工程流体力学第一章课后习题解析

11-1.轻柴油在温度15ºC时相对密度为0.83，求它的密度和重度。解：4ºC时33/9800/1000mNmkg水水相对密度：水水d所以，33/8134980083.083.0/830100083.083.0mNmkg水水1-2.甘油在温度0ºC时密度为1.26g/cm3，求以国际单位表示的密度和重度。解：33/1000/1mkgcmgg333/123488.91260/1260/26.1mNgmkgcmg1-3.水的体积弹性系数为1.96×109N/m2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？解：dpVdVPaEpp)(1MPaPaEEVVVVpp6.191096.101.071-4.容积4m3的水，温度不变，当压强增加105N/m2时容积减少1000cm3，求该水的体积压缩系数βp和体积弹性系数E。解：1956105.2104101000PapVVpPaEp89104105.2111-5.用200L汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。若汽油的膨胀系数为0.0006ºC－1，弹性系数为14000kg/cm2。试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？解：E＝E’·g＝14000×9.8×104PaΔp＝0.18atdppVdTTVdV00VTVTVVTT00VpVpVVpp所以，dpVdTVdppVdTTVdVpT00从初始状态积分到最终状态得：2LLLVppEVTTVVdpVdTVdVTpppTTTVV4.21057.24.2200108.914000108.918.0200200006.0)(1)(3440000000000即kgVVM32.13810004.220010007.0另解：设灌桶时每桶最多不超过V升，则200ptdVdVVVdtVdVtt2000061.0VdpVdVpp18.0140001（1大气压＝1Kg/cm2）V＝197.6升dVt＝2.41升dVp＝2.52×10-3升G＝0.1976×700＝138Kg＝1352.4N1-6.石油相对密度0.9，粘度28cP，求运动粘度为多少m2/s?解：sPaPsPasmPaPcP1.0110110132cStStsm3131.0/101.310009.010282531-7.相对密度0.89的石油，温度20ºC时的运动粘度为40cSt，求动力粘度为多少？解：89.0水dν＝40cSt＝0.4St＝0.4×10-4m2/sμ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2Pa·s1-8.图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa·s，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？解：233/10147.11011147.1mNdydu31-9.如图所示活塞油缸，其直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长度L＝14cm，油的μ＝0.65P，当活塞移动速度为0.5m/s时，试求拉回活塞所需的力F=？解：A＝πdL,μ＝0.65P＝0.065Pa·s,Δu＝0.5m/s,Δy=(D-d)/2NdyduAF55.821096.11125.010141096.1114.3065.02224