(整理完)流体力学网上作业题参考答案20150627

1东北农业大学网络教育学院流体力学网上作业题参考答案第一章：绪论（56）一、名词解释1.流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。2.流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。3.惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。4.均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。5.非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。6.粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。7.内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。8.流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。9.不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。10.可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。11.表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。12.表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。14．牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。二、选择题1.理想流体是指可以忽略（C）的流体。A密度B密度变化C粘度D粘度变化2.不可压缩流体是指忽略（B）的流体。A密度B密度变化C粘度D粘度变化3.关于流体粘性的说法中，不正确的是（D）。A粘性是流体的固有属性B流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性C粘性是运动流体产生机械能损失的根源D流体的粘性随着温度的增加而降低4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（A）A水、汽油、酒精B水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆C泥石流、泥浆、血浆D水、泥石流、天然气5.单位质量力的量纲与（B）的量纲相同。A速度B加速度C粘性力D重力6、在水力学中，单位质量力是指（C）a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。7、运动粘度与动力粘度的关系是（A）2ABgCDg8、一封闭容器盛有水，在地球上静止时，以竖直向上为正向，其单位质量力为（A）A、-gB、gC、0D无法确定9、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标体系，以竖直向上为Z轴正向，其单位质量力为（C）A、-gB、gC、0D、无法确定10、当空气中的温度从0℃增加至20℃，其运动粘度υ增加15%，密度减少10%，其运动粘度μ将（A）A、增加3.5%B、降低3.5%C、增加5%D、降低5%11、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、无大小的几何点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12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（B）A、牛顿流体B、非牛顿流体C、理想流体D、无黏流体13、流体是（D）一种物质。A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。14、流体的切应力（A）。A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C、仅仅取决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。15、说法正确的是（C）A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0；C、静止液体受到的切应力为0；D、静止液体受到的压应力为0。16、一密闭容器内下部为密度为的水，上部为空气，空气的压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h处的压强为（B）A、p0+ρghB、p0C、0D、p0-ρgh三、判断题1.静止的实际流体内部粘滞切应力为0。（√）2.气体的动力粘度随着温度的增加而增加。（√）3.液体的动力粘度随着温度的增加而增加。（×）4.液体的体积弹性模量越大表示液体约不容易被压缩。（√）5.静止的液体可以承受拉力。（×）6.其他条件不变时，气体的密度随着压强的增加而增加（√）7、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。（×）8、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（√）9、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。（√）10、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（╳）311、牛顿内摩擦定律仅适用于牛顿流体。(√)12、15℃时水的动力粘度小于20℃时水的动力粘度。（╳）13、惯性力是一种质量力。（√）14、切应力是一种表面力。（√）15、根据流体的可压缩性，流体可以分为可压缩流体和不可压缩流体。（√）16、不考虑流体的粘度变化，流体可以视为理想流体。（╳）17、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（╳）18、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。（╳）19、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（╳）20、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。(×)四、简答题1.