1 第一章:绪论 例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水,当温度升至800ºC时,其体积增加多少? 解: 200 ºC时:1 =998.23kg/m3 800CºC时: 2 =971.83kg/m3 即: 则: 例1-2 使水的体积减小0.1%及1%时,应增大压强各为多少?(=2000MPa) dV/V =-0.1% =-2000×106×(-0.1%)=2×106Pa=2.0MPa dV /V = -1% = -2000×106×(-1%)=20 MPa 例1-3 输水管 l=200m,直径 d=400mm,作水压试验。使管中压强达到 55at后停止加压,经历 1小时,管中压强降到 50at。如不计管道变形,问在上述情况下,经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少?水的体积压缩率=4.83×10-10 m2 /N 。 解 水经管道漏缝泄出后,管中压强下降,于是水体膨胀,其膨胀的水体积 水体膨胀量 5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量,这是在 1小时内流出的。 设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以 Q 表示,则 2 例1-4:试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。设平板间的液体流动为层流,且流速按直线分布,如图1-3所示。 解:设液层分界面上的流速为u,则:切应力分布: 图1-3 上层 下层: 分界面上: - 在液层- 流速分布: 上层: 下层: 例1-5:一底面积为40 ×45cm2,高为1cm的木块,质量为5kg,沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动, 如图1-4所示,已知木块运动速度u =1m/s,油层厚度d =1mm,由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布,求油的粘度。 解: 等速 ∴s =0 由牛顿定律: ∑Fs=ms=0 mgsin-τ ·A=0 (呈直线分布) 图1-4 =tan-1(5/12)=22.62° 3 例1-6: 直径10cm的圆盘,由轴带动在一平台上旋转,圆盘与平台间充有厚度δ =1.5mm的油膜相隔,当圆盘以n =50r/min旋转时,测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。设油膜内速度沿垂直方向为线性分布,试确定油的粘度。 解 : dr 微元上摩阻力为 而圆盘微元所受粘性摩擦阻力矩为: dM=dTr=π 2r3ndr/15δ 则克服总摩擦力矩为: 绪论小结 1.工程流体力学的任务是研究流体的宏观机械运动,提出了流体的易流动性概念,即流体在静止时,不能抵抗剪切变形,在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动。同时又引入了连续介质模型假设,把流体看成没有空隙的连续介质,则流体中的一切物理量(如速度u和密度)都可看作时空的连续函数,可采用函数理论作为分析工具。 2.流体的压缩性,一般可用体积压缩率和体积模量来描述,通常...