西南交大流体力学(1-6)复习题纲与课后习题复习详解...VIP免费

第一章绪论§1.1本章导学本章主要介绍工程流体力学的研究内容及相关概念。1.流体自然界中容易流动的物质称为流体，它包括液体和气体。从形态上看，流体与固体的主要区别在于固体具有固定的形状，而流体则随容器而方圆。从力学分析的角度看，固体一般可承受拉、压、剪、扭，而流体则几乎不能承受拉力，处于静止状态的流体还不能抵抗剪力，即流体在很小的剪力作用下将发生连续不断的变形。至于气体与液体的差别则主要在于气体容易压缩，而液体难于压缩，另外液体能形成自由表面而气体不能。2.流体连续介质模型流体连续介质模型假定流体是由质点（或微团）毫无间隙的组成，其物理性质各向同性，且在空间和时间上具有连续性，因此可采用数学中的连续函数作为分析工具。工程流体力学在研究流体运动时，由于只研究外力作用下的机械运动规律，而流体分子除稀薄气体外，相互间一般是极为密集的，因此将流体视为连续介质既有必要又有可能。3.流体的主要物理性质流体的主要物理性质主要包括惯性（密度、重度）、黏滞性（黏度）和压缩性等。其中，表征惯性的密度和重度是大家较为熟悉的，主要掌握与的关系g及影响因素，应熟记在常温下，淡水的密度31000kg/m和重度39800N/m。黏滞性是流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度，是流体的固有属性，是流体运动中产生机械能损失的根源。流体的黏滞性具有传递运动和阻碍运动的双重性，实际中我们见到的流体流动就是这对矛盾的统一。黏滞性是本章学习的重点，要掌握牛顿内摩擦定律dudy及两个黏度系数（动力黏度）与（运动黏度）的关系，理解液体和气体的黏度随温度变化的差异性（液体黏度随温度升高而减小，气体黏度随温度升高而增大）以及dudy的物理意义（流速沿垂直于流速方向y的变化率），了解流体内摩擦力与固体间摩擦力的区别。压缩性（定义：流体因所受压力变化而引起的体积变化或密度变化的现象）了解体积压缩系数（或称体积压缩率）和体积弹性系数（或称体积模量）K的意义及关系，建立“不可压缩流体”概念。在工程流体力学中，一般视流体为不可压缩。ddVVdpdp,1K4.作用在流体上的力在工程流体力学中，通常将作用在流体上的力分为表面力和质量力两大类。表面力作用在被研究流体的表面上，其大小与被作用的面积成正比，如法向压力和切向摩阻力。（平衡流体不存在表面切向力，只有表面法向力）质量力作用在被研究流体的每个质点上，其大小与被研究流体的质量成正比，如重力和惯性力。在工程流体力学中，质量力常用单位质量力表示，所谓单位质量力，是指作用在单位质量流体上的质量力。§1.2习题详解1-1．某种汽油的重度37.20/kNm，求其密度[解]由g得，3327200N/m734.7kg/m9.8m/sg1-2．若水的体积模量92.210KPa，欲减小其体积的0.5%，问需要加多大的压强？[解]由/pKVV得，92.2100.5%pPa71.110pPa1-3．20℃的水2.5m3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[解]温度变化前后质量守恒，即2211VV又20℃时，水的密度31/23.998mkg80℃时，水的密度32/83.971mkg321125679.2mVV则增加的体积为3120679.0mVVV1-4．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少（百分数）？[解]原原)1.01()15.01(原原原035.1035.1035.0035.1原原原原原此时动力粘度增加了3.5%1-5．两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2N/m2的压强作用下以0.25m/s匀速移动，求该流体的动力粘度。[解]根据牛顿内摩擦定律，得3230.252/410/0.510Nsm1-6．已知某液流的黏性切应力25.0/Nm，动力黏度0.1Pas，试求该液流的剪切变形速率dudy。[解]根据牛顿内摩擦定律，得/dudy，/dudy50dudy1/s1-7．一封闭容器盛有水或油，在地球上静止时，其单位质量力为若干？当封闭容器从空中自由下落时，其单位质量力又为若干？[解]在地球上静止时：gfffzyx；0自由下落时：00...