第一章流体及流体机械习题精选(课堂版)
j01a10060
水平串联的两直管1、2，管径d1=d2/2，管道1长为100m，已知流体在管道1中的雷诺数(Re)1=1800，今测得某流体流经管道１的压强降为0.64(m液柱)，流经管道２的压强降为0.064 (m液柱)，试计算管道２的长度(设局部阻力可略去)。
解：d1=d2/2 u1=4u2Re2/Re1=1/2 ∴Re2=900
λ1=64/Re1=0.0356 ∴λ2 =0.071
△p f2/△p f1=λ2 (l2/d2)(u22/2)ρ/[λ1(l1/d1)(u12/2)ρ]= 0.064/0.64∴l2=16×100×0.064/0.64=160m
j01a10068
某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？
解：已知：d 2=2d1则：u1/u2=（d2/d1）2即：u2=u1/4 =μ1l2=l1
∵μ
将上述各项代入并比较：现/原:△p2/△p1=1/16
答：因摩擦而引起的压降只有原来的1/16
j01b15183 （20分）
如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm 钢管相连，管路上装有一个闸阀，
阀前离管路入口端15m处安有一
个指示液为汞的U管压差计，测
压点与管路出口端之间距离为20m。
１．当闸阀关闭时测得R=600mm，h=1500mm；当闸阀部分开启时，测得R=400mm，h=1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。２．当阀全开时（取闸阀全开le／d=15，λ=0.018），测压点B 处的静压强为若干pa（表压）。
解：（１）当闸阀全关时，根据静力学关系：（ＺA＋ｈ）ρｇ＝ＲρHgｇ得水槽液位高度：ＺA＝ＲρHg／ρ－ｈ＝0.6×13.6－1.5＝6.66ｍ
列Ａ－Ａ与Ｂ－Ｂ截面柏努利方程式
ＺA＝ｕB2／２ｇ＋ＰB／ρｇ＋∑ｈf AB
ＰB／ρｇ＝（RρHg－hρ）／ρ
＝（0.4×13600－1.4×1000）／1000＝4.04ｍ
ＺA－ＰB／ρｇ＝ｕB2／２ｇ＋（λ（ｌ／ｄ）＋ζ）ｕB2／２ｇ
＝（１＋λ（ｌ／ｄ）＋ζ）ｕB2／２ｇ
6.66－4.04＝（1＋0.02×15／0.1＋0.5）ｕB2／２ｇ
＝4.5ｕB2／２ｇ
∴ｕB＝3.38ｍ／ｓ
Ｖ＝π／４×ｄ2ｕ×3600
＝0.785×0.12×3.38×3600＝95.5ｍ3／ｈ
（２）当闸阀全开时，列Ａ－Ａ与Ｃ－Ｃ截面柏努利方程：
Z A＝u C2／2g＋∑h f Ac＝（1＋λ（l＋le）／d＋ζ）ｕC2／2g
6.66＝（１＋0.018（35／0.1＋15）＋0.5）ｕC2／2ｇ
解得ｕC＝4.02ｍ／ｓ
由Ａ－Ａ与Ｂ－Ｂ截面间柏努利方程式得：
Z A＝ｕB2／２ｇ＋ＰB／ρｇ＋∑h f AB
＝ＰB／ρｇ＋（１＋λ（ｌ／ｄ）＋ζ）ｕB2／２ｇ
∴ＰB／ρｇ＝ＺA－（１＋λ（ｌ／ｄ）＋ζ）ｕB2／２ｇ
＝6.66－（1＋0.018×15／0.1＋0.5）×4.022/ (2×9.81)
＝3.2ｍ
∴ＰB＝3.2×1000×9.81＝31392 Ｎ／ｍ2
j01c20089 （25分）
如下图所示，用离心泵将密封储槽中的20℃的水通过内径为100mm 的管道送往敞口高位槽。两储液槽面高度差为10m ，密封槽液面上有一真空表p 1读数为600mmHg （真空度），泵进口处真空表p 3读数为294mmHg （真空度）。泵出口管路上装有一个孔板流量计，其孔口直径d 0=70mm ，流量系数α= 0.7，U 型水银压计差读数R =170mm 。已知管路总能量损失为44J/kg ，试求：1、 出口管路中水的流速。2、泵出口处压力表P 4的指示值为多少？(已知P 3与P 4相距0.1m)
解： ⑴ ∵q V =αA (2△P/ρ)
