《热流体第3版》各章节答案 第一章 选择题（单选题） 1.1 根据连续介质的概念，流体粒子是指： (d) (a) 流体的分子； (b) 流体中的固体颗粒； (c) 几何点； (d) 与流动空间相比，几何尺寸非常小，但也富含大量分子。 1.2 作用在流体上的质量力包括： (c) (a) 压力； (b) 摩擦阻力； (c) 重力； (d)表面张力。 1.3 每单位质量力的国际单位制单位是： (d) (a) N； (b) 帕； (c) kg 1.4 与牛顿内耗定理直接相关的激励因素是： (b) (a) 剪切挠度和浮力； (b) 剪切挠度和剪切应变率； (c) 剪切挠度和剪切应变； (d) 剪切偏转和流速。 1.5 水的动力粘度μ随温度降低：(b)(a)降低； (b) 减少； (c) 保持不变； (d) 变化。 1.6 流体运动粘度的国际单位是： (a) 1.7 非粘性流体的特点是： (c) (a) 粘度恒定； (b) 不可压缩； (c) 非粘性； (d)当满足RT1.8时水的浮力减少1个大气压时，水的密度增加如下：(a)(a)1/20000； (b) 1/10000； (c) 1/4000； (d) 1/2000。 1.9 水的密度是/m，2L水的质量和重量是多少？ 10000.0029.80719.614 答：2L水的质量为2kg，重量为19.614N。
1.10 体积为0...3580.51.11 某种液体的动力粘度为0.005Pa，密度为850。试求其运动粘度。 0.0055...12 有一块底面积为的平板，其质量为5Kg。 它沿着与水平面成20°角的斜坡下降。 平面与斜坡之间的泥岩长度为0.6mm。 如果下降率为 0.8420 。 轴投影，带有： ..6105.0100.60.40.845.0101.13 为了绝缘空气大气压强是多少pa，将电线拉过浸有绝缘漆的模具中间。 已知导线的半径为0.8mm； 油墨粘度为0.02Pa，磨具半径为0.9mm，宽度为20mm，拉线速度为50，求所需拉力。 .02200.90.80..01 答：所需的拉力为1.01N。 1.14 圆柱体绕其中心轴等角速度=16旋转，锥体与固定壁距离=1mm，间隙充润滑油=0.1Pa，锥体底部直径R=0.3m，高度 H = 0.5m 。 求作用在气缸上的阻力矩。 解：选择如图所示的坐标，直径为r 的z 处微元件扭矩为0.1160。 .(pa) 答案：液体的体积弹性挠度 1。
1.16 图为压力表校验仪，里面充满了压缩系数k=4.7510-10的液压油。 活塞由手轮螺栓推动而加压。 已知活塞半径为1cm，螺栓斜度为2mm。 加压前 油量为200mL，手轮应转动多少圈才能使液压达到20Mpa？ 4.751.910 设手轮摇动圈数为n，则有1.910，即需要摇动12圈以上。 答：手轮应转动12圈以上。 1.17 图为热水系统。 为了防止温度下降时水管因体积膨胀而膨胀，在系统底部安装了膨胀水箱。 若系统中水的总体积为，加热前后温差为50，则水在机体温度范围内的膨胀系数=0.00051/。 求膨胀水箱的最小容积。 散热器窑500.2041.18钢制储罐内充有10%的水，密封加热至75℃，在加热加压的温度和浮力范围内，水的热膨胀系数=4.110-4/，体积弹性挠度k4..3（Mpa） 加热后，钢罐内的浮力为（表压）。 答：加热后罐壁浮力为53.3Mpa。 1.19 车辆在道路上行驶时，轮胎内空气的湿度为20，绝对浮力为 ，行驶后轮胎内空气的体温升至50。 求此时的浮力。 解：假设满足理想的二氧化碳多项式，则有： .4293 (kPa) 答案：此时的浮力为435.4kPa。
第二章练习题 选择题（单选题） 2.1 有： (a) 压缩偏转； (a) 压缩偏转； (b) 压缩挠度和拉伸挠度； (c) 压缩偏转和剪切偏转； (d) 静态流体中的压缩挠度、拉伸挠度和剪切挠度。 2.2 相对浮力的起始基础是： (c) (a) 绝对真空； (b) 1个标准大气压； (c) 当地大气压； (d) 液体表面浮力。 2.3金属压力表的读数值为： (b) (a)绝对浮力； (b) 相对浮力； (c) 绝对浮力加上当地大气压； (d) 相对浮力加上当地大气压。 2.4 某点的真空度为，当地大气压为0.1MPa，则该点的绝对浮力为： (c) (a)； （二）； （C）; (d). 2.5 绝对浮力abs和相对浮力p，真空度2.6安装在同一水平的密闭容器上，浮力关系为：(c)(a)13.33kPa； (b)12.35kPa； (c)9.8kPa； (d) 6.4kPa。 2.8 对于露天水池，水深5m时的相对浮力为： (b) (a) 5kPa； (b) 49kPa； （C）; (d). 2.9 竖直放置的方板挡水，水深3m，总静水压力P作用点至海面的距离为（a）1.25m； (b) 1.5m； (c) 2m； (d)2.5m。 2.10 方形水桶，底部和顶部箍紧空气大气压强是多少pa，桶内充满液体，顶部箍和底部箍的拉力比为：(a) (a) 1/2； (b) 1.0； (c)2； (d) 3.
