《熱流體第3版》各章節答案 第一章 選擇題（單選題） 1.1 根據連續介質的概念，流體粒子是指： (d) (a) 流體的分子； (b) 流體中的固體顆粒； (c) 幾何點； (d) 與流動空間相比，幾何尺寸非常小，但也富含大量分子。 1.2 作用在流體上的質量力包括： (c) (a) 壓力； (b) 摩擦阻力； (c) 重力； (d)表面張力。 1.3 每單位質量力的國際單位制單位是： (d) (a) N； (b) 帕； (c) kg 1.4 與牛頓內耗定理直接相關的激勵因素是： (b) (a) 剪切撓度和浮力； (b) 剪切撓度和剪切應變率； (c) 剪切撓度和剪切應變； (d) 剪切偏轉和流速。 1.5 水的動力粘度μ隨溫度降低：(b)(a)降低； (b) 減少； (c) 保持不變； (d) 變化。 1.6 流體運動粘度的國際單位是： (a) 1.7 非粘性流體的特點是： (c) (a) 粘度恒定； (b) 不可壓縮； (c) 非粘性； (d)當滿足RT1.8時水的浮力減少1個大氣壓時，水的密度增加如下：(a)(a)1/20000； (b) 1/10000； (c) 1/4000； (d) 1/2000。 1.9 水的密度是/m，2L水的質量和重量是多少？ 10000.0029.80719.614 答：2L水的質量為2kg，重量為19.614N。
1.10 體積為0...3580.51.11 某種液體的動力粘度為0.005Pa，密度為850。試求其運動粘度。 0.0055...12 有一塊底面積為的平板，其質量為5Kg。 它沿著與水平面成20°角的斜坡下降。 平面與斜坡之間的泥巖長度為0.6mm。 如果下降率為 0.8420 。 軸投影，帶有： ..6105.0100.60.40.845.0101.13 為了絕緣空氣大氣壓強是多少pa，將電線拉過浸有絕緣漆的模具中間。 已知導線的半徑為0.8mm； 油墨粘度為0.02Pa，磨具半徑為0.9mm，寬度為20mm，拉線速度為50，求所需拉力。 .02200.90.80..01 答：所需的拉力為1.01N。 1.14 圓柱體繞其中心軸等角速度=16旋轉，錐體與固定壁距離=1mm，間隙充潤滑油=0.1Pa，錐體底部直徑R=0.3m，高度 H = 0.5m 。 求作用在氣缸上的阻力矩。 解：選擇如圖所示的坐標，直徑為r 的z 處微元件扭矩為0.1160。 .(pa) 答案：液體的體積彈性撓度 1。
1.16 圖為壓力表校驗儀，里面充滿了壓縮系數k=4.7510-10的液壓油。 活塞由手輪螺栓推動而加壓。 已知活塞半徑為1cm，螺栓斜度為2mm。 加壓前 油量為200mL，手輪應轉動多少圈才能使液壓達到20Mpa？ 4.751.910 設手輪搖動圈數為n，則有1.910，即需要搖動12圈以上。 答：手輪應轉動12圈以上。 1.17 圖為熱水系統。 為了防止溫度下降時水管因體積膨脹而膨脹，在系統底部安裝了膨脹水箱。 若系統中水的總體積為，加熱前后溫差為50，則水在機體溫度范圍內的膨脹系數=0.00051/。 求膨脹水箱的最小容積。 散熱器窯500.2041.18鋼制儲罐內充有10%的水，密封加熱至75℃，在加熱加壓的溫度和浮力范圍內，水的熱膨脹系數=4.110-4/，體積彈性撓度k4..3（Mpa） 加熱后，鋼罐內的浮力為（表壓）。 答：加熱后罐壁浮力為53.3Mpa。 1.19 車輛在道路上行駛時，輪胎內空氣的濕度為20，絕對浮力為 ，行駛后輪胎內空氣的體溫升至50。 求此時的浮力。 解：假設滿足理想的二氧化碳多項式，則有： .4293 (kPa) 答案：此時的浮力為435.4kPa。
第二章練習題 選擇題（單選題） 2.1 有： (a) 壓縮偏轉； (a) 壓縮偏轉； (b) 壓縮撓度和拉伸撓度； (c) 壓縮偏轉和剪切偏轉； (d) 靜態流體中的壓縮撓度、拉伸撓度和剪切撓度。 2.2 相對浮力的起始基礎是： (c) (a) 絕對真空； (b) 1個標準大氣壓； (c) 當地大氣壓； (d) 液體表面浮力。 2.3金屬壓力表的讀數值為： (b) (a)絕對浮力； (b) 相對浮力； (c) 絕對浮力加上當地大氣壓； (d) 相對浮力加上當地大氣壓。 2.4 某點的真空度為，當地大氣壓為0.1MPa，則該點的絕對浮力為： (c) (a)； （二）； （C）; (d). 2.5 絕對浮力abs和相對浮力p，真空度2.6安裝在同一水平的密閉容器上，浮力關系為：(c)(a)13.33kPa； (b)12.35kPa； (c)9.8kPa； (d) 6.4kPa。 2.8 對于露天水池，水深5m時的相對浮力為： (b) (a) 5kPa； (b) 49kPa； （C）; (d). 2.9 豎直放置的方板擋水，水深3m，總靜水壓力P作用點至海面的距離為（a）1.25m； (b) 1.5m； (c) 2m； (d)2.5m。 2.10 方形水桶，底部和頂部箍緊空氣大氣壓強是多少pa，桶內充滿液體，頂部箍和底部箍的拉力比為：(a) (a) 1/2； (b) 1.0； (c)2； (d) 3.
