1、第二章 流体力学作业题答案1第二章 流体力学一、填空题1、流体做稳定流动时,流线的形状 不发生变化 ,流线与流体粒子的运动轨迹 重合 。2、理想流体稳定流动时,截面积大处流速 小,截面积小处流速 大 。3、理想流体在水平管中作稳定流动时,流速小的地方压强 大 ,流速大的地方压强 小 。4、当人由平卧位改为直立位时,头部动脉压减小,足部动脉压增大 。5、皮托管是一种测流体速度的装置,其工作原理为将动压强转化为可测量的静压强。6、粘性流体的流动状态主要表现为 层流和 湍流两种。7、实际流体的流动状态可用一个无量纲的数值即雷诺数Re来判断:当 _Re1000,液体作层流;Re1500时,流体作湍流。
2、8、在泊肃叶定律中,流量Q与管子半径的四次方成正比,管子长度成反比。9、水在粗细不同的水平管中作稳定流动,若流量为3103cm3s-1,管的粗处截面积为30cm2,细处的截面积为10cm2,则粗细两处的压强差为4103Pa。10、正常成年人血液流量为0.8510-4m3s-1,体循环的总血压降是11.8KPa,则体循环的总流阻为 1.4108Pasm-3。11、球型物体在流体中运动时受到的流体阻力的大小与球体的速度成 正比,与球体半径成正比。12、实际流体具有可压缩性和粘性,粘性液体则只考虑流体的粘性而没考虑流体的可压缩性。13、粘性流体做层流时,相邻流层的流体作相对滑动,流层间存在着阻碍流体
3、相对滑动的内摩擦力或粘性力,粘性力是由 分子之间的相互作用力引起的。14、一般来说,液体的粘度随温度升高而 减小,气体的粘度随随温度升高而增加。15、血压是血管内血液对管壁的侧 压强,收缩压与舒张压之差称为 脉压。二、单项选择题( D )1、下列关于流场、流线、流管的说法错误的是:A、流速随空间的分布称为流场;B、流线上任意一点的切线方向与流经该点的流体粒子的速度方向一致;C、流线不可能相交;D、流管内的流体粒子可以穿越流管。( B)2、理想流体作稳定流动,则:A、流体流经空间各点的速度一定相同;B、流体流经空间各点的速度不随时间变化;C、流体流经空间的流线是一组平行线;D、流体的流速一定很小
4、。( B)3、水平放置且靠得很近的两张纸间有空气通过时,这时两张纸将: A、相互分开;B、相互靠拢;C、静止不动;D、无法确定( A )4、水在水平管中的稳定流动可视为理想流体,截面半径为3cm处的流速为6 ms-1,则在截面半径为6cm处的流速为:A、1.5 ms-1 ; B、3 ms-1 ; C、6 ms-1 ; D、12 ms-1。( C )5、流体流经同一流管不同半径处,保持不变的是: A、压强;B、流速;C、流量;D、流阻( C )6、一个截面积很大的容器内装有高度为h的理想流体,容器底部有一个小孔,则流体从小孔流出的速度为:A、; B、;C、;D、 ( D)7、血液从动脉血管到毛细
5、血管,流速变慢的主要原因是: A、血液是非牛顿液体; B、毛细血管流阻大;C、毛细血管内血压低;D、毛细血管的总截面积大。( B)8、在泊肃叶定律中,体积流量与其四次方成正比的物理量是:A、压强差 ; B、管半径R; C、粘度; D、管长L。( D)9、粘性流体在水平细管做层流时,其流阻为R,若将管半径减少一半,其他参数不变化,则其流阻变为: A、; B、;C、;D、。三、应用题1、水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为管的最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s,问最细处的压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流出来? 解:设粗、细处的截面积分别为S1、S2,且S1=3S2由连
6、续性方程 由伯努力方程 P1=P0,h1=h2 由于细处的压强小于大气压强,显然水不会流出。2、在水管的某一点,水的流速为2ms-1,高出大气压的计示压强为,设水管的另一点的高度比第一点降低了1m,如果在第二点处水管的横截面积是第一点的l/2,求第二点处的计示压强。已知 求解:据 理想流体的伯努利方程将以上数据代入得: 3、一开口大容器,在底部有一小孔,截面积为1.0cm2,若每秒向容器注入4.010-4m3的水,问容器中水深可达多少?据公式 4、密闭大容器底侧开有小孔A,水深h1和压强计指示h2如图所示。求水从小孔A流出的速度。据 理想流体的伯努利方程 5、水在内半径为0.1m的金属管中,以
7、0.3ms-1的速度流动,水的密度为1.0103kgm-3,粘度为1.010-3Pas。水在管中呈何种流动状态?若管中的流体是油,流速不变,其在管中呈何种流动状态?(油的密度为0.9103kgm-3,粘度为2.510-2Pas)湍流 过渡流动6、20的水在半径为110-2m的水平管中流动,如果在管轴处的流速为0.1m/s,则由于粘滞性,水沿管子流动10m后,压强降落了多少(20时水的粘度为1.010-3Pas)? 管轴处的流速为: 7、正常成年人心脏每秒搏出血液的体积约为 8.010-5 m3s-1,平均血压为133 kPa求外周阻力是多少?8、假设排尿时,尿从计示压强为40mmHg的膀胱经过尿道口排出,已知尿道长为4cm,体积流量为,尿的粘滞系数为6.910-4Pas,求尿道的有效直径。 ,
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