2.11 液体中浸没物体上的压力： (b) (a) 与浸没物体的密度成反比； (b) 与液体的密度成反比； (c) 与水下物体的深度成反比； (d) 与液体表面的浮力成正比。 2.12 正常成人的血糖是收缩压100~，舒张压60~，用Pa表示是多少？ 101.. 收缩压：..00kPa 舒张压：..00kPa 答案：用 SI 单位表示收缩压：..00kPa； 舒张压：..00kPa。 2.13 在密闭容器中，测压管液面低于容器内液面h=1.8m，液体密度为850kg/m8509.8071.8 相对浮力为：15.00kPa。 绝对浮力为：116.33kPa。 1m 答：液面相对浮力为15.00kPa，绝对浮力为116.33kPa。 2.14 在密闭容器中，压力表指示值为4900N/m，压力表中心高出A点0.4m，A点低于水面1.5m，求海面浮力。 1.5m0...807（kPa） 相对浮力：5..绝对浮力：95..
答：海面相对浮力为5.，绝对浮力为95。 2.15 水箱的形状如图所示，顶部有4个支撑。 试求水箱底部的总压力和4个支架的支撑反力，并讨论总压力和支架反力不相等的原因。 解：（1）总压力：（kN） （2）支撑反力：274.596 座反力与底泥重量和箱体重力相平衡，底泥重量即为箱体的实际体积水 答：罐底总压力为353.052kN，4个支撑的支撑反力为274.596kN。 2.16 对于装满水的容器，顶部端口装有活塞A，半径d=0.4m，容器底部半径D=1.0m，=1.8m。 如果活塞上的力为2520N（包括活塞的重量），求容器底部的浮力和总压力。 解： （1）容器底部的浮力：1.837.706（kPa）（相对浮力） （2）容器底部的总压力：37..614（kN） 答案：容器底部的浮力容器为37。总压力为29.614kN。 2.17 使用多管水银压力计测量压力。 图中高程单位为米。 求海面浮力：3.01。 .21.413.62.53.01.21.4 (kPa) 答案：海面的浮力为kPa。
2.18 对于装满水的密闭容器，湖面上的浮力为 ，当容器自由下落时，求浮力在水底的分布规律。 解决方法：选择坐标系，z轴垂直向上。 根据欧拉运动多项式： 2.19 圆锥容器的直径H=50cm，水深h=30cm。 如果容器绕z轴以等角速度旋转，尝试找到不会导致水从容器中溢出的最大值。 解决方案：构造一个随锥形容器旋转的坐标系。 oxyz 点位于海面的最高点。 则有： 等压面是旋转的平行抛物面。 答：最大18.67rad/s不会导致水从容器中溢出。 2.20 盛有油的锥形容器，直径为kg，侧板中心装有真空计。 压力表的读数为，试求： (1) 集装箱静止时，作用在舱口盖上的总压力的大小和方向； (2)角速度=20kPa时容器的相对浮力4.94.94.90.82.46(kN)的负号表示侧板上的斥力指向下方。 0..90.8 (kN) 总压力朝上。 答：（1）集装箱静止时，作用在舱口盖上的总压力为2.46kN，方向向上； (2)当容器以角速度=20旋转时，真空表读数值保持不变，作用在舱口盖上的总压力为3.98kN，方向指向上。 2.21 画出标题图中AB面的浮力分布。
ρgh2.22 湖水深度H=12m，沉箱高度h=1.8m。 试求： (1) 使河床不漏水的压缩空气对A工作室的浮力是多少？ (2) 画出垂直壁BC上的浮力分布。 当室外C处的浮力小于或等于水压时，不会发生渗水。 12117. (2) BC 的浮力分布图为： 答案：向 A 工作室送压缩空气的浮力为 117。 2.23 水管试压时，压力表读数为 8.5at，管道半径d=1m。 尝试找出作用在管端法兰和套环上的总静水压力。 8.598.（kN） 答：作用在管端法兰和套环上的总静水压力为654.7kN。 2.24方板闸门AB，左侧留水，已知长度l=2m，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重和闸门摩擦力试求开门所需拉力 T 的解： (1) 解析法 。 当10009.8072..时，可以打开闸门。 (2)图解法。 浮力分布如图： .68（kPa）.5512.6826..5512.（kN） 答：打开闸门所需的拉力T31.009kN。
2.25 圆形闸门高度h=3m，宽度=2m，上游水深=4.5m。 试求：（1）作用在闸板上的总静水压力； (2)压力中心的位置。 解法： (1)图解法。 浮力分布如图：4..807（kPa）14.71（kN）合力作用位置：在闸门几何中心，即距地面（1.5m，1..54.54.54.51220.250.754。 6674.50.753.25（kN）合力作用位置（取闸门与通道底部接触点的力矩）：4..5264.53.2588.263答案：（1）作用在闸门上的总静水压力为88.263 kN；（2）压力中心位置在闸门几何中心，即距地面的距离（1.5m，2.26方板闸门两侧有水，闸门高度h= 1m，宽度b=0.8m，当要求挡水深度超过2m时，可手动开启闸门，试求转轴的位置y，当水压作用位置应作用在转轴上，当水深小于时，水压作用位置应作用在转轴上，使闸门打开1..8070。 作用位置越接近闸门形状，排斥力到根管底部的距离将小于0.444。 答：转轴位置应为y0.44445。 尝试找出作用在皮瓣上的总静水压力。