流体力学作业题参考答案

2.3 如图，用U型水银测压计测量水容器中某点压强，已知H1=6cm，H2=4cm，求A点的压强。

解：选择水和水银的分界面作为等压面得

pa??1(H1?H2)?pA??2H2

故A点压强为：

pA?pa??1H1?H2(?1??2)?1.14?105Pa

2.5 水压机是由两个尺寸不同而彼此连通的，以及置于缸筒内的一对活塞组成，缸内充满水或油，如图示：已知大小活塞的面积分别为A2，A1，若忽略两活塞的质量及其与圆筒摩阻的影响，当小活塞加力F1时，求大活塞所产生的力F2。

帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体，其外加压强p0发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。 这就是说，在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。这就是帕斯卡原理，或称静压传递原理。 解：由p1?F1F，p2?2，根据静压传递原理：p1?p2 A1A2F1A2 A1?F2?

2.6如图示高H=1m的容器中，上半装油下半装水，油上部真空表读数p1=4500Pa，水下部压力表读数p2=4500Pa，试求油的密度?。

第二章 流体力学的基本概念

随堂作业：粘性不可压缩均质流体定常运动（绝热过程）方程组在二维直角坐标系中的形式 解：

粘性流体??0，不可压缩均质流体??C，定常流动系

??0，绝热q?0，二维直角坐标?t??0。 ?z连续性方程：

?u?v??0 ?x?y?Pxx?Pxydu???Fx??,dt?x?y运动方程：

?P?Pdv???Fy?xy?yy,dt?x?y??u1??u?v??Pxx??P?2???????,??x3??x?y????v1??u?v?????, 本构方程：Pyy??P?2?????y3?x?y??????u?v?Pxy???????x?y?二 流线与迹线，加速度 1(2) u?解：

流线的微分方程为

cxcy,v?,w?0,c是常数,试画出流线族; 2222x?yx?ydxdycxcy?,v?,将u?2代入得uvx?y2x2?y2dxdy?,积分后cxcyx2?y2x2?y2得lnx?lny?C,得y?Cx,z?B，其中B、C为积分常数。 1(8) u?x?y,v??2xy,求通过x?1,y?1的一条流线; 解:

流线的微分方程为

22dxdydxdy22??,将u?x?y,v??2xy代入,得2,积分得2uvx?y?2xyy

高 等 学 校 教 学 用 书

流体力学与流体机械

习题参考答案

主讲：陈庆光

中国矿业大学出版社

张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）

删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13

《流体力学与流体机械之流体力学》

第一章 流体及其物理性质

1-8 1.5m3的容器中装满了油。已知油的重量为12591N。求油的重度?和密度?。 解：??m12591??856.5kg/m3；???g?8394N/m3 V9.8?1.51-11 面积A?0.5m2的平板水平放在厚度h?10mm的油膜上。用F?4.8N的水平力拉它以U?0.8m/s速度移动（图1-6）。若油的密度??856kg/m3。求油的动力粘度和运动粘度。

FU?9.6N/m2，???， Ah?h?0.12Pa?s，???/??0.12/856?1.4?10?4m2/s 所以，??U解：??21-12 重量G?20N、面积A?0.12m的平板置于斜面上。其间充满粘度

??0.65Pa?s的油液（图1-7）。当油液厚度h?8mm时。问匀速下滑时平板的速度是多少。

解：F?Gsi

东北农业大学网络教育学院

流体力学网上作业题

第一章：绪论

一、名词解释

1. 流体： 2. 流体质点： 3. 惯性： 4. 均质流体： 5. 非均质流体：

6. 粘性： 7. 内摩擦力： 8. 流体的压缩性： 9. 不可压缩流体： 10. 可压缩流体： 11. 表面张力： 12. 表面力： 13.质量力： 14．牛顿流体： 二、选择题

1. 理想流体是指可以忽略（ ）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（ ）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（ ）。

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 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（ ）的量纲相同。

高 等 学 校 教 学 用 书

流体力学与流体机械

习题参考答案

主讲：陈庆光

中国矿业大学出版社

张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）

删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13

《流体力学与流体机械之流体力学》

第一章 流体及其物理性质

1-8 1.5m3的容器中装满了油。已知油的重量为12591N。求油的重度?和密度?。 解：??m12591??856.5kg/m3；???g?8394N/m3 V9.8?1.51-11 面积A?0.5m2的平板水平放在厚度h?10mm的油膜上。用F?4.8N的水平力拉它以U?0.8m/s速度移动（图1-6）。若油的密度??856kg/m3。求油的动力粘度和运动粘度。

FU?9.6N/m2，???， Ah?h?0.12Pa?s，???/??0.12/856?1.4?10?4m2/s 所以，??U解：??21-12 重量G?20N、面积A?0.12m的平板置于斜面上。其间充满粘度

