 452sin 45h P S b gh b kN ρ︒︒⨯⨯⨯=⋅=⋅⋅==⨯作用方向垂直于闸门指向右。

作用点：112232.833sin 453sin 45h y m ︒︒⨯===2222219.810002127.722sin 452sin 45h P S b gh b kN ρ︒︒⨯⨯⨯=⋅=⋅⋅==作用方向垂直于闸门指向左。

作用点：12213123.30sin 453sin 45sin 453sin 45h h y m ︒︒︒︒=-⋅=-⋅=总压力大小：1262.3727.7234.65P P P kN =-=-=总压力作用方向垂直于闸门指向右。

根据合力矩定理：1122Py P y P y =-有作用点：112262.73 2.8327.72 3.30 2.4534.65P y P y y m P -⨯-⨯===2-18解：总压力大小为：24c P gh D πρ=⋅压力作用点距离形心C 的距离为：c e c I y y A=将44264512c D D I ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭==，sin c c h y θ=，214A D π=带入，有：422sin 5121128sin 4e c cD D y h h D πθπθ==⋅总压力对轴的力矩：2421sin sin 4128512e c c D g D M P y gh D h θρπθρπ=⋅=⋅=M 与h c 无关。

2-20解： 1.2b m =，1 2.8h m =，2 1.6h m=绘制压强分布图，压强分布图为一个矩形总压力大小：()()12210009.8 2.8 1.6 1.61.222.58P S b g h h h b kNρ=⋅=-⋅⋅=⨯⨯-⨯⨯=总压力的作用点距离转轴N 点距离：2111.60.822e h m ==⨯=把挡板关紧需要施加给转轴的力矩：22.580.818.06M P e m=⋅=⨯=2-21解： 1.0b m =，12 2.0h h m ==，45α︒=绘制压强分布图作用在AB 板上的压力大小：1112110009.82119.62P S b gh h b kN ρ=⋅=⋅⋅=⨯⨯⨯=作用方向水平向右作用在BC 板上的压力大小：()()222112110009.82222183.22sin 2sin 45h P S b g h h h b kN ρα︒⨯=⋅=++⋅=⨯++⨯⨯=作用方向垂直于BC 面，与水平方向成45°夹角，向右。

折板ABC 受到的静水总压力：12P P P =+总压力大小：222212122cos(180)19.683.2219.683.2cos13598P P P PP kNα︒=+-⋅-+-⨯⨯=ρg （h 1-h 2）ρg （h 1+h 2）ρgh 1ρgh 12-22解： 1.0b m =，45α︒=， 3.0h m=绘制压强分布图平面AB 所受水的压力：113110009.8362.42sin 2sin 45h P S b gh b kN ρα⨯=⋅=⋅⋅=⨯⨯⨯=︒压力作用点距离B 点距离：1131.413sin 3sin 45h e m α=⋅=⋅=︒作用方向：垂直于AB 面指向左。

