流体力学第二章题库
工程流体力学第二章题库
一、名词解释
1、流体静力学基本方程及适用条件
z+p／ρg=c
适用于不可压缩重力流体平衡状态。
2、总势能
p／ρg
单位重力作用下流体的压强势能，位势能和压强势能之和称为总势能。
3、流体静力学基本方程的物理意义：
当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时，在流体中的任意点上，单位重力下流体的总势能为常数。
4、流体静力学基本方程的几何意义：
不可压缩的重力流体处于平衡状态时，静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。
5、流体静压强的传递现象（帕斯卡原理）
均值不可压缩的重力流体处于平衡状态时，自由液面上的压强p0对内部任意点上的影响是同样的，即施加于自由液面的压强，将以同样的大小传递到液体内部任意点上。
6、绝对压强
以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强，用p表示。
7、计示压强
以大气压为基准度量的压强称为计示压强或相对压强，用p a表示。
8、真空状态和真空
当被测流体的绝对压强低于大气压时，测得的计示压强为负值，此时，称该流体处于真空状态。负的表压强称为真空，用p v表示。
9、静压强：当流体处于平衡或相对平衡状态时，作用在流体上的应力只有法向应力而没有切向应力，此时，流体作用面上负的法向应力就是静压强p，即：错误！未找到引用源。
10、浮体：流体力学中将部分沉浸在液体中的物体称为浮体。
11、潜体：全部沉浸在液体中的物体称为潜体。
12、沉体：沉入液体底部固体表面的物体称为沉体。
二、简答题
1、写出流体静力学基本方程的几种表达式。说明流体静力学基本方程的适用范围以及物理意义、几何意义。
z+p／ρg=c z1+p1/ρg=z2+p2/ρg适用范围：适用于不可压缩重力流体平衡状态。
物理意义：当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时，在流体中的任意点上，单位重力下流体的总势能为常数。
几何意义：不可压缩的重力流体处于平衡状态时，静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。
2、什么是绝对压强、计示压强和真空？他们之间有什么关系？
绝对压强：以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强，用p表示。
计示压强：以大气压为基准度量的压强称为计示压强或相对压强，用p e表示。
真空：负的表压强称为真空，用p v表示。
3、流体静压强有哪两个特性？
4、①流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向。
②静止流体中任一点的流体静压强与作用面在空间的方位无关，只是坐标点的连续可微函数。换言之，在静止流体中的任一点上，来自任意方向上的静压强都是相等的。
5、什么是静压强？它的表达式为？
答：作用在静止流体单位面积上的力为静压强。Pn＝－dF/dA＝－Pnn
三、解答题
1、如图2-16所示，一连接压缩空气的斜管和一盛水的容器相连，斜管和水平面的夹角为30°，从压强表上的读得的压缩空气的压强为73.56mmHg ，试求斜管中水面下降的长度L 。 解：压缩空气的计示压强为错误！未找到引用源。 由题意知错误！未找到引用源。
所以有L=错误！未找到引用源。=2m 2、已知h 1=600mm ，h 2=250mm ， h 3=200mm ，h 4=300mm ， h 5=500mm ， ρ 1=1000kg/m 3，ρ2=800kg/m 3， ρ3=13598kg/m 3， 求A 、B 两点的压强差。(图在书33页2-18): 解：图中1-1、2-2、3-3均为等压面，可以逐个写出有关点的静压强为： P 1=pA+ρ1gh 1 P 2=p 1-ρ3gh 2 P 3=p 2+ρ2gh 3 P 4=p 3-ρ3gh 4 P B =p 4-ρ1g(h 5-h 4) 联立求解得：
p B =p A +ρ1gh 1+ρ3gh 2+ρ2gh 3+ρ3gh 4-ρ1g(h 5-h 4) A 、B 两点的压强差为：
p A -p B =ρ1g(h 5-h 4)+ ρ3gh 4-ρ2gh 3+ρ3gh 2-ρ1gh 1
3、汽车上装有内充液体的U 形管，图见38页2-24所示，U 形管水平方向的长度L=0.5m ，汽车在水平路面上沿直线等加速行驶，加速度为a=0.5m/错误！未找到引用源。，试求U 形管两支管中液面的高度差。
解 如图2-24所示，当汽车在水平路面上作等加速直线运动时，U 形管两支管的液面在同一斜面上，设该斜面和水平方向的夹角为 错误！未找到引用源。，由题意知
错误！未找到引用源。=a/g=(h1-h2)/L=错误！未找到引用源。/L 由上式可解出两支管液面差的高度
错误！未找到引用源。L=错误！未找到引用源。0.5=25.5mm
4、如图２-１所示，一倒置的Ｕ形管，其工作液体为油， 下部为水，已知h=10cm ，a=10cm ，求两容器中的压强
()gh
h a g p p B A 油水ρρ-+=-
()B
A p gb gh h b a g p =++++-水油水ρρρ
O mmH h h a g p p B
A 23.1081001000
917
100100=?-
+=-+=-水油水ρρρ
5、 两互相隔开的密封容器，压强表A 的读数为4
=2.710A p Pa ?，真空表B 的读数为
4= 2.910B p Pa -?，求连接两容器的U 形管测压计中两水银柱的液面差h 为多少？
解：
因为，压强表测压读数均为表压强，即4=2.710A p Pa ? ，4
= 2.910B p Pa -?
因此，选取图中1-1截面为等压面，则有：=+A B Hg p p gh ρ， 查表可知水银在标准大气压，20摄氏度时的密度为3
3
135510/.kg m ?
因此，可以计算h 得到：4
3
-(2.7+2.9)10===0.42213.55109.8
A B Hg p p h m g ρ???