△P = Rg· (ρo -ρ)= 0.17×9.81×(13600-1000)= 2.1×104
V=0.7×(π/4)×(0.07)2×(2.1×104×2/1000)0.5=0.0174 m 3/s
∴ u=V/(0.785d 2)= 0.0174/(0.785×0.01)=2.22[m/s]
⑵选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面建立柏努利方程：Z1+(p1/ρg)+(u12/2g)+ H = Z2+(p2/ρg)+(u22/2g)+Σhf′
u1= u2= 0 Z1= 0 p2/ρg≈0
∴H =Z2+Σhf ′-(p1/ρg)=10+(44/9.81)+0.6×13.6=22.7(mH2O)
再选泵入口管所在面为基面，取3-3、4-4两截面建立柏努利方程：Z3+(p3/ρg)+ (u32/2g)+H = Z4+(p4/ρg)+(u42/2g)
(p4/ρg)=H-ho -[( u42－u32)/2g]+ H真
( u42－u32)/2g ≈0
P4=ρg(H-ho +H真)=1000×9.8(22.7-0.1-0.294×13.6)=1.8×105Pa =1.8大气压(表) 泵出口处的指示值为1.8kg/cm2
j01b20093 如图所示输水系
统。已知: 管路总长度(包括所有
局部阻力当量长度)为100m ，其中，从压力表至管路出口的总长度(包括所有局部阻力当量长度)
为80m ，管路摩擦系数λ=0.025，管子内径为0.05m ，水的密度ρ=1000kg/m 3，泵的效率为0.8，输水量为10m 3/h 。
求: ⑴泵轴功率
⑵压力表的读数为多少（可忽略压力表和真空表之间的高度差）。 解：⑴选取1-1与2-2截面，并以 1-1截面的基准面。在两截面间做能量衡算：
gZ 1 + (p 1/ρ)+ (u 12/2)+We = gZ 2 + (p 2 /ρ)+(u 22 /2)+Σh f
∵Z 1=0 Z 2=2+18=20m p 1= p 2=0 u 1 = u 2=0
∴W e = g·Z 2+Σh f
u = (V/3600)/[(π/4)d 2] = (10/3600)/(0.7852 ×0.052) =1.415m/s
W s =10×1000/3600 = 2.778 kg / s
Σh f =λ(ΣL / d)(u 2/2) = 0.025×(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kg We = 9.81×2.0+50.06 =246.25J/kg
2
N e =Ws·We=2.778×246.25=684J/s
N 轴 =N e /η =N e / 0.8 = 684/0.8 = 855W
⑵再就3-3与2-2截面做能量衡算，并取3-3为基准面
gZ 3 + (p 3/ρ)+ (u 32/2) = gZ 2 + (p 2 /ρ)+(u 22 /2)+Σh f1
∵Z 3 = 0m Z 2 = 18m p 2 = 0 u 2 = 0
∴p 3/ρ=gZ 2 +Σh f1 －(u 32/2) = 9.81×18 +λ(L 1/d)(u 32/2)－(u 32/2)
= 176.58+0.025(80/0.05)×(1.4152/2)－(1.4152/2)
=176.58+40.04-1.0=215.62J/kg
p 3=ρ×215.62=215620Pa （表）
j01b20099 如图的输水系统。已
知管内径为d =50mm ，在阀门全开
时输送系统的Σ(l+le )=50m, 摩擦
系数可取λ=0.03, 泵的性能曲线在
流量为6m 3/h 至15m 3/h 范围内可用
下式描述: H = 18.92－0.82Q 0. 8，此处H 为泵的扬程m ，Q 为泵的流量m 3/h, 问：
⑴如要求流量为10m 3/h ，单位质量的水所需外加功为多少?单位
重量的水所需外加功为多少? 此泵能否完成任务?
