第二章 流體力學(xué)作業(yè)題答案(1)

1、第二章流體力學(xué)一、填空題1、流體做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流線的形狀不發(fā)生變化，流線與流體粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡重合。2、理想流體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，截面積大處流速小，截面積小處流速大。3、理想流體在水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流速小的地方壓強(qiáng)大，流速大的地方壓強(qiáng)小。4、當(dāng)人由平臥位改為直立位時(shí)，頭部動(dòng)脈壓減小，足部動(dòng)脈壓增大皮托管是一種測(cè)流體速度的裝置，其工作原理為將動(dòng)壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為可5、測(cè)量的靜壓強(qiáng)。6、粘性流體的流動(dòng)狀態(tài)主要表現(xiàn)為層流和湍流兩種。7、實(shí)際流體的流動(dòng)狀態(tài)可用一個(gè)無量綱的數(shù)值即雷諾數(shù)Re來判斷：當(dāng)_R<1000,液體作層流；R>1500時(shí),ee流體作湍流。流量Q與管子半徑的四次方成正比，管子長度成反比

2、。9、水在粗細(xì)不同的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，若流量為3X103cm3s-i,管的粗處截面積為30cm2，細(xì)處的截面積為10cm2,則粗細(xì)兩處的壓強(qiáng)差為4X103Pa。10、正常成年人血液流量為0.85X10-4m3s-1,體循環(huán)的總血壓降是11.8KPa,則體循環(huán)的總流阻為1.4X1°8Pasm-3。11、球型物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的流體阻力的大小與球體的速度成正比，與球體半徑成正比。12、實(shí)際流體具有可壓縮性和粘性，粘性液體則只考慮流體的粘性而沒考慮流體的可壓縮性。13、粘性流體做層流時(shí)，相鄰流層的流體作相對(duì)滑動(dòng)，流層間存在著阻礙流體相對(duì)滑動(dòng)的內(nèi)摩擦力或粘性力，粘性力是由分子之間的相互

3、作用力引起的。14、一般來說，液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度隨隨溫度升高而增加15、血壓是血管內(nèi)血液對(duì)管壁的側(cè)壓強(qiáng)，收縮壓與舒張壓之差稱為脈壓二、單項(xiàng)選擇題（D）1、下列關(guān)于流場(chǎng)、流線、流管的說法錯(cuò)誤的是：A、流速隨空間的分布稱為流場(chǎng)；B、流線上任意一點(diǎn)的切線方向與流經(jīng)該點(diǎn)的流體粒子的速度方向一致；C、流線不可能相交；D、流管內(nèi)的流體粒子可以穿越流管。(B)2、理想流體作穩(wěn)定流動(dòng)，則:A、流體流經(jīng)空間各點(diǎn)的速度一定相同；B、流體流經(jīng)空間各點(diǎn)的速度不隨時(shí)間變化；C、流體流經(jīng)空間的流線是一組平行線；D、流體的流速一定很小。(B)3、水平放置且靠得很近的兩張紙間有空氣通過時(shí)，這時(shí)兩張紙將：A

4、、相互分開；B、相互靠攏；C、靜止不動(dòng)；D、無法確定(A)4、水在水平管中的穩(wěn)定流動(dòng)可視為理想流體，截面半徑為3cm處的流速為6ms-i,則在截面半徑為6cm處的流速為:A、1.5ms-i；B、3ms-i；C、6ms-i；D、12ms-i。（C）5、流體流經(jīng)同一流管不同半徑處，保持不變的是：A、壓強(qiáng)；B、流速；C、流量；D、流阻（C）6、一個(gè)截面積很大的容器內(nèi)裝有高度為h的理想流體，容器底部有一個(gè)小孔，則流體從小孔流出的速度為：管，流速變慢的主要原因是：A、血液是非牛頓液體；B、毛細(xì)血管流阻大；C、毛細(xì)血管內(nèi)血壓低；D、毛細(xì)血管的總截面積大。(B)8、在泊肅葉定律中，體積流量與其四次方成正比的

5、物理量是：A、壓強(qiáng)差P；B、管半徑R；C、粘度n；D、管長L。(D)9、粘性流體在水平細(xì)管做層流時(shí)，其流阻為R,若將管半徑減少一半，其他參數(shù)不變化，則其流阻變?yōu)椋篈、2R；B、4R；C、8R；D、16R。三、應(yīng)用題1、水在截面不同的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，出口處的截面積為管的最細(xì)處的3倍。若出口處的流速為2m/s,問最細(xì)處的壓強(qiáng)為多少？若在此最細(xì)處開一小孔，水會(huì)不會(huì)流出來？解：設(shè)粗、細(xì)處的截面積分別為S1、S,且S=3S212由連續(xù)性方程PU2+pgh+P=1111pU222+pgh+P22Su2二iu=3u=6(ms-1)S112由伯努力方程P=P，h=h1012P=P-1p(u2U2)二085

6、3X105(Pa)<P202210由于細(xì)處的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，顯然水不會(huì)流出。2、在水管的某一點(diǎn)，水的流速為2m-i,高出大氣壓的計(jì)示壓強(qiáng)為104p，設(shè)a水管的另一點(diǎn)的高度比第一點(diǎn)降低了1m,如果在第二點(diǎn)處水管的橫截面積是第一點(diǎn)的1/2，求第二點(diǎn)處的計(jì)示壓強(qiáng)。已知-二2m/sAp=104p11ah=1mS=1Sh=0m12212求A解：據(jù)理想流體的伯努利方程11p+pu2+Pgh=p+pu2+pgh1211222211p+Ap+pu2+pgh=p+Ap+pu2+pgh0121102222將以上數(shù)據(jù)代入得Ap=1.4x104(p)2a3、一開口大容器，在底部有一小孔，截面積為1.0cm2,

7、若每秒向容器注入4.OX10-4m3的水，問容器中水深可達(dá)多少？據(jù)公式Q=&“二4m/Sp+pgh二p+00PU22g2=0.8(m)24、密閉大容器底側(cè)開有小孔A，水深h和壓強(qiáng)計(jì)指示h如圖所示。求水12從小孔A流出的速度。據(jù)理想流體的伯努利方程1p+pg(h+h)=p+pu202102A5、水在內(nèi)半徑為0.1m的金屬管中，以0.3mSt的速度流動(dòng)，水的密度為1.0X103kgm-3,粘度為1.0X10-3Pas。水在管中呈何種流動(dòng)狀態(tài)？若管中的流體是油，流速不變，其在管中呈何種流動(dòng)狀態(tài)？（油的密度為0.9X103kg-m3,粘度為2.5X10-2Pas）R=e1pRui11000x0.3x0.1TO3=3x104Re2pRu2n2湍流0.9x1000x0.3x0.1=1.08x1032.5x10-2過渡流動(dòng)6、20°C的水在半徑為1X10-2m的水平管中流動(dòng)，如果在管軸處的流速為0.1m/s,則由于粘滯性，水沿管子流動(dòng)10m后，壓強(qiáng)降落了多少（20°C時(shí)水的粘度為10X10-3Pas）?_R2AP管軸處的流速為：u=4nL4nlo4X10-3X10X0.1Ap一一40(p)R20012a7、正常成年人心臟每秒搏出血液的體積約為8.0X10-5m3s-i，平均血壓為133kPa求外周阻力是多少？Q一"Q-曠fR一