【正文】 第一章 流體及其主要物理性質(zhì)11. ，求它的密度和重度。解：4186。C時(shí) 相對(duì)密度：所以，12. ，求以國際單位表示的密度和重度。 解： 13. 109N/m2，問壓強(qiáng)改變多少時(shí)，它的體積相對(duì)壓縮1％？ 解： 14. 容積4m3的水，溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)增加105N/m2時(shí)容積減少1000cm3，求該水的體積壓縮系數(shù)βp和體積彈性系數(shù)E。 解：15. ，罐裝時(shí)液面上壓強(qiáng)為1個(gè)大氣壓，封閉后由于溫度變化升高了20186。C。－1，彈性系數(shù)為14000kg/cm2。試計(jì)算由于壓力及溫度變化所增減的體積？問灌桶時(shí)每桶最多不超過多少公斤為宜？ 解：E＝E’g＝14000104PaΔp＝ 所以，從初始狀態(tài)積分到最終狀態(tài)得：另解：設(shè)灌桶時(shí)每桶最多不超過V升，則（1大氣壓＝1Kg/cm2）V＝dVt＝dVp＝103升G＝700＝138Kg＝16. ，粘度28cP，求運(yùn)動(dòng)粘度為多少m2/s? 解： 17. ，溫度20186。C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為40cSt，求動(dòng)力粘度為多少？ 解： ν＝40cSt＝＝104m2/s μ＝νρ＝104890＝102 Pas18. 圖示一平板在油面上作水平運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)速度u=1m/s，板與固定邊界的距離δ=1，油的動(dòng)力粘度μ＝s，由平板所帶動(dòng)的油層的運(yùn)動(dòng)速度呈直線分布，求作用在平板單位面積上的粘性阻力為多少？ 解：19. 如圖所示活塞油缸，其直徑D＝12cm，活塞直徑d＝，活塞長度L＝14cm，油的μ＝，試求拉回活塞所需的力F=？解：A＝πdL , μ＝＝ Pas , Δu＝, Δy=(Dd)/213第二章 流體靜力學(xué)21. 如圖所示的U形管中裝有水銀與水，試求：（1）A、C兩點(diǎn)的絕對(duì)壓力及表壓各為多少？（2）A、B兩點(diǎn)的高度差為多少？解：① pA表＝γh水＝＝＝9800Pa＝2940Pa pA絕＝pa+ pA表＝（10+）mH2O＝＝9800Pa＝100940PapC表＝γhghhg+ pA表＝+＝＝＝9800Pa＝16268Pa pC絕＝pa+ pC表＝（10+）mH2O＝ mH2O ＝＝9800Pa＝114268Pa② 30cmH2O＝ cmH2Oh＝30/= 題22 題23 22. 水銀壓力計(jì)裝置如圖。求管中心A處絕對(duì)壓力及表壓力？（）解：pA表＝15－10+35＝＝＝104Pa pA絕＝pa+ pA表＝（10+）mH2O＝＝120099Pa23. 今有U形管，內(nèi)裝水和四氯化碳（CCl4），如圖所示。試求四氯化碳的相對(duì)密度。解：列等壓面方程：＝+ 24. 圖示水罐中氣體絕對(duì)壓強(qiáng)p1＝104Pa，高度 H＝1m。當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于745mm水銀柱高。試求玻璃管中水銀的上升高度h為多少？解：絕對(duì)壓強(qiáng)p1＝104Pa題24 p1+γH＝pa－γhghγhgh＝745103 10498001＝104＝104Pah＝104/(9800)=25. ，下有底水，為測定油深及油面上的壓力，裝置如圖所示的U形管水銀壓力計(jì)，測得各液面位置如圖。試確定油面高度H及液面壓力p0。解：＝6mH2O＝－d油HH＝（）/d油＝P0＝＝＝＝104Pa （表壓） 題25圖26. ，為測定油面高度，利用連通器原理，一端接通油罐頂部空間，一端接壓氣管。同時(shí)，壓氣后，當(dāng)液面有氣逸出時(shí)，根據(jù)U形管內(nèi)油面高差h＝？解：p－γ甘油Δh＝p－γ汽油（）H＝γ甘油Δh/γ汽油+=+=27. 為測定油品重度，用如下裝置，經(jīng)過1管或2管輸入氣體，直至罐內(nèi)油面出現(xiàn)氣泡為止。用U形管水銀壓力計(jì)分別量出1管通氣時(shí)的Δh1，及2管通氣時(shí)的Δh2。試根據(jù)2兩管的沉沒深度H1和H2以及Δh1和Δh2，推求油品重度的表達(dá)式。解：28. 如圖所示熱水鍋爐，h2＝50mm，問鍋爐內(nèi)液面在何處？（要求作圖表示不必計(jì)算）液面上蒸汽壓力為多少？