12
⑵如要求输送量减至8m3/h (通过关小阀门来达到)，泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)
解：⑴ u = Q/（d2·π/4）=10/(3600×0.785×0.052) = 1.415 [m/s]
Σh f=λ[Σ(l+le )/d](u2/2) = 0.03×(50/0.05)(1.4152/2) =30.03 J/kg 选取1-1与2-2截面，并以1-1截面的基准面。在两截面间做能量衡算：
P1/ρ+W=P2/ρ+Z·g+Σh f 1 - 2
W=Z·g+Σh f1 - 2 = 10×9.81+30.03 =128.13 J/kg
H需要= W/g=128.13/9.81=13.06[m]
而H泵=18.92－0.82×(10) 0. 8=13.746[m]
H泵>H需故泵可用
⑵N=H泵Q泵ρg/η ∵ρg/η=常数∴N∝H泵Q泵N前∝13.746×10
H泵后=18.92－0.82×(8)0 . 8 =14.59m
N后∝14.59×8
N后/ N前=14.59×8/(13.746×10)=0.849
(N前-N后)/N前=1－0.849≈15.1%
j02b15069 某型号的离心
泵，在一定的转速下，在输送
范围内，其压头与流量的关系
可用H=18－6×105Q 2（H 单位
为m ，Ｑ单位为m 3/s ）来表示。
用该泵从贮槽将水送至高位槽，如附图所示。两槽均为敞口，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m （包括所有局部阻力的当量长度），管径为φ46×3mm ，摩擦系数可取为0.02， 试计算：（１）输水量m 3/h ；
（２）若泵的效率为65%，水的密度为1000kg/m 3，离心泵在运转时的轴功率kw ；
（３）若将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为0.5kgf/cm 2（表压），其它条件均不变，试分析此情况下的输水量与泵的轴功率将如何变化（不必计算，用公式与特性曲线图示说明）。
12
解：（１）求输水量：在１－１（取作基准面）与２－２面之间列柏方程Ｈe ＝（ΔＺ＋ΔＰ／ρｇ）＋Ｈf
ΔＺ＝３，ΔＰ／ρｇ＝０，
H f＝0.02×20/0.04 ×(Q e / (0.785×0.04))2/(2×9.81) ＝3.23×105Q e 2
∴Ｈe＝3+3.23×105Q e2（１）
离心泵特性曲线：He＝18－6×105Q e2（２）
由式（１）＝（２）找工作点：
18-6×105Ｑe2＝3 + 3.23×105Ｑe 2
∴Ｑe ＝0.00403m3 / s = 14.51 m3 / h
由式（１）：Ｈ＝8.25ｍ
（２）求轴功率：
Ｎ＝ＨＱρ／(102η)＝0.00403×8.25×1000/(102×0.65)＝0.501KW （３）改Ａ为密闭容器时Ｈe ' ＝8 + 3.23×１０5Ｑe2Ｎ' ＜ＮＱe ' ＜Ｑe （均减小）
j02b15074 用泵将20℃水由贮槽打到某一处，泵前后各装有真空表和压力表。已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2m Ｈ2Ｏ，允许吸上真空度为5ｍ，大气压为760ｍＨg 。水在50℃时的饱和蒸汽压为0.1528Kgf/cm2。槽液面与吸入口位差为２ｍ。ρ汞＝13600Kg/m3，试问：
（１）真空表的读数为多少ｍｍＨg ？
（２）当水温由２０℃变为５０℃时发
现真空表与压力表读数突然改变，流量
骤然下降，此时出现了什么故障？原因
何在？怎样排除？
解：（１）取贮槽中液面为0－0兼基准面，真空表处截面为1-1，
列柏式：
Ｐ0/ρg＝Ｚ1＋Ｐ1 /ρg + u 12 /2g + ∑ｈf （ａ）
已知：Ｐ0/ρg＝10.33ｍ（绝对），Ｚ1＝２ｍ，（u 12/2g + ∑ｈf）＝２ｍ
将以上值代入（ａ）中
10.33＝2 + Ｐ1 /ρg +2 ，则Ｐ1 /ρg= 6.33ｍＨ2Ｏ（绝）
Ｐ真／ρｇ＝Ｐ0／ρｇ－Ｐ1／ρｇ＝10.33－6.33＝４ｍＨ2Ｏ
∵hρ＝h'ρ∴真空表读数为ｈ＝4×1000/13600＝０．２９４ｍ＝294ｍｍＨg
（２）发生汽蚀现象
２０℃时：Ｈg ＝Ｈs －（∑ｈf + u 12 /2g）＝５－２＝３ｍ＞２ｍ安装合适
５０℃时：Ｈs ' ＝Ｈs－Ｈ50℃＝5－0.1528×9.81×104/(1000×9.81)＝3.48ｍ
Ｈg ' ＝3.48－2 ＝1.48 ｍ＜２ｍ
措施：①将泵下移至1.48ｍ以下②减少吸入管路阻力损失，使Ｈg ' ＞２ｍ以上。
j02b15130 如图示循环管路，离心泵的安装高度Ｈg ＝３ｍ，水温２０℃，泵特性曲线可近似表示为Ｈ＝23－1.43×105Ｖ2，式中Ｖ以ｍ3／s 表示。吸入管长（包括全部局部阻力的当量长度）为10ｍ，排出管长（包括全部局部阻力的当量长度）为120ｍ，管径均为50ｍｍ，假设摩擦系数λ
＝0.02，。试求：（１）管路内的循环水量为多少？ （２）泵进、出口
压强各为多少？
解：（１）管路特性曲线：
Ｈ＝λ（ｌ＋∑ｌe ）／ｄ×（u 2／２ｇ）
Ｈ＝０．０２×（１２０＋１０）／０．０５×（Ｖ／（０．７８５×0.052）／（２×ｇ））＝６．８８×１０5Ｖ2 与泵的特性曲线联解：
２３－１．４３×１０5Ｖ2＝６．８８×１０5Ｖ2， ∴Ｖ＝０．００５２６ｍ3／ｓ＝１８．９ ｍ3／ｈ
u ＝２．６８ ｍ／ｓ
（２）在进水液面（0-0）与泵入口处（1-1）列柏氏方程 Ｐ1／ρｇ＝Ｐa ／ρｇ－Ｈg －u 2／２ｇ－λ·(l ＋∑ｌｅ)／ｄ·u 2
02
／２ｇ
Ｐ1／ρｇ＝Ｐa／ρｇ－3－2.682／（2×9.81）－0.02×10／0.05×2.68／（2×9.81）
（Ｐa／ρｇ－Ｐ1／ρｇ）＝４．８３ｍ水柱＝４７３８２Ｎ／ｍ（真空度）