??0.65Pa?s的油液（图1-7）。当油液厚度h?8mm时。问匀速下滑时平板的速度是多少。

解：F?Gsi

高 等 学 校 教 学 用 书

流体力学

习题参考答案

主讲：张明辉

高等教育出版社

李玉柱，苑明顺编.流体力学与流体机械, 北京：高等教育出版社，2008.1（2009重印）

《流体力学》

第一章 绪论

1-1 空气的密度??1.165kg/m3，动力粘度??1.87?10?5Pa?s，求它的运动粘度?。

?1.87?10?5Pa?s??1.61?10?5m2/s 解：由v?得，v??3?1.165kg/m?1-2 水的密度??992.2kg/m3，运动粘度v?0.661?10?6m2/s，求它的动力粘度?。 解：由v??得，?????992.2kg/m3?0.661?10?6m2/s?6.56?10?4Pa?s ?1-3 一平板在油面上作水平运动，如图所示。已知平板运动速度V＝lm/s，板与固定边界的距离δ＝5mm，油的粘度??0.1Pa?s，求作用在平板单位面积上的粘滞阻力。

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为

duV1m/s???200s?1 ?3dy?5?10m由牛顿内摩擦定律???du，可得作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 dy???du?0.1Pa?s?200s-1?20Pa dy1-4

高 等 学 校 教 学 用 书

流体力学

习题参考答案

主讲：张明辉

高等教育出版社

李玉柱，苑明顺编.流体力学与流体机械, 北京：高等教育出版社，2008.1（2009重印）

《流体力学》

第一章 绪论

1-1 空气的密度??1.165kg/m3，动力粘度??1.87?10?5Pa?s，求它的运动粘度?。

?1.87?10?5Pa?s??1.61?10?5m2/s 解：由v?得，v??3?1.165kg/m?1-2 水的密度??992.2kg/m3，运动粘度v?0.661?10?6m2/s，求它的动力粘度?。 解：由v??得，?????992.2kg/m3?0.661?10?6m2/s?6.56?10?4Pa?s ?1-3 一平板在油面上作水平运动，如图所示。已知平板运动速度V＝lm/s，板与固定边界的距离δ＝5mm，油的粘度??0.1Pa?s，求作用在平板单位面积上的粘滞阻力。

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为

duV1m/s???200s?1 ?3dy?5?10m由牛顿内摩擦定律???du，可得作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 dy???du?0.1Pa?s?200s-1?20Pa dy1-4

09流体力学习题1及参考答案

一、单项选择题（共15分，每小题１分）

1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。

A．离心力 B．摩擦力C．压力 D．表面张力

2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A．粘性是实际流体的固有属性

B．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 D．动力粘度与密度之比称为运动粘度

3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。

A．流体的压缩性B．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C．流体速度场的不稳定性D．流体速度场的不均匀性

4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。

A．dp??gdzB．dp??gdzC．dp???dz D．dp???gdz

5、无旋流动是指（ ）的流动。

A．速度环量为零 B．迹线是直线C．流线是直线 D．速度环量不为零

6、压强的量纲A.MLt?p?是（ ）。

?1?2??2?B.?MLt?C.?ML?1?1t?D.?MLt?

?1

?u?f(y,z)7、已知不可压缩流体的流速场为 ? , z ,

只有部分

2-1 已知某种物质的密度

w 1000kg/m

3

2.94g/cm

3

,

4C

o

时水的密度为

， 试求它的相对密度。

3

33

解:

d

w

2.94 10kg/m1000kg/m

2.94

2-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数αco2=13.5%, αso2=0.3%,αo2=5.2%,α（

2

N2

=76%,α

2

H2O

=5%。试求烟气的密度。

3

SO 2.927kg/m

2

3

，

CO 1.976kg/m

3

，

O 1.429kg/m

2

3

，

N 1.251kg/m， H

3

2O

0.804kg/m

）

解: 混合气体的密度

a

ii

i 1

n

0.135 1.976 0.003 2.927 0.052 1.129 0.76 1.251 0.05 0.804=1.341kg/m

3

2-11借恩氏粘度计测得石油的粘度8.5ºE，如石油的密度ρ=850 kg/m3，求石油的动力粘度ºE。（）

解：待测液体在给定温度下的运动粘度与测得的恩氏度的关系：

0.0731E 0.0631/E, cm/s

o

o

2

0.0731 8.5 0.0631/8.5 0.6139

cm

2

/S

0.6139 10

4

850 0.05218

Pa

计算流体力学_作业一

要求：

认识CFD软件：学习本课程拟学习和使用的CFD软件ANSYS FLUENT，撰写一份报告，介绍所选CFD软件的功能、可选择的离散格式、湍流模型、求解方法等内容（具体内容可选择1~2项介绍）

学习CFD软件：选择一简单算例，完成建模计算，撰写报告，简述计算模型、计算方法和计算结果

报告格式：正文五号字，行距1.25倍，图大小适中。

一、FLUENT软件简介

CFD商业软件FLUENT，是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。目前与FLUENT配合最好的标准网格软件是ICEM。

FLUENT系列软件包括通用的CFD软件FLUENT、POLY-FLOW、FIDAP，工程设计软件FloWizard、FLUENT for CATIAV5，TGrid、G/Turbo，CFD教学软件FlowLab，面向特定专业应用的I