6、如图所示，一直立的煤气管，为求管中煤气的密度，在高度差H=20m 的两个断面上安装U 形管测压计，其内工作液体为水。已知管外空气的密度ρ=1.28kg/3
m ，测压计读数
1h =100mm ，2h =115mm 。若忽略U 形管测压计中空气密度的影响，试求煤气管中煤气的密度。
解：
由题知，煤气的密度相对于水忽略不计
不同高度空气产生的压强差不可忽略，设两个不同高度上的空气压强分别为P a1和P a2，得： P 1=P a1+ρ水gH 1 P 2=P a2+ρ水gH 2 P a1-P a2=ρa gH
由管道中1,2处压强如下关系 P 1=P 2+ρ煤气gH 综上，得：ρ水g （h 1-h 2）+ρa gH=ρ煤气gH
Ρ煤气=ρa +ρ水（h 1-h 2）/H=1.28+1000*10-3*（100-115）/20=0.53kg/m 3
7、用U 形管测压计测量压力水管中A 点的压强，U 形管中液体为水银，若大气压强,求图中A 点的绝对压强。 解：
如图所示，选取1-1截面为等压面，则可列等压面方程如下：
12+g =+A a Hg p h p gh ρρ水
因此，可以得到：
-3-321=+-g =101325+135509.890010-10009.880010=212.996
A a Hg p p gh h kPa
ρρ??????水
8、用U 形管测压计测量管道A 、B 中的压强差，若A 管中的压强为2.7445
10?Pa ，B 管中的压强为5
10372.1?Pa ，试确定U 形管中两液面的高度差h 为多少？
解：
如图所示，选取1-1，2-2截面为等压面，并设1-1截面距离地面高度为H ，则可列等压面方程：
1+g =A A p H H p ρ-水（） 21+=Hg p gh p ρ
2=+g -B B p p h H H ρ+水（）
联立以上三式，可得：
+g =g ++g A A B B p H H p h H H h ρρρ---水水H g （）（）
化简可得：
5
5
-2
()+g =()g
2.74410 1.37210+10009.8(548-304)10
=
=1.31(13550-1000)9.8
A B A B Hg p p H H h m
ρρρ---?-?????水水（）
9、如图所示，U 形管测压计和容器A 连接，若各点的相对位置尺寸1h =0.25m ，2h =1.61m ，
3h =1m ，试求容器中水的绝对压强和真空。
如图所示，选取1-1,2-2截面为等压面，则列等压面方程可得：
211g()=ab p h h p ρ--水
1232+()==Hg a p g h h p p ρ-
因此，联立上述方程，可得：
2321=()+g()
=101325135509.8(1.611)+10009.8(1.610.25)=33.65
kPa
ab a Hg p p g h h h h ρρ----??-??-水
因此，真空压强为：==101325-33650=67.67kPa e a ab p p p -
10、
11、.一圆形容器，直径d=300mm ，高H=500mm ，容器内水深h1=300mm ，容器绕其中心轴等角速旋转，试确定下述数据。 （1）水正好不溢出时的转速n1;
(2)旋转抛物面的自由液面的顶点恰好触及底部时的转速n2,容器停止旋转、水静止后的深度h2为多少。 解：
初始状态圆筒中没有水的那部分空间体积的大小为
()1241
h H d V -=π (1)
圆筒以转速n1旋转后，将形成如图所示的旋转抛物面的等压面。令h 为抛物面顶点到容器边缘的高度。空体积旋转后形成的旋转抛物体的体积等于具有相同底面等高的圆柱体的体积的一半：
h d V 2
4121π?=
(2)
由(1)(2)，得
()h d h H d 21241
2141ππ?=- (3)
即
()12h H h -= (4)
等角速度旋转容器中液体相对平衡时等压面的方程为
C
gz r =-2
2
2ω (5)
对于自由液面，C=0。圆筒以转速n1旋转时，自由液面上，边缘处，2
d r =
，h z =，则
2
2
202
d gh ω?? ?
??-= (6)
得
d gh
22=
ω (7)
由于
6021
n π
ω= (8)
d gh d gh n πππ
ω
2602230301=?=
=
(9)
（1）水正好不溢出时，由式(4)(9)，得
()()
d h H g d h H g n ππ1111202260-=
-?=
(10) 即
()()
min r 178.33.03.05.080665.91201=?-??=
πn
（2）求刚好露出容器底面时，h=H ，则
()min r 199.43.05.080665.92602602601=????===
πππd gH d gh n
（3）旋转时，旋转抛物体的体积等于圆柱形容器体积的一半
H d V 24121π?=
(11)
这时容器停止旋转，水静止后的深度h2，无水部分的体积为
()2241
h H d V -=π (12)
由(11)(12)，得
()22241
4121h H d H d -=?ππ (13)
得
()m 25.025.022===
H h
12、图2-56所示为一圆筒形容器，高H=0.7m ，半径R=0.4m ，内装体积V=0.25m 3的水，圆筒中心通大气，顶盖的质量m=5kg 。试求当圆通绕中心轴以角速度w=10rad/s 旋转时顶盖螺栓的受力F 。 解：
圆筒容器旋转时，易知筒内流体将形成抛物面，并且其内部液体的绝对压强分布满足方程：
22
=(
)+
2r p g z C g
ωρ- （1）
如图所示，取空气所形成的抛物面顶点为坐标原点，设定坐标系roz 当=0,=0z r 时，有=a p p （圆筒顶部与大气相通）， 代入方程（1）可得，=a C p
由此可知，圆筒容器旋转时，其内部液体的压强为：22
=(
)2a r p p g z g
ωρ--
令=a p p 可以得到液面抛物面方程为：22
=
2r z g
ω （2）
下面计算抛物面与顶盖相交处圆的半径0r ，以及抛物面的高度0z ，如图所示：
根据静止时和旋转时液体的体积不变原则，可以得到如下方程：V -V =V 筒气水
（3）其中，2
V =R H π筒，3
V =0.25m 水 （4） 气体体积用旋转后的抛物面所围体积中的空气体积来计算：
取高度为z ，厚度为dz 的空气柱为微元体，计算其体积：2
=dV r dz π气 ，式中r 为高度z 处所对应抛物面半径，满足22
=
2r z g
ω，因此，气体微元体积也可表示为：
22
2==
g
dV r dz zdz ππω
气
对上式积分，可得：0
2
0220==2=z g g V dV zdz z ππωω
??气气 （5）
联立（3）、（4）、（5）式，可得：
22
2R H =0.25g z ππω-
，方程中只有一个未知数0z ，解方程即可得到：0=0.575z m 代入方程（2）即可得到：0=0.336r m
说明顶盖上从半径0r 到R 的范围内流体与顶盖接触，对顶盖形成压力，下面将计算流体对顶盖的压力N ：
紧贴顶盖半径为r 处的液体相对压强为（考虑到顶盖两侧均有大气压强作用）：
22
0=(
)2e r p g z g
ωρ-
则
宽
度
为
dr
的
圆
环
形
面
积
上
的
压
力
为
：
22
2300==(
)2=(2)2e r dN p dA g z rdr r gz r dr g
ωρππρωπρ-?-
积分上式可得液体作用在顶盖上，方向沿z 轴正向的总压力：
232420024224200002422421==(2)=[]411
=[+]
44
11
=3.141000[100.49.80.5750.4100.336+9.80.5750.336]
44
=175.6N
R
R
r
r N dN r gz r dr r gz r R gz R r gz r πρωπρπρωπρωω----????-??-??????