支杆的支撑力T 的作用点D 距离B 点距离：32.122sin 2sin 45h y m α===︒平面AB 静止，则对于B 点的合力矩为0有：0M P e T y =⋅-⋅=∑有：62.41.4141.52.12P e T kN y ⋅⨯===2-24解：0137.37p kPa =，98.07a p kPa =，2a b m ==，121l l m==液面上的相对压强：0137.3798.0739.3a p p p kPa kPa=-=-=相对压强为0的自由液面距离液面距离：339.310410009.8p h mg ρ⨯===⨯绘制压强分布图ρghyx11sin 601sin 604 4.87h l h m=︒+=⨯︒+=21()sin 60(12)sin 604 6.60h l a h m=+︒+=+⨯︒+=作用于AB 面上的压强大小：12110009.8(4.87 6.60)2222522gh gh P S b a b kN ρρ+=⋅=⋅⋅=⨯⨯+⨯⨯=作用点距离B 点的距离：mh h h h a e 95.087.460.687.4260.632231212=+⨯+⨯=++⋅=2-25解：2-26解：4b m =，45ϕ=︒，2r m=绘制水平作用力的静水压强分布图，闸门AB 受到垂直分力的压力体hyh 1h 2ρgh 1ρgh 2ABP z P zP zP zP xρghsin 2sin 45 1.41h r mϕ==⨯︒=闸门AB 受到的水平压力：1110009.81.411.41439.022x P S b gh h b kNρ=⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=水平分力方向：水平向右压力体的体积：2231(sin 45)36024513.14221.41sin 454 2.303602ABC V S b r r h b mϕπ︒︒︒︒︒=⋅=-⋅⋅⎛⎫=⨯-⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭闸门AB 受到的垂直分力：10009.8 2.322.5z P gV kN ρ==⨯⨯=垂直分力方向：竖直向上闸门AB 受到的总压力：222239.022.545.0x z P P P kN=+=+=压力作用方向和水平方向角度：22.53039.0z x P arctgarctg P θ===︒方向指向右习题【3】3-6解：m cm d 1.0101==，s m v /4.11=，mH 5.1=以过2-2断面为基准面，忽略能量损失，列1-1，2-2断面能量方程：gv g v H 200202221++=++（注：0,0,2121====p p z H z ）sm v v /6.58.92008.924.105.12222=⇒⨯++=⨯++根据连续性方程：m d v v d d d v v A v A v 05.01.06.54.112122122212211=⨯==⇒=⇒=3-8解：m mm d 2.0200==，m mm h p 06.060==，max84.0u v =2211列A 、B 点的能量方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⇒++=++g p g p g u g u g p g p B A B A ρρρρ220002压差计测定：m h g p g p p HgB A 756.006.06.121=⨯=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-ρρρρ则：sm u /85.3756.08.92=⨯⨯=圆管流动中最大流速在管轴处，即为A 点流速平均流速：s m u v /23.384.0==流量：s m d v Q /10.02.0414.323.34322=⨯⨯=⋅=π3-9解：m mm d 05.050==，kPa p 211=，kPap 5.52=阀门关闭时列1-1，2-2断面能量方程：00001++=++gp H ρ阀门打开时列1-1，2-2断面能量方程：gv g p H 200022++=++ρ联立方程得到：()()sm p p v /6.51000105.51021223321=⨯-⨯⨯=-=ρ流量：s m d v Q /011.005.0414.36.54322=⨯⨯=⋅=π3-12解：m cm d 3.0301==，m cm d 15.0152==，m cm d 8.080==，m cm b 1.010==以1-1断面为基准面，忽略能量损失，列1-1，2-2断面能量方程：gv g p d g v g p 220222211++=++ρρ根据压差计：m b g p d g p Hg 26.11.06.12121=⨯=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-ρρρρ根据连续性方程：212122122125.0v v d d A A v v =⇒==1122代入能量方程，有：()sm v gv g v /1.5225.0226.122222=⇒-=流量：s m d v Q /09.015.0414.31.5432222=⨯⨯=⋅=π3-15解：m cm d 3.0301==，m cm d 15.0152==，6.0='ρρ，m cm h 3.030==，gv h l 2%2021⋅=以地面为基准面，列1-1，2-2断面能量方程：gv g v g p z g v g p z 2%20222122222111⋅+++=++ρρ根据压差计：m h g p z g p z 12.03.04.012211=⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛'-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+ρρρρ根据连续性方程：212122122125.0v v d d A A v v =⇒==代入能量方程：()()sm v gv g v g v /5.1225.0%20225.0212.02222222=⇒⋅+-=流量：s m d v Q /025.015.0414.35.1432222=⨯⨯=⋅=π3-19解：m z 20=，s m s L Q /035.0/353==，82.01=η，O mH h 215.1=，95.02=η水泵扬程：mh z H 5.215.1201=+=+=电动机功率：kw gQH P 5.995.082.05.21035.08.9100021=⨯⨯⨯⨯==ηηρ3-20解：mm d 25=，s m s L Q /0334.0/4.333==，︒=60θ1122基准面以1-1，2-2，3-3断面间流体为控制体，建立x-y 坐标系受力分析：由于自由射流，流体为无压流，不考虑重力，控制体只受到平面对流体的作用力F 。