右側(cè)兩管的液面差h1應(yīng)為多少？解：① C—D② p0＝γhgh2＝980050103pa＝6664Pa③ p0＝γhgh2＝γ水h1 題2－8圖 題2－9圖 題2－10圖29. 圖示兩水管以U形壓力計(jì)相連，A、B兩點(diǎn)高差1m，U形管內(nèi)裝水銀，若讀數(shù)h＝，求A、B兩點(diǎn)的壓差為多少？解：HA－HB＝1－h(huán)＝＝210. 欲測輸油管上A、B兩點(diǎn)的壓差，使用U形管壓差計(jì)，內(nèi)裝水銀，若讀數(shù)h＝360mm，則pA－pB＝？解：211. 為測水管上微小壓差，使用倒U形管，若h＝125mm，求pA－pB＝？解：212. 圖示為校正壓力表的壓擠機(jī)，密閉室內(nèi)油的容積V＝300cm3，圓柱塞直徑d＝10mm，柱的螺距t＝2mm，搖柄半徑r＝150mm，求獲得250大氣壓時(shí)所需的手搖輪的轉(zhuǎn)數(shù)？（根據(jù)油的壓縮性找出體積平衡關(guān)系，p＝1010Pa1）解： 213. 用水銀測壓計(jì)測量容器中的壓力，測得水銀柱高差為h，如圖所示。若將測壓管下移到虛線位置，左側(cè)水銀面下降z(mì)，如果容器內(nèi)壓力不變，問水銀柱高差h是否改變？改變多少？若容器內(nèi)是空氣，重度γa＝，結(jié)果又如何？解：p+γ水z＝γHgh h`=[p+γ水(z+Δz)]/γHgΔh= h`h=[p+γ水(z+Δz)pγ水z]/γHg=(γ水/γHg) Δz=Δz/≈所以，水銀柱高度差h變大。若容器中是空氣γa＝p=γHghh=p/γHg 與z無關(guān)，h不變214. 利用裝有液體并與物體一起運(yùn)動(dòng)的U形管量測物體的加速度，如圖所示。U形管直徑很小，L＝30cm，h＝5cm。求物體加速度a為多少？解：自由液面方程：其中，x1＝－15cm，x2＝－15cm，zs1－zs2＝h＝5cmzs1－zs2＝－a（x2－x1）/ga＝gh/L=215. 盛水容器，試求其中深度H＝1m處的液體壓力。（1） 容器以6m/s2的勻加速度垂直上升時(shí)；（2） 容器以6m/s2的勻加速度垂直下降時(shí)；（3） 自由下落時(shí)；（4） 容器以15m/s2的勻加速度下降時(shí)；解：如圖建立直角坐標(biāo)系，則在dp＝ρ(Xdx+Ydy+Zdz)中有：X＝0，Y＝0，Z＝－g－a所以，dp＝ (g+a) ρdz積分上式：p＝ (g+a) ρz+C代入邊界條件：z＝0時(shí)，p＝0（表壓） 得C＝0所以：p＝ (g+a) ρz ，令－z＝H 得：p＝(g+a) ρH（1） 容器以6m/s2的勻加速度垂直上升時(shí)：a＝6m/s2p＝(g+a)ρH＝（+6）10001＝15800Pa＝（2） 容器以6m/s2的勻加速度垂直下降時(shí)：a＝－6m/s2p＝(g+a)ρH＝（－6）10001＝3800Pa＝（3）自由下落時(shí)：a＝－ m/s2p＝(g+a)ρH＝（）10001＝0（4）容器以15m/s2的勻加速度下降時(shí)：a＝－15 m/s2p＝(g+a)ρH＝（－15）10001＝5200Pa＝216. 在一直徑D＝300mm、高H＝500mm的圓柱形容器中注入水至高度h1＝300mm，然后使容器繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)。試決定能使水的自由液面到達(dá)容器上部邊緣時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)n1。當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)超過n1時(shí)，水開始溢出容器邊緣，而拋物面的頂端將向底部接近。試求能使拋物面頂端碰到容器底時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)n2，在容器靜止后水面高度h2將為多少？解：自由液面方程：注：拋物體的體積是同底同高圓柱體體積的一半 ① ② ③附證明：拋物體的體積是同底同高圓柱體體積的一半 217. 木制提升式閘板，寬度B＝，水深H＝，求提升閘板需力多少？解：218. 圖示油罐發(fā)油裝置，將直徑d的圓管伸進(jìn)罐內(nèi)，端部切成45186。角，用蓋板蓋住，蓋板可繞管端上面的鉸鏈旋轉(zhuǎn)，借助繩系上提來開啟。若油深H＝5m，圓管直徑d＝600mm，不計(jì)蓋板重及鉸鏈的摩擦力，求提升此蓋板所需的力的大小。（提示：蓋板為橢圓形，要先算出長軸2b和短軸2a，就可算出蓋板面積A＝πab）解：由題意 對(duì)軸求矩： 2