由于顶盖的所受重力G 方向与z 轴反向，因此，螺栓受力F=N-G=175.6-5*9.8=126.6N
13、一块面积为90×180的长方形平板浸没在水中，如图所示，求水作用在平板AB 上的总压力的大小和压力中心的位置。 解：作用在平板AB 右侧的总压力大小：
1.8
==10009.8(1.22+
) 1.80.9=336572
C F gh A N ρ???? 总压力F 的作用点
D 位于平板AB 的中心线上，其距离液面的高度=+
Cx
D C C I y y y A
式中
1.8
==1.22+
=2.122
C C
y h m 为形心距离液
面的高度，
33
0.9 1.8===0.43741212Cx bL I ? ，为形心的惯性矩。因此，可计算出：
0.4374
=+
=2.12+=2.2472.12 1.80.9
Cx D C C I y y m y A ??
14、 把2-23题中的平板AB 和水平面成45°角放置于水下图2-58中的CD 位置上，试求水平作用在平板上的总压力和总压力作用点的位置。 解：选取坐标轴如图所示：
作用在平板CD 左侧的总压力大小为
N ghA F 6.245509.08.145sin 28
.191.08.91000=?????
? ?
?
?+
??==ρ 总压力F 的作用点设为N ，其位于平板CD 的中心线上，距离O 点的长度c
cx
c N Ay I y y +
=, 其中m y c 19.22
8
.145sin 91.0=+?=
为形心距离O 点的长度，
m bL I cx
4374.012
8.19.0123
3
=?== 为形心的惯性矩。 因此，可计算出m Ay I y y c cx c N 31.28.19.019.24374
.019.2=??+=+
=
15、 如图2-59所示，一铰链固定的倾斜式自动开启的水闸，水闸和水平面的夹角为60°，当水闸一侧的水位H=2m ，另一侧水位h=0.4m 时，闸门自动开启，试求铰链至闸门下端的距离x 。
解：
设水闸宽度为b，水闸左侧水淹没的闸门长度为l1，水闸右侧水淹没的闸门长度为l2。作用在水闸左侧压力为
(1)
其中
则
(2)
作用在水闸右侧压力为
(3)
其中
则
(4)
由于矩形平面的压力中心的坐标为
(5) 所以，水闸左侧在闸门面上压力中心与水面距离为
(6) 水闸右侧在闸门面上压力中心与水面距离为
(7)
对通过O点垂直于图面的轴取矩，设水闸左侧的力臂为d1，则
(8) 得
(9) 设水闸右侧的力臂为d2，则
(10) 得
(11)
当满足闸门自动开启条件时，对于通过O点垂直于图面的轴的合力矩应为零，因此
(12) 则
(13)
16、试画出2-60中曲面AB弱受液体总压力的垂直分力对应的压力体，
并标出垂直分力方向。
解：
作图原则：
（1）题目：首先找到曲面边界点和自由液面水平线，从曲面边界点向
自由液面作垂线，则自由液面、垂线、曲面构成的封闭面就是压力体。本题目中是虚压力体。
力的方向垂直向上。
（2）题目：将与水接触的曲面在圆的水平最大直径处分成两部分，对两部分曲面分别采用压力体的做法进行作图，上弧面是实压力体，下弧面是包括两部分：实压力体和虚压力体。求交集即可得到最终的压力体。
17、 一扇形闸门如图所示，圆心角α=45o，闸门右侧水深H=3m,求每米所承受的静水总压力及其方向。
解：由几何关系可知，==32sin H
r α
水平方向的总压力：
21
==1=10009.83=4410022
px C x H F gh A g
H N ρρ???? 垂直方向的总压力：
等于压力体内的水重量，该压力体为实压力体，垂直分力方向向下：
22211==[()]H 1=[1(1)]H 23602360145=10009.8[1(145)]323 3.14(32)2360=11417cos cos cos pz F Vg g r r r r g r r N
ααρραπραπ????
+--?+--????
????
??
???+-??-????
??