2.11 液體中浸沒物體上的壓力： (b) (a) 與浸沒物體的密度成反比； (b) 與液體的密度成反比； (c) 與水下物體的深度成反比； (d) 與液體表面的浮力成正比。 2.12 正常成人的血糖是收縮壓100~，舒張壓60~，用Pa表示是多少？ 101.. 收縮壓：..00kPa 舒張壓：..00kPa 答案：用 SI 單位表示收縮壓：..00kPa； 舒張壓：..00kPa。 2.13 在密閉容器中，測壓管液面低于容器內液面h=1.8m，液體密度為850kg/m8509.8071.8 相對浮力為：15.00kPa。 絕對浮力為：116.33kPa。 1m 答：液面相對浮力為15.00kPa，絕對浮力為116.33kPa。 2.14 在密閉容器中，壓力表指示值為4900N/m，壓力表中心高出A點0.4m，A點低于水面1.5m，求海面浮力。 1.5m0...807（kPa） 相對浮力：5..絕對浮力：95..
答：海面相對浮力為5.，絕對浮力為95。 2.15 水箱的形狀如圖所示，頂部有4個支撐。 試求水箱底部的總壓力和4個支架的支撐反力，并討論總壓力和支架反力不相等的原因。 解：（1）總壓力：（kN） （2）支撐反力：274.596 座反力與底泥重量和箱體重力相平衡，底泥重量即為箱體的實際體積水 答：罐底總壓力為353.052kN，4個支撐的支撐反力為274.596kN。 2.16 對于裝滿水的容器，頂部端口裝有活塞A，半徑d=0.4m，容器底部半徑D=1.0m，=1.8m。 如果活塞上的力為2520N（包括活塞的重量），求容器底部的浮力和總壓力。 解： （1）容器底部的浮力：1.837.706（kPa）（相對浮力） （2）容器底部的總壓力：37..614（kN） 答案：容器底部的浮力容器為37。總壓力為29.614kN。 2.17 使用多管水銀壓力計測量壓力。 圖中高程單位為米。 求海面浮力：3.01。 .21.413.62.53.01.21.4 (kPa) 答案：海面的浮力為kPa。
2.18 對于裝滿水的密閉容器，湖面上的浮力為 ，當容器自由下落時，求浮力在水底的分布規律。 解決方法：選擇坐標系，z軸垂直向上。 根據歐拉運動多項式： 2.19 圓錐容器的直徑H=50cm，水深h=30cm。 如果容器繞z軸以等角速度旋轉，嘗試找到不會導致水從容器中溢出的最大值。 解決方案：構造一個隨錐形容器旋轉的坐標系。 oxyz 點位于海面的最高點。 則有： 等壓面是旋轉的平行拋物面。 答：最大18.67rad/s不會導致水從容器中溢出。 2.20 盛有油的錐形容器，直徑為kg，側板中心裝有真空計。 壓力表的讀數為，試求： (1) 集裝箱靜止時，作用在艙口蓋上的總壓力的大小和方向； (2)角速度=20kPa時容器的相對浮力4.94.94.90.82.46(kN)的負號表示側板上的斥力指向下方。 0..90.8 (kN) 總壓力朝上。 答：（1）集裝箱靜止時，作用在艙口蓋上的總壓力為2.46kN，方向向上； (2)當容器以角速度=20旋轉時，真空表讀數值保持不變，作用在艙口蓋上的總壓力為3.98kN，方向指向上。 2.21 畫出標題圖中AB面的浮力分布。
ρgh2.22 湖水深度H=12m，沉箱高度h=1.8m。 試求： (1) 使河床不漏水的壓縮空氣對A工作室的浮力是多少？ (2) 畫出垂直壁BC上的浮力分布。 當室外C處的浮力小于或等于水壓時，不會發生滲水。 12117. (2) BC 的浮力分布圖為： 答案：向 A 工作室送壓縮空氣的浮力為 117。 2.23 水管試壓時，壓力表讀數為 8.5at，管道半徑d=1m。 嘗試找出作用在管端法蘭和套環上的總靜水壓力。 8.598.（kN） 答：作用在管端法蘭和套環上的總靜水壓力為654.7kN。 2.24方板閘門AB，左側留水，已知長度l=2m，閘門上緣A處設有轉軸，忽略閘門自重和閘門摩擦力試求開門所需拉力 T 的解： (1) 解析法 。 當10009.8072..時，可以打開閘門。 (2)圖解法。 浮力分布如圖： .68（kPa）.5512.6826..5512.（kN） 答：打開閘門所需的拉力T31.009kN。
2.25 圓形閘門高度h=3m，寬度=2m，上游水深=4.5m。 試求：（1）作用在閘板上的總靜水壓力； (2)壓力中心的位置。 解法： (1)圖解法。 浮力分布如圖：4..807（kPa）14.71（kN）合力作用位置：在閘門幾何中心，即距地面（1.5m，1..54.54.54.51220.250.754。 6674.50.753.25（kN）合力作用位置（取閘門與通道底部接觸點的力矩）：4..5264.53.2588.263答案：（1）作用在閘門上的總靜水壓力為88.263 kN；（2）壓力中心位置在閘門幾何中心，即距地面的距離（1.5m，2.26方板閘門兩側有水，閘門高度h= 1m，寬度b=0.8m，當要求擋水深度超過2m時，可手動開啟閘門，試求轉軸的位置y，當水壓作用位置應作用在轉軸上，當水深小于時，水壓作用位置應作用在轉軸上，使閘門打開1..8070。 作用位置越接近閘門形狀，排斥力到根管底部的距離將小于0.444。 答：轉軸位置應為y0.44445。 嘗試找出作用在皮瓣上的總靜水壓力。