又有：Ｈe＝（Ｐ2－Ｐ1）／ρｇ
且：Ｈe＝２３－１．４３×１０5×（0.00526）2＝１９ｍ水柱
Ｐ2／ρｇ－Ｐa／ρｇ＝Ｐ1／ρｇ－Ｐa／ρｇ＋１９
＝１９－（Ｐa－Ｐ1）／ρｇ
＝１９－４．８３＝14.17ｍ水柱（表压）＝1.39×104Pa（表压）
j02c15139 某离心泵，其特性曲线方
程为Ｈe ＝４０－７．２×１０4Ｖ2（式中：Ｈ的单位为m ；Ｖ的单位为ｍ3/s ），
用该泵将敞口水槽中的水抽送到一密闭容器中，如右图所示，两液面高差为10ｍ，密闭容器顶上压力表读数p 为１kgf/cm 2。当供水量为10 L/s 时, 管内流动已进入阻力平方区，若用此泵输送密度为1200kg ／ｍ3的碱液, 阀门开度及管路其它条件不变，试问碱液流量和离心泵的理论功率为多少？
解：管路特性曲线方程为：Ｈe ＝ΔＺ＋ΔＰ／ρｇ＋ＫＶ2 离心泵特性曲线方程为：Ｈe ＝４０－７.２×１０4Ｖ2
依题意：当V=10 L/s 时， Ｈe ＝ 40－7.2×104×(10／1000）2 ＝32.8ｍ
泵的工作点：
Ｈe ＝４０－７.２×１０4Ｖ2＝ΔＺ＋ΔＰ／ρｇ＋ＫＶ
2
∴ Ｋ＝（Ｈe －ΔＺ＋ΔＰ／ρｇ）／Ｖ2 ＝（32.8－10－10）／0.01＝1.28×105
因进入阻力平方区， ∴输送碱液Ｋ值不变
12
Ｈe ＝ΔＺ＋ΔＰ／ρｇ＋ＫＶ2＝10＋9.81×10／（1200×9.81）＋1.28×105Ｖ2
＝18.33＋1.28×105Ｖ2
泵的特性方程与流体密度无关：
18.33＋1.28×105Ｖ2＝４０－７.２×１０4Ｖ2
Ｖ’＝1.04×10-2ｍ3／ｓ
Ｈe’＝32.17ｍ
离心泵的理论功率：
Ｎ’＝Ｖ’·ρ’·ｇ·Ｈe’＝ 1.04×10-2×1200×9.81×32.17＝3.94 Kw
管路输送清水时:
Ｖ＝10L／s ，Ｈe＝32.8ｍ
Ｎ＝ＶρｇＨe＝10 × 10 × 1000×9.81×32.8＝３．２２ｋｗ
其他：
1. 高位槽内的水面高于地面8 m ，水从Φ108×4mm 的管道中流出。管路出口高于地面2m 。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σhf = 6.5u 2 计算(不包括出口的能量损失)，其中u 为水在管内的流速（m/s ）。计算： A)A A '-截面处水的流速；
B) 水的流量，m 3/h 。
解：（1）以高位槽液面为上游截面1-1',管路出口内侧为下游 截面2-2', 并以地面为基准水平面。
在两截面间列柏努利方程式
hf p 2u gZ p 2u gZ 22221211∑+ρ++=ρ++
Z 1 = 8 m ，Z 2 = 2 m ，u 1≈0，P 1 = P 2 = 0（表压）
Σh f = 6.5u 2 = 6.52
2
u 代入上式, 得 u 2 = 2.9 m/s 由于输水管的直径相同, 且水的密度可视为常数, 所以A-A'截面处水的流速为 uA = 2.9 m/s 。
（2）水的流量 Vs = 3600Au = 3600×π/4×0.12×2.9 = 82 m 3/h A '
2. 用离心泵把水从贮水槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，水流量为30 m 3/h 。各部分相对位置如图所示（图见下页）。全部管路的直径均为Φ76×2.5mm ，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24×103Pa ；水流经吸入管段与排出管段（不包括喷头）的能量损失可分别按∑h f,1=2u 2与∑h f,2=10u 2计算，式中u 为吸入或排出管的流速m/s 。排水管与
喷头连接处的压强为98×103Pa （表
压）。试求： （1）水从泵获得的机
械能。
（2）若泵的效率为0.8，泵的轴功率。
解：
u=s V 4/（π2d ）
=30/（3600×0.785×2071.0）=2.11m/s
在1-1和喷头3-3间列柏氏
W=gZ 3+∑-++212332f h u P ρ W=9.81Kg J u u /8.30011.25.1215.24512210
109815222
33=?+=++?+? W s =30s kg /33.836001000
=?
轴=
η
s
WW=kw
13
.3
8.0
33
.8
8.
300
=
?
N
过程流体机械习题及参考答案
过程流体机械习题及答案 第1章绪论 一、填空 2、流体机械按其能量的转换形式可分为（）和（）二大类。 3、按工作介质的不同，流体机械可分为（）、（）和（）。 5、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为压缩机。 6、将机械能转变为（）的能量，用来给（）增压与输送的机械称为泵。 7、用机械能将（）分离开来的机械称为分离机。 二、名词解释 5. 压缩机 6. 泵 7. 分离机 第2章容积式压缩机 一、填空题 2、往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。 3、往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。 4、活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。 6、往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。10．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。 14．气阀主要由（）、（）、（）和（）四部分组成。 16．活塞环和填料的密封原理基本相同，都是利用（）和（）的作用以达到密封的目的。 19．压缩机正常运转时，产生的作用力主要有三类：（1）（）；（2）（）；（3）（）。 22．压缩机中的惯性力可分为（）惯性力和（）惯性力。 23．一阶往复惯性力的变化周期为（）；二阶往复惯性力的变化周期为（）。 25．旋转惯性力的作用方向始终沿曲柄半径方向（），故其方向随曲轴旋转而（），而大小（）。 36．理论工作循环包括（）、（）、（）三个过程。 37．实际工作循环包括（）、（）、（）和（）四个过程。 1 / 221 / 22
