中北 工程流體力學(xué) 第二章

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1、第一章緒論無第二章流體的性質(zhì)一選擇題1.在常溫下水的密度為kg/m3。(A)1(B)10(C)100(D)10002.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下200C時(shí)空氣的密度為kg/m3。(A)1.2(B)12(C)120(D)12003.溫度升高時(shí)，水的粘性。(A)變小(B)變大(C)不變(D)不能確定4.溫度升高時(shí)，空氣的粘性。(A)變小(B)變大(C)不變(D)不能確定5.動(dòng)力粘性系數(shù)m與運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)n的關(guān)系為。6.運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)的單位是。(A)s/m2(B)m2/s(C)N?s/m2(D)N?m2/s7.流體的粘性與流體的無關(guān)。(A)分子內(nèi)聚力(B)分子動(dòng)量交換(C)溫度(D)速度梯度

2、8.與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)的因素是。(A)切應(yīng)力與速度(B)切應(yīng)力與剪切變形(C)切應(yīng)力與剪切變形速度(D)切應(yīng)力與壓強(qiáng)9.液體的體積壓縮系數(shù)是在條件下單位壓強(qiáng)變化引起的體積變化率。(A)等壓(B)等溫(C)等密度(D)體積不變10.是非牛頓流體。(A)空氣(B)水(C)汽油(D)瀝青11.靜止流體剪切應(yīng)力。(A)可以承受(B)能承受很小的(C)不能承受(D)具有粘性時(shí)可以承受12.流體的基本力學(xué)特性是。(A)可以充滿整個(gè)容器(B)不能保持一定的形狀(C)不能承受剪切力而保持靜止(D)不能承受剪切力不可以被壓縮13.作用在流體上的質(zhì)量力包括有。(A)壓力(B)摩阻力(

3、C)切應(yīng)力(D)重力14.以下作用在流體上的力中不是表面力的為。(A)壓力(B)剪切力(C)摩擦力(D)慣性力15.按連續(xù)介質(zhì)概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指。(A)流體的分子(B)流體內(nèi)的固體顆粒(C)空間幾何點(diǎn)(D)微觀上看由大量分子組成，宏觀上看只占據(jù)一個(gè)空間點(diǎn)的流體團(tuán)16.下列物理量中不能定義在流體質(zhì)點(diǎn)上的是。(A)速度(B)加速度(C)密度(D)質(zhì)量17.理想流體假設(shè)認(rèn)為流體。(A)不可壓縮(B)粘性系數(shù)是常數(shù)(C)無粘性(D)符合牛頓內(nèi)摩擦定律18.不可壓縮流體的特征是。(A)溫度不變(B)密度不變(C)壓強(qiáng)不變(D)體積不變19.單位質(zhì)量力是指作用在單位流體上的質(zhì)量力。

4、(A)面積(B)體積(C)質(zhì)量(D)重量20.單位質(zhì)量力的國際單位是。(A)N/m2(B)N/m3(C)m/s2(D)N二思考題1.試從力學(xué)觀點(diǎn)分析液體和氣體有何異同？舉例說明在空氣中和水中相同和不相同的一些流體力學(xué)現(xiàn)象。2.液體在兩塊平板間流動(dòng)，流速分布如圖所示，從中取出A、B、C三塊流體微元，試分析：（1）各微元上下兩平面上所受切應(yīng)力的方向；（2）定性指出哪個(gè)面上的切應(yīng)力最大？哪個(gè)最??？為什么？(提示：速度快的一面拉質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，慢的一面阻礙流體運(yùn)動(dòng)，大小根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律計(jì)算)3.已知液體中的流速分布如圖中所示三種情況：（1）矩形分布，（2）三角形分布（3）拋物線分布

5、。試定性地畫出各種情況下的切應(yīng)力分布圖。三計(jì)算題1.若某種牌號(hào)的汽油的重度為7000N/m3，求它的密度。2.已知水的密度=997.0kg/m3，運(yùn)動(dòng)黏度=0.893×10-6m2/s，求它的動(dòng)力黏度。3.一塊可動(dòng)平板與另一塊不動(dòng)平板同時(shí)浸在某種液體中，它們之間的距離為0.5mm，可動(dòng)板若以0.25m/s的速度移動(dòng)，為了維持這個(gè)速度需要單位面積上的作用力為2N/m2，求這兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度。4.上下兩個(gè)平行的圓盤，直徑均為d，間隙厚度為δ，間隙中的液體動(dòng)力黏度系數(shù)為μ，若下盤固定不動(dòng)，上盤以角速度ω旋轉(zhuǎn)，求所需力矩T的表達(dá)式。題4圖題5圖5.如下圖所示，水流在平板

6、上運(yùn)動(dòng)，靠近板壁附近的流速呈拋物線形分布，E點(diǎn)為拋物線端點(diǎn)，E點(diǎn)處，水的運(yùn)動(dòng)黏度=1.0×10-6m2/s，試求=0，2，4cm處的切應(yīng)力。（提示：先設(shè)流速分布，利用給定的條件確定待定常數(shù)A、B、C）6.某流體在圓筒形容器中。當(dāng)壓強(qiáng)為2×106N/m2時(shí)，體積為995cm2；當(dāng)壓強(qiáng)為1×106N/m2時(shí)，體積為1000cm2。求此流體的壓縮系數(shù)。7.當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000N/m2時(shí)，某種液體的密度增長(zhǎng)為0.02%，求此液體的體積彈性模數(shù)。參考答案一選擇題1（D）2（A）3（A）4（B）5（B）6（B）7（D）8（C）9（B）10（D）11（C）12（C）13（D）14（

7、D）15（D）16（D）17（C）18（B）19（C）20（C）二思考題無三計(jì)算題1.解：由得，2.解：得，3.解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，則板間流體的速度梯度可計(jì)算為由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度為4.解：圓盤不同半徑處線速度不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面積上可視為常量。在半徑r處，取增量dr，微面積，則微面積dA上的摩擦力dF為由dF可求dA上的摩擦矩dT積分上式則有5.解：以D點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，設(shè)流速分布，由已知條件得C=0,A=-625,B=50則由切應(yīng)力公式得y=0cm時(shí)，；y=2cm時(shí)