说明：绘制压力体如图所示，则易知压力体的体积等于（梯形面积-扇形面积）*闸门长度 则作用在扇形闸门上的总压力为：
22
22=+=44100+11417=45553.9p px pz F F F N
设总压力与水平方向的夹角为θ ，则
11417
=
=
=0.25944100
tan pz px
F F θ ，所以=0.259=26.50arctan θ
18.一球形盛水容器如图所示，下半球固定，上半球用螺栓和下半球固定在一起，球体的直径d=2m
，试求上半球作用于螺栓上的力。
解：
分析：将细管中的液面作为自由液面，球形容器的上表面圆周各点向自由液面作垂线，则可以得到压力体。液体作用于上半球面垂直方向上的分力即为上班球体作用于螺栓上的力，方向向上。
压力体的体积可以通过以直径d 的圆为底面，高为d/2的圆柱体体积减去半个球体的体积得到。即
3
231141
===4223224
p d d V V V d d πππ??-?-? ???柱半球
因此，液体作用于球面垂直向上的分力为：
3311
==
=10009.8 3.142=10257.32424
pz p F V g g d N ρρπ????
19、 如图2-64所示，盛水容器的底部有一圆形孔口，用重G=2.452N 、半径r=4cm 的球体封闭，孔口的直径d=5cm ，水深H=20cm ，试求提起该球所需的最小力F 。
解：压力体分析如右图所示，其中V1为对应是压力体的体积，V2
为两边虚压力体体积，
根据受力分析得一下平衡式：
已知H=0.2m ，d=0.05m ，r=0.04m ，G=2.452
错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。
计算得：F=4.101N
20、图2-42所示为双液式微压计，A 、B 两杯的直径均为d1=50mm ，用U 形管连接，U 形管直径d2=5mm ，A 杯盛有酒精，密度ρ1=870kg/m3，B 杯盛有煤油，密度ρ2=830kg/m3。当两杯上的压强差Δp=0时，酒精煤油的分界面在0—0线上。试求当两种液体的分界面上升到
0’—0’位置、h=280mm 时Δp 等于多少？
解：ΔP=0 时:ρ1H1=ρ2H2
ΔP 时:P1+ρ1g(H1-ΔH-h)=P2+ρ2g(H2+ΔH-h) ΔH=(d2/d1)2h=(0.005/0.05)2×0.28=0.0028 m ΔP=P1-P2=g ΔH(ρ1+ρ2)+gh(ρ1-ρ2)
=9.80665[0.0028×(870+830)+0.28×(870-830)] =9.80665(4.76+11.2)=156.5 Pa
21如图2-46所示，一正方形容器，底面积为b ×b=200×200mm2，质量m1=4kg 。当它装水的高度h=150mm 时，在m2=25kg 的载荷作用下沿平面滑动。若容器的底与平面间的摩擦系数Cf=0.3,试求不使水溢出时容器的最小高度H 是多少?
解：f=(0.2×0.2×0.15×1000+4) ×9.80665×0.3=29.42 N
V 2
V 2
V 1 F 1 F 2
G
h
\
22、如图2-44所示，两U 形管测压计和一密封容器连接，各个液面的相对位置尺寸分别为：h1=60cm ，h2=25cm,h3=30cm,试求下面的U 形管左管中水银液面距容器中自由液面的距离h4为多少？
图2-44 习题2-8用图
解 如图所示，分别在等压面2-4 1-3列平衡方程
2412gh P P gh P P a a 水银水ρρ+==+= ① 3341gh P P gh P P a a 水银水ρρ+==+= ②
联立求得
4.225/60/21===h h 水银ρ
2
122/1642.6642542.2980665.925s
m m m m f g m a w =++-?=++-=m
h g ab H b h H g a 181.015.080665.921.01642.622
=+??=+=?-
=
代入② 求得
m h 72.04=
23、如图2-45所示，如果要测量两个容器的压强差，将U 形管的两端分别和两个容器连接起来，若已测出U 形管两只管的水银液面的高度差mm h 200=及 A B 两点的高度差
mm hs 100=,油的密度31/830m kg =ρ，水银的密度3
2/13600m kg =ρ，试求A,B 两点
的压强差为多少？如果0=s g 时，A,B 两点的压强差与h 的关系怎样？
2-45 习题2-9用图 解（1）如图示，在等压面1-2列平衡方程
)(11x h g P P A ++=ρ ①
)(122x h g gh P P s B +++=ρρ ②
因为
21P P =
所以由①②得
)(112h h h g P P s B A ρρρ-+=- ③
)102008301010083010
20013600(333
---??-??+??=g
KPa 86.25=
（2）若0=s h 由③得
)(12ρρ-=-gh P P B A
24、如果两容器的压强差很大，超过一个U 形管的测压计的量程，此时可以将两个或两个以上的U 形管串联起来进行测量，如图2-46所示。若已知1h =60cm ，2h =51cm ，油的密度
1ρ=8303/m kg ，水银的密度2ρ=136003/m kg 。试求A 、B 两点的压强差为多少？
图2-46 习题2-10用图
解 如上图所示，设两段距离3h 和4h 。图中1-1、2-2、3-3和4-4均为等压面，根据流体静压强计算公式，可以逐个写出每一点的静压强，分别为 )(3111h h g p p A ++=ρ 1212gh p p ρ-=
)(342123h h h g p p -++=ρ 2234gh p p ρ-= 414gh p p B ρ-= 将上述式子逐个代入下一个式子，得
4122342112311)()(gh gh h h h g gh h h g p p A B ρρρρρ---++-++= 整理后可得到A 、B 两点的压强差：
21112212gh gh gh gh p p B A ρρρρ--+=-
51.0806.98306.0806.983051.0806.9136006.0806.913600??-??-??+??= k P a 0.139=
25、如图所示，若已知容器内流体的密度为3
870m kg ，斜管一端与大气相通，斜管读数为cm 80，试求B 点的计示压强为多少？
解 B 点的绝对压强为
20sin gL p p a ρ-=
B 点的计示压强为
a a e p p p P -=???-=-=233320sin 8.08.9870
26、 图2-48所示，若A 、B 两容器用管道相连接，A 容器内装油，B 容器内装水，两容器的自由液面的高度差为10cm ，油的密度为3
/800m kg 。试求油与水的分界面距离A 容器内自由液面的深度为多少？
图2-48 习题2-12用图
解 以油与水交接面所在平面为等压面，由等压面的关系知
）（水油0.1-H g g ρρ=H 解上式得
m 5.0m 800
-10001000
1.0g
-g g
1.0=?=
=
油水水ρρρH
流体力学习题及答案-第二章
第二章 流体静力学 2-1如果地面上空气压力为0.101325MPa ，求距地面100m 和1000m 高空处的压力。 答：取空气密度为( )3 /226.1m kg =ρ，并注意到()()Pa a 6 10MP 1=。 （1）100米高空处： ()()()()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501000122.11203101325100/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ （2）1000米高空处： ()()() ()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501089298.0120271013251000/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ 2-2 如果海面压力为一个工程大气压，求潜艇下潜深度为50m 、500m 和5000m 时所承受海水的压力分别为多少？ 答：取海水密度为( )3 3 /10025.1m kg ?=ρ，并注意到所求压力为相对压力。 （1）当水深为50米时： () ( ) ()()Pa m s m m kg gh p 523310028.550/81.9/10025.1?=???==ρ。 （2）当水深为500米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 623310028.5500/81.9/10025.1?=???==ρ。 （3）当水深为5000米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 723310028.55000/81.9/10025.1?=???==ρ。 2-3试决定图示装置中A ，B 两点间的压力差。已知：mm 500h 1=，mm 200h 2=， mm 150h 3=，mm 250h 4=，mm 400h 5=；酒精重度31/7848m N =γ，水银重度 32/133400m N =γ，水的重度33/9810m N =γ。 答：设A ，B 两点的压力分别为A p 和B p ，1,2,3,4各个点处的压力分别为1p ，2p ，3 p 和4p 。根据各个等压面的关系有： 131h p p A γ+=， 2221h p p γ+=，
流体力学试题及答案
全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )
C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
南京工程学院流体力学考试题库3
南京工程学院流体力学考试题库3 1、不可压缩流体，。( A ) (A)流体密度不变 (B)流体质量不变 (C)流体压力不变 (D)流体温度不变 ，。 ( D ) 2、流体静力学的基本方程p=p+,gh0 (A)只适用于液体 (B)只适用于理想流体 (C)只适用于粘性流体 (D)对理想流体和粘性流体均适用 3、以当地大气压强为基准，计量的压强称为。 ( A ) (A)计示压强 (B)绝对压强 (C)临界压强 (D)滞止压强 4、粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要取决于。( D ) (A)流体粘性大小 (B)流速大小 (C)弗劳德数大小 (D)雷诺数大小 5、在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流线。( A ) (A)相切 (B)垂直 (C)平行 (D)相交 6、长方体敞口容器高0.8m、宽0.4m、水深0.5m，则水作用在该侧壁上的总压力为。 ( A ) (A)490N (B)980N (C)784N (D)1000N 7、圆管内层流流动，管内平均流速为最大流速的________。( A ) 2311(A) (B) (C) (D) 22238、是流体力学中的基本量纲。 ( B ) (A) 速度 (B)长度 (C)压力 (D)密度 9、边界层内流体的流动不可以视为 ________。( D ) (A)不可压缩流体流动 (B)可压缩流体流动 (C)黏性流体流动 (D)理想流体流动
10、超声速气体在收缩管中流动时，速度将。 ( C ) (A)逐渐增大 (B)保持不变 (C)逐渐减小 (D)不确定 11、关于压缩系数，说法正确的是。( D ) (A)流体压缩系数大，不容易压缩 (B)流体压缩系数也称为流体的弹性摸量 (C)流体压缩系数与流体种类无关 (D)流体压缩系数与流体所处的温度有关 12、通常情况下，流速不高，温度、压强变化不大的气体可视为。( B ) (A)非牛顿流体 (B)不可压缩流体 (C)理想流体 (D)重力流体 13、流体的内摩擦力，属于。 ( A ) (A)表面力 (B)质量力 (C)惯性力 (D)哥氏力 14、在重力作用下相似的流动，其相似准则数必然相等。( C ) (A)雷诺数 (B)欧拉数 (C)弗劳德尔数 (D)马赫数 15、普朗特-迈耶波是。 ( A ) (A)强压缩波 B)强膨胀波 (C)压缩波区 (D) 膨胀波区 16、下列措施能减小绕流阻力。( A ) (A)流线型物体推迟边界层由层流向紊流转变 (B)流线型物体边界层为紊流 C)钝形物体高雷诺数下，边界层分离点前移 (D)都正确 ( 17、圆管内层流流动，__ ____。 ( A ) (A)管道中心速度最大 (B)管壁速度最大 R (C)管内流速都相同 (D)平均速度与距中心处速度相同 2 18、螺旋流为和的叠加。( B ) (A)点源、点汇 (B)点汇、点涡 (C)均匀等速流、点汇 (D)均匀等速流、偶极流
(完整版)流体力学练习题及答案
流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。 A ．惯性力 B ．粘滞力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的物性之一 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D ．流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。 A ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B ．流体速度场的不稳定性 C ．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D ．流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为（ ）。 A ．gz -=π B ．gz =π C ．z ρπ-= D ．z ρπ= 5、无旋流动是指（ ）流动。 A ．平行 B ．不可压缩流体平面 C ．旋涡强度为零的 D ．流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是（ ）。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ，则流动属于（ ）。 A ．三向稳定流动 B ．二维非稳定流动 C ．三维稳定流动 D ．二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A ．理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑
B．粘性流体作定常流动 C．不可压缩流体作定常流动 D．流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向( ) 。 A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降D．雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。 A．一定不相等B．之和为单位质量流体的总能量损失C．一定相等D．相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是（）。 A．边界层内流体的流动为层流B．边界层内流体的流动为湍流 C．边界层内是有旋流动D．边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A．平行流的等势线与等流线相互垂直B．点源和点汇的流线都是直线 C．点源的圆周速度为零D．点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的( )。 A．涡流区域速度与半径成反比B．压强随半径的增大而减小 C．涡流区域的径向流速等于零D．点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A．逐渐增大，压强逐渐增大B．逐渐增大，压强逐渐减小 C．逐渐减小，压强逐渐减小D．逐渐减小，压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。 A．离心泵内液体温度上升B．气缚 C．离心泵内液体发生汽化D．叶轮倒转
最新流体力学试题及答案
流体力学复习题 ——2013制 一、填空题 1、1mmHO= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动 时粘性力与惯性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联 后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2，总阻抗S为 __________ 。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行___________ ，处理方法是时均法__________ 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 &流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力
与弹性力的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。 2 11、理想流体伯努力方程z 二常数中，其中Z」称为测 r 2g r 压管水 头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都 存在流线，因而一切平面流动都存在流函数，但是， 只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ，是因为它反映了 惯性力和粘性力___________ 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力 「表面张力性和压缩膨胀性。 15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。作用与液上的力包括质量力,表面力。 17、力学相似的三个方面包括几何相似__________ 、运动相似________ 与 _______ 。 18、流体的力学模型是连续介质_________ 模型。 19、理想气体伯努力方程P（Z1 -Z?（ - g）?乎中， Pll2 P（Z1-Z2）（li g）称势压_______________________ ，P— _____ 全压_______ ，- P '（乙-Z2）（1_-爲）■ —称总压
流体力学课后习题答案第二章
