中国石油大学工程流体力学课后习题答案

中中国国⽯⽯油油⼤⼤学学⼯⼯程程流流体体⼒⼒学学课课后后习习题题答答案案

第⼀章流体及其主要物理性质

1-1.轻柴油在度15oC时相对密度为0.83，求它的密度和重度。解：4oC时

所以，

3

3/8134980083.083.0/830100083.083.0m

Nmkg=?===?==⽔⽔γγρρ

1-2.⽢油在度0oC时密度为

1.26g/cm3，求以国际单位表⽰的密度和重度。

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％？

1-4.容积4m3的⽔，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：1956

105.210

4101000?=?--=??-=PapVVpβ1-5.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

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＝14000×9.8×104Pa

Δp＝0.18at所以，dpVdTVdpp

V

dTTVdVpT00ββ-=??+??=

从初始状态积分到最终状态得：

另解：设灌桶时每桶最多不超过V升，则

VdpVdVpp18.014000

1

?-

=??-=β（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＝1352.4N

1-6.⽯油相对密度0.9，粘度28cP，求运动粘度为多少m2/s?

1-7.相对密度0.89的⽯油，度20oC时的运动粘度为40cSt，求动⼒粘度为多少？解：89.0==

⽔

ρρ

dν＝40cSt＝0.4St＝0.4×10-4m2/sµ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2Pas

1-8.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＝1.147Pas，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：233/10147.110

11147.1mNdydu?=??==-µ

τ1-9.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＝0.065Pas,Δu＝0.5m/s,

Δy=(D-d)/2

第⼆章流体静⼒学

2-1.如图所⽰的U形管中装有⽔银与⽔，试求：

（1）A、C两点的绝对压⼒及表压各为多少？（2）A、B两点的⾼度差为多少？

解：①pA表＝γh⽔＝0.3mH2O＝0.03at＝0.3×9800Pa＝

2940Pa

pA绝＝pa+pA表＝（10+0.3）mH2O＝1.03at＝10.3×9800Pa

＝100940Pa

pC表＝γhghhg+pA表＝0.1×13.6mH2O+0.3mH2O＝1.66mH2O＝0.166at

＝1.66×9800Pa＝16268Pa

pC绝＝pa+pC表＝（10+1.66）mH2O＝11.66mH2O＝1.166at＝11.66×9800Pa＝

114268Pa

②30cmH2O＝13.6hcmH2O?h＝30/13.6cm=2.2cm

题2-2题2-3

2-2.⽔银压⼒计装置如图。求管中⼼A处绝对压⼒及表压⼒？（设油品相对密度为0.9）

解：pA表＝15×13.6－10+35×0.9cmH2O＝225.5cmH2O＝0.2255at＝2.2099×104Pa

pA绝＝pa+pA表＝（10+2.255）mH2O＝1.2255at＝120099Pa

2-3.今有U形管，内装⽔和四氯化碳（CCl4），如图所⽰。试求

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