简述连续介质模型假说。答：流体的连续介质假说认为流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点，质点的尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规律，并解释原因。答：温度升高，液体的粘性降低，空气的粘性升高。粘性是分子间的吸引力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。对于液体，分子间距离小，内聚力是液体粘性的决定性因素。当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而液体的粘性降低。对于气体，气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以μ值增加。3、文字描述牛顿内摩擦定律。答：流体的内摩擦力与其速度梯度dudy成正比，与液层的接触面积A成正比，与流体的性质有关，而与接触面积的压力无关即duFAdy。4、有一流场流体粘度为0.3Pas，流体做层流流动，速度分布为0.510.25uy，求y=0.08m处的内摩擦切应力。答：根据内摩擦定律可知0.50.50.250.50.30.250.50.080.133duyPadyy=0.08m处的内摩擦切应力为0.133Pa。45、已知某流体的粘性切应力为τ=5.0N/m2，动力粘度μ=0.1Pa•s，试求该流体的剪切变形速率dudy。答：根据内摩擦定律dudy可得5501/0.1dusdy流体的剪切变形速率为501/s。6、什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动中引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，引入了理想液体的概念，分析其运动规律，再考虑粘滞性加以修正，可以得到实际水流运动规律，这是水力学中重要的研究方法。第二章流体静力学（76）一、名词解释1、位置水头：液体中某点的位置高度，称为位置水头。2、压强水头：开口的测压管的液柱高度，也称压强水头。3、测压管水头：位置水头与压强水头之和，称为测压管水头。4、相对压强：某点的绝对压强与当地大气压的差值，称为相对压强。5、真空压强：如果某点的绝对压强小于当地大气压强，则当地大气压与该点的绝对压强的差值，称为相对压强。6、绝对静止：流体对于静止坐标系没有发生运动而保持静止状态。7、相对静止：流体随容器一起运动，但是流体和容器之间没有相对运动，流体质点彼此之间也没有相对运动。如果把运动坐标取在容器的运动坐标系上，则对于这种所谓的非惯性坐标系来说，液体处于相对静止的状态。8、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。二、选择题1、静止流体所受到的表面应力（C）。A、只有拉应力B、只有切应力C、只有压应力D、与作用面斜交2、液体随容器做等角速度旋转时，液体的等压面是（C）。A、水平面B、斜平面C、旋转抛物面D、球面3、静止流体各点的（B）等于常数。A、pB、z+pgC、22ug+pgD、不存在54.静水压强测定试验中，水箱上方排气阀打开状态时，调压筒液面与水箱内液面高度一致。此时，关闭排气阀，降低调压筒的高度，使调压筒内液面低于水箱液面，待液面稳定后，水箱内的压强（B）大气压强。A、大于B、小于C、等于D、不确定5.密封容器内液面压强大于大气压强，其任一点的测压管液面（A）。A、高于容器内液面B、低于容器内液面C、等于容器内液面D、不确定6.静止液体中有一倾斜放置的平板，平板受到液体总压力的作用点在平板形心的（B）。A、上方B、下方C、同一高度D、不确定7.（B）属于质量力。A、压力B、惯性力C、粘性切应力D、表面张力8.球形压力容器上半曲面对应的压力体（A）。A、在曲面的上方B、在曲面的下方C、在曲面的左方D、在曲面的右方9、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为(D)。A.牛顿流体及非牛顿流体；B.可压缩流体与不可压缩流体；C.均质流体与非均质流体；D.理想流体与实际流体。10、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下3.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为___水柱（D）。A.2mB.1mC.8mD.－1m11、如图所示，下述静力学方程哪个正确？（B）12、在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为(C)A.△h=-760mm(Hg)B.△h=0mm(Hg)C.△h=760mm(Hg)D.△h=1520mm(Hg)613、图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)(B)A.F1F2F3B.F1=F2=F3C.F1F2F3D.F1=F3F214、如图所示，密闭容器上装有U型水银测压计。在同一水平面上1、2、3点上的压强关系为(C)A．p1=p2=p3B．p1＜p2＜p3C．p1＞p2＞p3D．p1＞p2=p315、若当地大气压强为98kPa，液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（D）A、1kN/m2B、2kN/m2C、8kN/m2D、10kN/m216、图示容器中有两种液体，密度21，则A、B两测压管中的液面必为（B）A、B管高于A管；B、A管高于B管；C、AB两管同高；D、不确定。17、盛水容器a和b的测压管水面位置如图(a)、(b)所示，其底部压强分别为pa和pb。若两容器内水深相等，则pa和pb的关系为（A）A、papbB、papbC、pa=pbD、无法确定718、密闭水箱的侧壁为一矩形平板，水面压强大于大气压强，水深3M，静水总压力的作用点到水面距离y应是：（C）A、y1.5mB、y=1.5mC、1.5my2mD、y=2m19、若当地大气压强为98kPa，液体中某点的绝对压强为90kPa，则该点的真空压强为（C）A、1kPaB、2kPaC、8kPaD、10kPa20、绝对压强Pabs、相对压强p、真空值pv、当地大气压强ap之间的关系是（C）。A、Pabs=p+pvB、p=Pabs+apC、pv=ap-PabsD、p=Pabs+pv21、相对压强的起量点是（D）A.绝对真空；B.1个标准大气压；C.液面压强。D.当地大气压强；22、静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力xcx