第二章 流体静力学 2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。 解：08509.8 1.814994Pa p gh ρ==??= 2-2 密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米，A 点在液面下1.5m ，液面压强。 解： 0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880Pa M B A p p g h h ρ=+-=+??-=-?=- 2-3 水箱形状如图，底部有4个支座。试求底面上的总压力和四个支座的支座反力，并讨论总压力和支座反力不相等的原因。 解：底面上总压力（内力，与容器内的反作用力平衡） ()10009.81333352.8KN P ghA ρ==??+??= 支座反力支座反力（合外力） 3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=??+= 2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ，直径d=0.4m ，容器底直径D=1.0m ，高h=1.8m 。如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。求容器底的压强和总压力。 解：压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4 G p gh A ρπ= +=+??= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=?=??= 2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程单位为m ，试求水面的绝对压强。 解：对1-1等压面 02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞 对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞 将两式相加后整理 0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPa p g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+= 2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。试求A 、B 两点的压强差。 解：122()A B p g h x h p gx gh ρρρ+++=++Q 汞 212()13.69.80.219.8(0.20.2)22.7kPa A B p p gh g h h ρρ∴-=-+=??-??+=汞或直接用压差计公式求解1p A B A B p p p z z h g g ρρρρ??????+-+=- ? ? ??????? 2-7盛有水的密闭容器，水面压强为p 0,当容器自由下落时，求容器内水的压强分布规律。 自由下落时加速度方向向下，惯性力方向向上，其单位质量力为g +，则 () 00 0dp Xdx Ydy Zdz X Y Z g g dp p p ρ=++===-==∴= 2-8已知U 形管水平段长l=30cm ，当它沿水平方向作等加速运动时，液面高差h=5cm ，试求它的加速度a.
流体力学题及答案
C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 1. 等压面是水平面的条件是什么 2. 图中三种不同情况，试问：A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么 3 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。求A 、B 两点的静水压强。
答：与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。 引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。8．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问： (1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流是均匀流还是非均匀流
(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流 (3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系 9 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流 出，出口流速s m V /13=，如图所示。求流量及其它管道的断面平 均流速。 解：应用连续性方程 （1）流量：==33A v Q s l /10 3 -?
(2) 断面平均流速s m v /0625.01= , s m v /25.02=。 10如图铅直放置的有压管道，已知d 1=200mm ，d 2=100mm ，断面1-1处的流速v 1=1m/s 。求（1）输水流量Q ；（2）断面2-2处的平均流速v 2；（3）若此管水平放置，输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化（4）图a 中若水自下而上流动，Q 及v 2是否会发生变化 解：应用连续性方程 （1）4.31=Q s l / （2）s m v /42= （3）不变。 （4）流量不变则流速不变。 11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。 12. 如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A 1=，A 2=，A 3=，若水池容积很大，行近流速可以忽
l流体力学 多套完整流体力学试卷及答案(期末考试)
《工程流体力学》流体力学试卷及答案一 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为 4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?， 通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 三、简答题 1、 稳定流动与不稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 5、 静压强的两个特性。 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。 17、 分析局部水头损失产生的原因。 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义。 19、 流线的特性。 四、计算题 1、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q 1＝0.012m 3 /s ，并引起射流的剩余部分偏转一角度α 。已知 射流速度为30m/s ，总流量Q 0＝0.036m 3 /s ，不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力？ 2、有泵管路如图所示，流量hour m Q /2403=，泵的吸入管长m L 151=，沿程阻力系数03.01=λ，总局部阻力系数为 61=∑ξ；压力管长m L 602=，03.01=λ，102=∑ξ，管径为m 25.0。 求：（1）已知泵入口处真空表读数O mH 26.6，求吸入高度1h 。
流体力学期末考试题(题库+答案)
1、作用在流体的质量力包括 （ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是： （ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 （ A ） A相重合； B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状； D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是（ C ） Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p
= p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。
流体力学 课后习题答案教学资料
流体力学课后习题答 案
第一章习题答案 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解： 10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2 kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解： 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ====（kg/m 3）
流体力学试卷及答案
1．绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是： A. p abs =p+p v； B. p=p abs－p a C. p v= p a－p abs D. p=p abs+p a 2．如图所示 A. p0=p a； B. p0>p a； C. p0
f水银；D、不一定。 5．流动有势的充分必要条件是( )。 A. 流动是无旋的； B. 必须是平面流动； C. 必须是无旋的平面流动； D. 流线是直线的流动。 6．雷诺数Re 反映了( )的对比关系 A.粘滞力与重力 B.重力与惯性力 C. 惯性力与粘滞力 D. 粘滞力与动水压力7．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱（）。 A. 2m B. 1m C. 8m D. －2m 8．如图所示，下述静力学方程哪个正确？B 9．下列压强分布图中哪个是错误的？B 10．粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能