38．活塞运动到达主轴侧的极限位置称为（）；活塞运动到达远离主轴侧的极限位置称为（）。 39．活塞从一个止点到另一个止点的距离为（）。 40．第一级吸入管道处的气体压力称为活塞压缩机的（）；末级排出接管处的气体压力称为活塞压缩机的（）。 二、选择题 2．活塞式压缩机的理论工作循环由______个过程组成。 A．一B．二C．三D．四 3．活塞压缩机的实际工作循环由______个过程组成。 A．四B．三C．二D．一 4．活塞式压缩机的实际工作循环中膨胀和压缩过程属于______过程。 A．气体流动B．热力C．冷却D．升温 7．吸、排气管内的压力取决于_____。 A．气缸内吸、排气压力B．气阀弹簧力 C．气阀通流面积D．外界系统 10．在压力比和膨胀指数一定时，相对余隙容积越大则______系数越小。 A．压力B．温度C．容积D．泄漏 16．压缩机的实际排气压力取决于______。 A．缸内压力B．实际吸气压力 C．排气温度D．排气系统的压力 19．在活塞式压缩机中若各级压力比相等且吸入温度相同，则总指示功最少，这就是______原则。 A．最佳压力B．最佳温度C．等压力分配D．等压力比分配 21．下列属于易损件的是。 A．活塞B．十字头销 C．阀片D．连杆 23．在单列压缩机中采用加平衡质量的方法，可以使一阶往复惯性力______。A．部分平衡B．完全平衡C．旋转90°D．旋转180° 25．各类压缩机的______惯性力或力矩可用加平衡质量的方法来平衡。 A．一阶B．二阶往复C．往复D．旋转 26．在活塞式压缩机中加装飞轮的目的使用来______。 A．调整活塞力B．降低功率消耗 C．均衡转速D．降低压力脉动 28．压缩机铭牌上的排气量指的是______排气量。 A．额定B．标准C．实际D．理论 29．活塞杆与气缸间隙采用______密封。 A．活塞环B．软填料C．硬填料D．密封圈 2 / 222 / 22
流体力学题库选择题
考生答题记录——第1章选择题（3题） 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 3 题，共 6 分。答题得分：6分 【题型：单选】【分数：2分】 [1] 下列各力中，属于质量力的是 得 2分 分： 答：A A 重力 B 摩擦力 C 压力 D 雷诺应力 【题型：单选】【分数：2分】 [2] 水的动力粘度随温度的升高 得 2分 分： 答：B A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定 【题型：单选】【分数：2分】 [3] 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 得 2分 分： 答：C A 剪应力和压强 B 剪应力和剪切变形 C 剪应力和剪切变形速度 D 剪应力和流速 考生答题记录——第2章选择题（6题）
返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 6 题，共 12 分。答题得分：12分 【题型：单选】【分数：2分】 [1] 流体静压强的作用方向为 得 2分 分： 答：D A 平行受压面 B 垂直受压面 C 指向受压面 D 垂直指向受压面 【题型：单选】【分数：2分】 [2] 静止的水中存在 得 2分 分： 答：C A 拉应力 B 切应力 C 压应力 D 压应力和切应力 【题型：单选】【分数：2分】 [3] 露天水池，水深10m处的相对压强是 得 2分 分： 答：C A 9.8kPa B 49kPa C 98kPa D 198kPa 【题型：单选】【分数：2分】
[4] 某点的真空度为60000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为 得 2分 分： 答：A A 40000Pa B 60000Pa C 100000Pa D 160000Pa 【题型：单选】【分数：2分】 [5] 垂直放置的矩形平板挡水，水深2m，水宽5m，平板所受静水总压力为 得 2分 分： 答：C A 9.8kN B 49kN C 98kN D 196kN 【题型：单选】【分数：2分】 [6] 金属压力表的读值是 得 2分 分： 答：B A 绝对压强 B 相对压强 C 绝对压强加当地大气压 D 相对压强加当地大气压 考生答题记录——第3章选择题（8题） 返回 [答题记录] 列表本套单元测试共 8 题，共 16 分。答题得分：16分 【题型：单选】【分数：2分】
流体力学与流体机械习题参考答案
高等学校教学用书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：陈庆光 中国矿业大学出版社 张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）
