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1、.-一、某流体在相距 2mm 的两平行平板间。当作用于其中一平板上的切应力为30Pa 时，该平板相对于另一平板的线速度为2m/s，求该流体的动力粘度。解：dvv230dn0.002解得 0.03Pas二、两同心圆筒间隙为 G，其中充满动力粘度为的液体，若外筒固定，直径为 d 的内桶以角速度旋转。求单位长度的内筒所受到的阻抗力矩。解、F Advwdddn2GM Fr dd d2G 2d34G三、如图所示一密闭容器，上部装有密度1=0.8103kg/m3的油，下部为密度2=103kg/m3的水，已知h1=0.3m，h2=0.5m。测压管中水银液面读数为h=0.4m。求密闭容器中油面的压强。解：以表
2、压强计算，设水银与水的fenjie 面处压强为 P则有P P01gh12gh2P 3gh333代入数据P00.8109.810.3109.810.513.6109.810.4解得：P046107Pa四、如图所示，用真空计测得封闭水箱上部的真空度为0.98103Pa，若敞口油箱的液面低于水箱液面，且 h=1.5m，水银测压计的读数h2=0.2m，已知 h1=5.61m，求油的密度。-可修编.-解：根据静止流体内部的静压强分布规律设密闭水箱上部空气压强为P1，有P1水g(h h1 h2)油gh1水银gh2（5 分）代入数据，以表压强计算0.9810310009.81(1.55.610.2)油9.8
3、15.6113.61039.810.2（4 分）解得油 800kg/m3（1 分）五、密闭盛水容器，水深 h1=60cm，h2=100cm，水银测压计的读数h=25cm，如图所示，试求半径 R=0.5m 的半球形盖子 AB 所受总压力的水平分力和竖直分力大小和方向。-可修编.-解：对于半球形盖子 AB，设水平风向分力为Fy，竖直方向分力为Fz，有Fy PcAyPc水银gh水gh1水gh213.61039.810.2510009.8110.6=37278PaFy PcAy PcR2 372783.140.52 29263.23N 29.3KN方向水平向左22FZ水gV 水gR310009.813
4、.140.53 2566.95N 2.56KN33方向竖直向下六、如图所示，一变直径的管段 AB，直径 dA=0.2m，dB=0.4m，高度差 h=1.0m，用压强表测得 pA=7104Pa，pB=4104Pa，用流量计测得管中流量 q=0.2m3/s，试判断水在管路中流动的方向，并求水头损失。解：对于单位重量的流体在A-A 过流断面上的机械能为-可修编.-2PAvAEA ZAg2g在 B-B 过流断面上的机械能为2PBvBEB ZBg2gvAqV0.2 6.37m/s2AA3.140.1vA1.6m/s4vB带入能量方程71046.372EA 0 9.203m10009.8129.81410
5、41.62EB1.0 5.2m10009.8129.81EAEB,所以管路中水的流向为 A 到 B，且在两断面之间的水头损失约为4m 水柱。七、如图所示，水通过虹吸管从水箱吸至 B 点，虹吸管直径 d1=60mm，出口 B 处的喷嘴直径d2=30mm，当 H1=2m，H2=4m 时，在不计水头的损失条件下，试求流量和C 点的压强。-可修编.-解：设水箱自由液面为过流断面 1-1，喷嘴出口处为过流断面 2-2，列写伯努利方程，取动能修正系数为 1，不计水头损失，以表压强计算v2H200 0022g代入数据，解得v22gH229.8148.858m/s1qv v2A2 8.8583.140.032
6、 6.26103m3/s4设 C 点所在断面为 3-3则 3-3 断面的平均速度v3A2vv22 2.215m/sA34对 1-1，3-3 断面列写伯努利方程有2p3v3000 H1g2gp32.2152代入数据0 解得p3 22063.4Pa10009.8129.81八、将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量qv1，并引起射流的剩余-可修编.-部分偏转一角度。已知设流速度v 30m/s，总流量qv0 36L/s，平板所截流量qv112L/s。不计重力及流量损失，求射流加于平板上的力和偏转角度。（15 分）vqv2v qv0qv1v解：假定坐标系如图所示忽略重力及能量损失，根
7、据伯努利方程可知：v1 v2 v1、列写 y 方向的动量定理方程Fy 0 qv1qv2v2sin0sinqv1qv2qv2 q qv1 3612 24L/minsin12 302、列写 x 轴方向的动量定理-可修编.-F F 0qv2cos30(qv0v)qv0v qv2v与假定方向相同3 456.48N2 射流对平板的冲击力与F大小相等，方向相反，即F 456.48N方向水平向右九、如图所示，贮水容器壁上装有三个直径 d=1m 的半球形盖，侧壁盖子处于中心位置，H=2.5m，h=1.5m，求每个盖子静水总压力及方向。Hdh（1）上面半球形盖总压力：上面半球形盖以铅垂线对称，水平方向互相抵消，
8、仅受铅垂方向的作用力 F1z，方向向上。2F1zgV1gr2(H h)r33（3 分）210009.80.52(2.5 1.5)0.53 5131.3N3方向竖直向上（1 分）（2）侧面半球形盖总压力 F2为：F2yghc1A gHr210009.82.50.5 19242.2N2（3 分）2F2zgv210009.80.53 2565.6N（2 分）3F2F2y F22z19412.5N（1 分）F2与水平方向夹角为：2 arctgF2z2565.6 arctg 7.60（1 分）F2y19242.2-可修编.-（3）底面半球形盖总压力：底面半球形盖以铅垂线对称，水平方向互相抵消，仅受铅垂方
9、向的作用力 F3z，方向向下。（1 分）（3 分）2F3zgV3gr2(H h)r3322310009.80.5(2.51.5)0.5 28224N3十、如图所示，水平放置的圆管由两段组成，直径分别为d1=0.01m 和d2=0.006m，管路每段长度l=3m，输送液体的运动粘度=2*10-5m2/s，通过的流量为 q=2*10-4m3/s，管道突然缩小处的局部阻力系数=0.35（对应断面突变后的速度）。试求管段上的总能头损失。（注：当 2323Re4000 时，=0.025Re1/3；4000Re105时，=0.3164/Re0.25，管路光滑）4qv42104解：v1 2.55m/s24d13.14104qv42104v22 7.07m/s（2 分）2d23.140.006Re1v1d12.550.0112752320所以，断面突变前为层流状态2105-可修编.-Re1v2d27.070.006 21222320断面突变后仍为层流状态（2 分）5210所以164Re640.0511275264Re64 0.03（2 分）22122所以hl v2221l v2v2fh1h2h1d 2g2d2g2g1232.55237.0727.072hf 0.050.01 29.8 0.030.006 29.8 0.3529.8 40.14m-（4 分）-可修编.