一．名词解释（共10小题，每题2分，共20分） 1．粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流 动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形 式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性 或粘性 2．迹线——流体质点的运动轨迹曲线 流线——同一瞬时，流场中的一条线，线上每一点切线 方向与流体在该点的速度矢量方向一致 3．层流——流体运动规则、稳定，流体层之间没有宏观的横向掺混 4．量纲和谐——只有量纲相同的物理量才能相加减，所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的，等式两边的量纲也必然是相同的 5．偶极流——由相距2a的点源与点汇叠加后，令a趋近于零得到的流动 6．排挤厚度——粘性作用造成边界层速度降低，相比理想流体有流量损失，相当于中心区理想流体的流通面积减少，计算时将平板表面上移一个厚度，此为排挤厚度7．顺压力梯度——沿流动方向压力逐渐降低，边界层的流动受压力推动不会产生分离8．时均速度——湍流的瞬时速度随时间变化，瞬时速度的时间平均值称为时均速度9．输运公式——将系统尺度量转换成与控制体相关的表达式 10．连续介质假说——将流体视为由连续分布的质点构成，流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。 二．选择题（共10小题，每题3分，共30分） 1BC；2B；3D；4B；5A；6C；7D；8B；9B；10A 三．计算题（共3小题，共50分） 1．如图所示，有一盛水的开口容器以3.6m/s2的加速度沿 与水平成30o夹角的倾斜平面向上运动， 试求容器中水面的倾角，并分析p与水深的关系。 解：根据压强平衡微分方程式： （1分） 单位质量力： （2分）
流体力学考试试题(附答案)汇总
一、单项选择题 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是（A） A压强、速度和粘度；B流体的粘度、切应力与角变形率； 2C切应力、温度、粘度和速度； D压强、粘度和角变形。2．流体是一种（D）物质。 A不断膨胀直到充满容器的；B实际上是不可压缩的； C不能承受剪切力的； D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。0年考研《（毛中 3.圆管层流流动，过流断面上切应力分布为（B） A.在过流断面上是常数； B.管轴处是零，且与半径成正比； C.管壁处是零，向管轴线性增大； D. 按抛物线分布。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 4.在圆管流中，层流的断面流速分布符合（C） A.均匀规律； B.直线变化规律； C.抛物线规律； D. 对+曲线规律。 5. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平均流速为（） A. 4m／s； B. 3.2m／s； C. 2m／s； D. 1m ／s。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 6.应用动量方程求流体对物体的合力时，进、出口的压强应使用 （） A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度
7.流量为Q ，速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为（） A Qv B Qv 2 C ρQv D ρQv 2 8.在（D ）流动中，伯努利方程不成立。 (A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 9.速度水头的表达式为（D ） (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 22 10.在总流的伯努利方程中的速度v 是（B ）速度。 (A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最 大 2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 11.应用总流的伯努利方程时，两截面之间（D ） 。 (A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 12.定常流动是（B ）2014年考研《政治》考前点题（毛中特） A.流动随时间按一定规律变化； B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化； C.各过流断面的速度分布相同； D.各过流断面的压强相同。 13.非定常流动是 （B ） A. 0=??t u B. 0≠??t u C. 0=??s u D.0≠??s u 2014年考研《政治》考前点题（毛中特）
流体力学-课后习题答案
第一章习题答案 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003 kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解： 10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2 kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53 m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解： 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ= ===（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358 kg/m 3。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503 /kg m ，试求其运动黏度。
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第一章绪论 思考题 1- 1何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空 间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话， 则含有气泡的液体可以适用连续介质模 型。 习题1 1-3如题图所示，设平行板间隙为 0.5mm ，中间充满液体，上板以 U = 0.25m/s 的速度 平移，施于单位面积的力为 2Pa ,试求液体的粘度为多少？ 解： F A 液体粘度 1-4求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： F du A dy A dL FY dLU 第二章流体静力学 习题2 2-5用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为 m ,试求水面的压强 p o 。 解： P A P 0 水 g(3.0m 1.4m) P A P B 汞 g(2.5m 1.4m) P B P C 水 g(2.5m 1.2 m) P C P D 汞 g(2.3m 1.2m) P D 0 pa du U dy Y 3 FY 2 0.5 10 4 10 3Pa s AU 0.25 8.34 0.2 10 3 6 0.0648Pa s 3.14 (120 140) 10 0.493
2-9 —盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律: (1) P0汞g 2.2m 水g5 2.9m 133416 2.2 9800 2.9 2.65 10 Pa
自由降落; 解： （2） 以等加速度a 向上运动。 p P 0 (g a si n )h （1） 90 ,相对压强P 0 P 0 （2） 90 ,绝对压强P 0 P a P P a h(g a) 2- 12试求开启题图所示水闸闸门所需的单 宽拉力 F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： 闸门所受的单宽静压力 F 1 b 一2—9800[3 (3 2)] 1 2 二 2 4 9.05 10 N F i 作用点 y c 匹 h1 2(h1 h2) 1.25m 3si n60 h (h 1 h 2) F 1 y c F 2 理，F 2 F cos60 所求拉力 F 98.05kN sin60 2-16试定性绘出题图中各 ABC 曲面的压力体图。 答： h 2 2si n60 g[hi (h i h 2)] b C
流体力学试题及答案
流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH2O=9.807Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并 联 后总管路的流量Q为Q=Q1+Q2，总阻抗S为。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2，总阻抗S为S1+S2。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行，处理方法是时均法。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 8、流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力与弹性力的相对比值。
