2021年流体力学课后习题答案孔珑编资料.docx

流体力学课后习题答案孔珑编资料
第一章 1-4 解：
　　系统内水的总体积 3 8mV =， 水的体积膨胀系数 V a=1/℃。
　　水温升高50TD=℃时，水的体积膨胀量 3 V 8 502mVVTaD=××D= ´´=。
　　1-6 解：油的运动粘度 721 10 msn -- =´×，密度 3 678kg mr - =×，则油的 动力粘度 74 678 10 Pa smrn -- ==´´=´×。
　　1-7 解：水的动力粘度 3 10 Pa sm - =´×，密度 3 mr - =×，则水的运 动粘度 3 621 10 10 ms m n r - -- ´ ===´×。
　　1-9 解：图示：在锥体表面距离定 点x处取一宽度为dx的微圆环， 则在 x处的微圆环的半径sinrxa=。由牛 顿粘性定律可得，微圆环所受到的 摩擦阻力 2 2 2sin dd2d Ur FArdxxx h wpmwa mmp dd =××=××= ， 微圆环旋转时所需的微圆力矩为 3 3 2sin dddMrFxx pmwa d = ×== 因此锥体旋转时所需的总力矩 334 cos 3 coscos 00 0 2sin2sin dd 4 H HH x MMxx a aa pmwapmwa dd éù === êú ëû òò 3443 4 2sintan 4cos2 cos HHpmwapmwa dada == 1-10 解：设轴承内轴旋转角速度为w，因此由牛顿粘性定律可得，内 轴表面所受的摩擦阻力 2 2 2 D Ub D FADb h w mp w mmp dd × ===， 内轴旋转的摩擦力矩 3 24 Db D MF mp w d == 克服摩擦需要消耗的功率 23 4 bD PM mp w w d == 因此内轴的圆周角速度 3 1 33 44 10 s P bD d w mp - - ´´´ ===× ´´´ 因此内轴转速 6060 22 n w p ´ === ´ 1-13 解：润滑油的动力粘度mrn=， 活塞表面所受的摩擦阻力 2 2 UVdLV FAdL Dd hDd pm mmp=== - - ， 因此活塞运动所消耗的功率 22 22dLVdLV PFV DdDd pmprn === -- 4322 3 2 920 106 10 --- - ´´´´´´´´´ == -´ 第二章 流体静力学 2-1 解：
　　在图中 1－2 等压面处列平 衡方程：
　　1A PP=， 2BHg PPghr=+， 因为 12 PP=， 因此 ABHg PPghr=+， 因此 44 AB 3 Hg 10( 10 ) PP h gr -´- -´ === ´´ 2-2 解：图示，分别在等压面 1-2， 3-4 处列平衡方程 2 13air1H O1 PPPghr==+， 2 24air2H O2 PPPghr==+ 因为 12 gPPHr=+ 煤气 ， air1air2airg PPHr=+ 因此 air1air2H2O12air2121212 air2 -(-)(-)-- ==+ H O H O PPg hhgHg hhP Phh gHgHgHH rrr rrr ++ == 煤气