流体力学参考答案李玉柱(汇总)

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 ， 2 0 0 8 .1 （2 0 0 9 重印） 《流体力学》 第一章 绪论 1 -1 空气的密度31.165kg/m ，动力粘度51.87 10 Pa s ，求它的运动粘度 。 解：由v得，55231.87 10 Pa s1.61 10 m /s1.165kg/mv 1 -2 水的密度3992.2kg/m ，运动粘度620.661 10 m /sv，求它的动力粘度 。 解：由v得，3624992.2kg/m0.661 10 m /s6.56 10 Pa 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 13d1m/s200sd5 10 muVy 由牛顿内摩擦定律dduy，可得作用在平板单位面积上的粘滞阻力为 -1d0.1Pa s200s20Paduy  1 -4 有一底面积为40cm×60cm 矩形木板，质量为5kg，以 0.9m/s 的速度沿着与水平面成30 倾角的斜面匀速下滑，木板与斜面之间的油层厚度为1mm，求油的动力粘度。 解：建立如下坐标系，沿斜面向下方向为x 轴的正方向，y 轴垂直于平板表面向下。设油膜内速度为线性分布，则油膜内的速度梯度为： 330.9m /s0.9 101 10 muy，1s 由牛顿内摩擦定律知，木板下表面处流体所受的切应力为： 30.9 10uy，Pa 木板受到的切应力大小与 相等，方向相反，则匀速下滑时其受力平衡方程为： 30.9 100.40.65 9.8sin 30  从而可得油的动力粘度：0.1134Pa s  1 -5 上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω 旋转，求所需力矩M 的表达式。 题 1-5 图 解：圆盘不同半径处线速度rω 不同，垂直于圆盘方向的速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小圆环上可视为常量。在半径r 处，取增量径向dr，微圆环面积 dA，则微面积dA 上的摩擦力dF 为 ddd2ddurFAr rz  由dF 可求dA 上的摩擦矩dT 32dddMr Frr 积分上...