11、理想流体伯努力方程 z + p + u + + + 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 r 2 g 2 = 常数中，其中 z + p r 称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动 都存在 流线 ，因而一切平面流动都存在 流函数 ， 但是，只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。 15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力， 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动 相似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 p （z 1 - z 2）（γ α - γ g ） ρu 2 2 中， p （z 1 - z 2） （γ α - γ g ） 称 势压 ， p + ρu 2 2 全压 ，
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第一章 绪论 思考题 1-1 何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。 习题1 1-3 如题图所示，设平行板间隙为0.5mm ，中间充满液体，上板以U ＝0.25m/s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？ 解： Y U dy du A F μμτ=== 液体粘度s Pa AU FY ??=??==--33 10425 .0105.02μ 1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： s Pa dLU FY dL A Y U dy du A F ?=??????==?==== --0648.0493 .010)140120(14.3102.034.863 πμπμμτ 第二章 流体静力学 习题2 2-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。 解： Pa m g m g p pa p m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D C C B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20) 2.1 3.2()2.15.2(g ) 4.1 5.2()4.10.3(?=?-?=?-?=?????? ?? ??=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ
2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。 解： h a g p p )sin (0αρ++= （1） 0,900=∴=?-=p p 相对压强α （2）) (,900a g h p p p p a a ++=∴=?=ρα绝对压强 2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： N b h h h g h b F 42112 11005.91 )]23(3[98002 322 )]([60sin 2?=?++? =?++? = ?Ω=ρ闸门所受的单宽静压力 m h h h h h h h y F c 25.1) () (260sin 321121121=++++??=作用点 kN F F F h F y F c 05.9860cos ,60sin 22 2 1=??=? =所求拉力 2-16 试定性绘出题图中各ABC 曲面的压力体图。 答：
流体力学试题及参考答案
考试试卷（A B卷）学年第二学期 课程名称：流体力学 一、判断题（20分） 1.物理方程等式两边的量纲或因次一定相等。（T） 2.为了减小压差阻力，就应该设法推迟边界层分离现象的发生。（T） 3.压力体的体积表示一个数学积分，与压力体内是否有气体无关。（T） 4.流体静止时，切应力为零。（T） 5.温度升高液体的表面张力系数增大。（F） 6.液滴内的压强比大气压小。（F） 7.声音传播过程是一个等熵过程。（T） 8.气体的粘性随温度的升高而增大。（T） 9.应用总流伯努利方程解题时，两个断面间一定是缓变流，方程才成立。 （F） 10.雷诺数是表征重力与惯性力的比值。（F） 11.不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。（T） 12.对流程是指海拔11km以上的高空。（F） 13.静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。（T） 14.在拉格朗日法中，流体质点轨迹给定，因此加速度很容易求得。（T） 15.对于定常流动的总流，任意两个截面上的流量都是相等的。（T） 16.紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。（T） 17.在研究水击现象时，一定要考虑流体的压缩性。（T） 18.雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系。（F） 19.线当马赫数小于一时，在收缩截面管道中作加速流动。（T） 20.对于冷却流动dq小于0，亚音速流作减速运动，超音速流作加速运动。 （T） 二、填空题（10分） 1.流动相似指的是两个流动系统所有对应点的对应物理量之比相等，具体 地说，就是要满足，几何相似、运动相似和动力相似。 2.自由面上的压强的任何变化，都会等值地传递到液体中的任何一点，这就是由斯卡定律。 3.流动相似的主导因素是动力相似，只有满足了这一点才能保证运动相似。 4.从海平面到11km处是对流层，该层内温度随高度线性地降低。 5.马赫准则要求两种流动的惯性力与由于压缩性引起的弹性力成比例。 6.水头损失可分为两种类型：沿层损失和局部损失。 7.在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过 2320 ，流态属于紊流。 8.在工程实际中，如果管道比较长，沿程损失远大于局部损失，局部损失可以忽略，这种管在水 力学中称为长管。 9.紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均匀得多，这主要是因为脉动速 度使流体质点之间发生强烈的动量交换，使速度分布趋于均匀。 10.流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积突变），流线会发生变 形，并出现许多大小小的旋涡，耗散一部分机械能，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。 三、选择题（单选题，请正确的答案前字母下打“∨”） 1 / 4
流体力学试题及答案
流体力学复习题 -—－—－ 2013制 一、填空题 1、1mｍH2Ｏ= 9。80７Pa 2、描述流体运动得方法有欧拉法?与拉格朗日法、 3、流体得主要力学模型就是指连续介质、无粘性与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态得准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力得对比关系。 5、流量Q1与Ｑ2,阻抗为S１与S2得两管路并联,则并联后总管路得流量Q为Ｑ= Q1 ＋ Q２,总阻抗S为。串联后总管路得流量Ｑ为Q= Q１＝Q2,总阻抗Ｓ为S1+S2 。 ６、流体紊流运动得特征就是脉动现行 ,处理方法就是时均法。 ７、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力与局部阻力。 ８、流体微团得基本运动形式有: 平移运动、旋转流动与变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要得无因次数,她反映了惯性力与弹性力得相对比值。
１０、稳定流动得流线与迹线重合。 11、理想流体伯努力方程常数中,其中称为测压管水头。 12、一切平面流动得流场,无论就是有旋流动或就是无旋流动都存在流线,因而一切平面流动都存在流函数 ,但就是,只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别流态,就是因为它反映了惯性力与粘性力得对比关系、 14、流体得主要力学性质有粘滞性、惯性、重力性、表面张力性与压缩膨胀性、 15、毕托管就是广泛应用于测量气体与水流一种仪器、 16、流体得力学模型按粘性就是否作用分为理想气体与粘性气体。作用与液上得力包括质量力, 表面力。1７、力学相似得三个方面包括几何相似、运动相似与动力相似。 １8、流体得力学模型就是连续介质模型。 19、理想气体伯努力方程中,称势压,全压,称总压 2０、紊流射流得动力特征就是各横截面上得动量相等。 2１、流体得牛顿内摩擦定律得表达式 ,ｕ得单位为p ａ、s 。