中北 工程流体力学 第二章.docx

第一章 绪论无第二章 流体的性质一 选择题1. 在常温下水的密度为 kg/m3。(A) 1 (B) 10 (C) 100 (D) 10002. 在标准大气压下200C 时空气的密度为 kg/m3。(A) 1.2 (B) 12 (C) 120 (D) 12003. 温度升高时，水的粘性 。(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定4. 温度升高时，空气的粘性 。(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不能确定5. 动力粘性系数m与运动粘性系数n 的关系为 。6. 运动粘性系数的单位是 。(A) s/m2 (B) m2/s (C) N s/m2 (D) N m2/s7. 流体的粘性与流体的 无关。(A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) 速度梯度8. 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 。(A) 切应力与速度 (B) 切应力与剪切变形 (C)切应力与剪切变形速度 (D) 切应力与压强9. 液体的体积压缩系数是在 条件下单位压强变化引起的体积变化率。(A) 等压 (B) 等温 (C) 等密度 (D) 体积不变10. 是非牛顿流体。(A) 空气 (B) 水 (C) 汽油 (D) 沥青11. 静止流体 剪切应力。(A) 可以承受 (B) 能承受很小的 (C) 不能承受 (D) 具有粘性时可以承受12. 流体的基本力学特性是 。(A) 可以充满整个容器 (B) 不能保持一定的形状 (C) 不能承受剪切力而保持静止 (D) 不能承受剪切力 不可以被压缩13. 作用在流体上的质量力包括有 。(A) 压力 (B) 摩阻力 (C) 切应力 (D) 重力14. 以下作用在流体上的力中不是表面力的为 。(A) 压力 (B) 剪切力 (C) 摩擦力 (D) 惯性力15. 按连续介质概念，流体质点是指 。(A) 流体的分子 (B) 流体内的固体颗粒 (C) 空间几何点 (D) 微观上看由大量分子组成，宏观上看只占据一个空间点的流体团16. 下列物理量中不能定义在流体质点上的是 。(A) 速度 (B) 加速度 (C) 密度 (D) 质量17. 理想流体假设认为流体 。(A) 不可压缩 (B) 粘性系数是常数 (C) 无粘性 (D) 符合牛顿内摩擦定律18. 不可压缩流体的特征是 。(A) 温度不变 (B) 密度不变 (C) 压强不变 (D) 体积不变19. 单位质量力是指作用在单位 流体上的质量力。(A) 面积 (B) 体积 (C) 质量 (D) 重量20. 单位质量力的国际单位是 。(A) N/m2 (B) N/m3 (C) m/s2 (D) N二 思考题1. 试从力学观点分析液体和气体有何异同？举例说明在空气中和水中相同和不相同的一些流体力学现象。2. 液体在两块平板间流动，流速分布如图所示，从中取出A、B、C 三块流体微元，试分析：（1）各微元上下两平面上所受切应力的方向；（2）定性指出哪个面上的切应力最大？哪个最小？为什么？(提示：速度快的一面拉质点运动，慢的一面阻碍流体运动，大小根据牛顿内摩擦定律计算)3. 已知液体中的流速分布如图中所示三种情况：（1）矩形分布，（2）三角形分布（3）抛物线分布。试定性地画出各种情况下的切应力分布图。三 计算题1. 若某种牌号的汽油的重度为7000N/m3，求它的密度。2. 已知水的密度=997.0kg/m3，运动黏度=0.89310-6m2/s，求它的动力黏度。3. 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度。4. 上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为，间隙中的液体动力黏度系数为，若下盘固定不动，上盘以角速度旋转，求所需力矩T的表达式。 题4图 题5图5. 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E点为抛物线端点，E点处，水的运动黏度=1.010-6m2/s，试求=0，2，4cm处的切应力。（提示：先设流速分布，利用给定的条件确定待定常数A、B、C）6. 某流体在圆筒形容器中。当压强为2106N/m2时，体积为995cm2；当压强为1106N/m2时，体积为1000cm2。求此流体的压缩系数。7. 当压强增量为50000 N/m2时，某种液体的密度增长为0.02%，求此液体的体积弹性模数。参考答案一 选择题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 （D） 15 （D） 16 （D）17 （C） 18 （B） 19 （C） 20 （C） 二 思考题无三 计算题1. 解：由得，2. 解：得，3. 解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为由牛顿切应力定律，可得两块平板间流体的动力黏度为4. 解：圆盘不同半径处线速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。在半径r处，取增量dr，微面积 ，则微面积dA上的摩擦力dF为由dF