流体力学 刘鹤年（第二版）第1、2、3、4章课后习题答案 中国建筑(2)

答：手轮要摇12转以上。

1.17 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨

胀水箱。若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的膨胀系数?V=0.00051/℃。求膨胀水箱的最小容积。

散热器锅炉

解： ∵?V??VV ?T∴?V??VV?T?0.00051?8?50?0.204（m3）

答：膨胀水箱的最小容积0.204 m3。

1.18 钢贮罐内装满10℃的水，密封加热到75℃，在加热增压的温度和压强范围内，水的

热膨胀系数?V=4.1×10-4/℃，体积弹性模量k=2×109N/m2，罐体坚固，假设容积不变，试估算加热后罐壁承受的压强。 解： ∵?V??VV ?T?V??V?T V∴自由膨胀下有：又∵K???p

?VV∴?p??K?V?K??V??T?4.1?10?4?2?109??75?10??53.3（Mpa） V加热后，钢罐内的压强为p?p0??p?53.3Mpa。设p0?0（表压强）。

答：加热后罐壁承受的压强是53.3 Mpa。

1.19 汽车上路时，轮胎内空气的温度为20℃，绝对压强为395kPa，行驶后轮胎内空气的

的温度上升到50℃，试求这时的压强。

395V1p2V2pV ?R??T273?20273?50323?395假设V1?V2，可解得p?p2??435.4（kPa）

293答：这时的压强为435.4 kPa。

解： 设满足理想气体方程，则有：

第二章习题答案

选择题（单选题）

2.1 静止流体中存在：（a）

（a）压应力；（b）压应力和拉应力；（c）压应力和剪应力；（d）压应力、拉应力和剪应力。

2.2 相对压强的起算基准是：（c）

（a）绝对真空；（b）1个标准大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。 2.3 金属压力表的读值是：（b）

（a）绝对压强；（b）相对压强；（c）绝对压强加当地大气压；（d）相对压强加当地大气压。

2.4 某点的真空度为65000Pa，当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为：（d）

（a）65000Pa；（b）55000Pa；（c）35000Pa；（d）165000Pa。

2.5 绝对压强pabs与相对压强p、真空度pV、当地大气压pa之间的关系是：（c）

（a）pabs=p+pV；（b）p=pabs+pa；（c）pV=pa-pabs；（d）p=pV+pV。 2.6 在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系

为：（c）

321水汞

（a）p1>p2>p3；（b）p1=p2=p3；（c）p1

2.7 用U形水银压差计测量水管内A、B两点的压强差，水银面高差hp=10cm, pA-pB为：

（b）

ABhp

（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa。 2.8 露天水池，水深5 m处的相对压强为：（b）

（a）5kPa；（b）49kPa；（c）147kPa；（d）205kPa。

2.9 垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离yD为：（c）

3myD

（a）1.25m；（b）1.5m；（c）2m；（d）2.5m。

2.10 圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a）

（a）1/2；（b）1.0；（c）2；（d）3。 2.11 在液体中潜体所受浮力的大小：（b）

（a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体淹没的深度成正比；（d）与液体表面的压强成反比。

2.12 正常成人的血压是收缩压100~120mmHg，舒张压60~90mmHg，用国际单位制表示是

多少Pa?

101.325?103?133.3Pa 解： ∵ 1mm?760∴ 收缩压：100120mmHg?13.33kPa16.00kPa 舒张压：6090mmHg?8.00kPa12.00kPa

答：用国际单位制表示收缩压：100120mmHg?13.33kPa16.00kPa；舒张压：60mmHg?8.00kPa12.00kPa。

2.13 密闭容器，测压管液面高于容器内液面h=1.8m，液体的密度为850kg/m3，求液面压

强。

90p0h

?9.8?07 1.8解： p0?pa??gh?pa?850相对压强为：15.00kPa。

绝对压强为：116.33kPa。

答：液面相对压强为15.00kPa，绝对压强为116.33kPa。

2.14 密闭容器，压力表的示值为4900N/m2，压力表中心比A点高0.4m，A点在水下1.5m，，

求水面压强。

p01.5m0.4mA

1.?1g解： p0?p a?p??pa?4900?1.1?1000?9.807 ?pa?5.888（kPa）

相对压强为：?5.888kPa。

绝对压强为：95.437kPa。

答：水面相对压强为?5.888kPa，绝对压强为95.437kPa。

2.15 水箱形状如图所示，底部有4个支座，试求水箱底面上总压力和4个支座的支座反力，

并讨论总压力和支座反力不相等的原因。

1m3m1m1m3m3m