删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 1-8 1.53m 的容器中装满了油。已知油的重量为12591N 。求油的重度γ和密度ρ。 解：312591 856.5kg/m 9.8 1.5 m V ρ= ==?；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。若油的密度3856kg/m ρ=。求油的动力粘度和运动粘度。 解：29.6N/m F A τ= =，U h τμ=， 所以，0.12Pa s h U τμ==g ，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===? 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液（图1-7）。当油液厚度8mm h =时。问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==o ，57Pa s F A τ==g ， 因为U h τμ =，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ?=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。 解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为： 20.050.10.016m A dL ππ==??= 接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d n u πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D d δ-== 接触面之间的作用力：358.44N du F A A dy u δ μμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2 d M F ==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为： 24 960hM nD μπ= 证明：26030n n ππω= = ，30 nr v r πω== 2dA rdr π=，2215v nr dr dF dA h h μπμ== ，2315nr dr dM dFr h μπ== /2 2324 15960D nr dr nD h M h μπμπ= =? 所以：24 960hM nD μπ=
流体机械习题2.1压缩机设计昆明理工大学(新)
设计一台往复式天然气压缩机，结构见图2-114。已知数据：吸气 压力0.3MPa(G)，排气压力25MPa(G)，行程95mm ，转速980r/min,排气量1.53/min m ，并要求一级气缸直径175mm ，活塞杆直径d=35mm 。一级进气温度为25℃，若用户要求排气压力为31MPa(G)，则各级压力如何变化？ 一、设计条件 吸气压力：0.3MPa(G)=0.4MPa （绝压） 排气压力：25MPa(G)=25.1 MPa （绝压） 要求排气压力：31MPa(G)=31.1 MPa （绝压） 由题意知： P S1=0.4MPa P d4=25.1MPa 行程s=95mm=0.095m 125s T ℃=298.15K 转速n=980r/min D 1=175mm=0.175m d=35mm=0.035m 天然气：k=1.32
二、确定各级直径 总压比d4s125.1= ==62.750.4 P P ξ总 按等压比分配：ξ= 123425s s s s T T T T ====℃=298.15K 由图2-114可得：
()()22112222 2332444 4 4 4 s s s s V D d s V D d s V D s V D s π ππ π =-=-== 有已知条件带入（1）式得 ( 14 4 2.193s V π π == =所以v η(1)取1p λ= (2)取10.95t λ= 20.96t λ= 30.97t λ= 40.98t λ= (3)泄露系数（无油润滑） 10.95l λ= 20.96l λ= 30.97l λ= 40.98l λ= (4)膨胀指数（由表2-1得）
工程流体力学复习题库汇编
一、 是非题。 1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 （ ） 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （ ） 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （ ） 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （ ） 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （ ） 6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （ ） 7. 流体的静压是指流体的点静压。 （ ） 8. 流线和等势线一定正交。 （ ） 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （ ） 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（ ） 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （ ） 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（ ） 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （ ） 14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （ ） 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （ ） 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （ ） 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。 （ ） 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ） 二、 填空题。 1、1mmH 2O= Pa 2、描述流体运动的方法有 和 。 3、流体的主要力学模型是指 、 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 与 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 ，总阻抗S 为 。串联后总管路的流量Q 为 ，总阻抗S 为 。 6、流体紊流运动的特征是 ，处理方法是 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括 和 。 8、流体微团的基本运动形式有： 、 和 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 与 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 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 ，因而一切平面流动都存 在 ，但是，只有无旋流动才存在 。 13、雷诺数之所以能判别 ，是因为它反映了 和 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 、 、 、 和 。 15、毕托管是广泛应用于测量 和 一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 和 。作用与液上的力包 括 ， 。 17、力学相似的三个方面包括 、 与 。 18、流体的力学模型是 模型。 19、理想气体伯努力方程2 u z -z p 2 g 21ργγα+ -+））（（中，） ）（（g 21z -z p γγα-+称 ， 称全压， 称总压。 20、紊流射流的动力特征是 。 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 ，u 的单位为 。 22、浓差或温差射流的热力特征是 。 23、流体微团的运动是由 运动， 运动， 运动和 运动四种 基本运动形式符合而成。 24、几何相似是力学相似的 ，运动相似是模型实验的 ，动力相似是运动相似
第1章流体流动习题与答案_60876(1)
一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 3．层流与湍流的本质区别是（）。 D A 湍流流速＞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＜湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 4．气体是（）的流体。 B A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 5．在静止的流体，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。 9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 D A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 流体在园管流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。B A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 13.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。 C A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 恒流速、恒压差； D. 变流速、恒压差。 16.层流与湍流的本质区别是：( )。 D A. 湍流流速>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<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 17.圆直管流动流体，湍流时雷诺准数是（）。B A. Re ≤ 2000； B. Re ≥ 4000； C. Re = 2000～4000。 18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（）。 A A. 74.3kPa； B. 101kPa； C. 127.6kPa。 19.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（）倍。 C A. 2； B. 8； C. 4。 20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。 C
流体力学与流体机械习题参考答案
高 等 学 校 教 学 用 书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：陈庆光 中国矿业大学出版社 张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，（重印） 删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 1-8 3m 的容器中装满了油。已知油的重量为12591N 。求油的重度γ和密度ρ。 解：312591856.5kg/m 9.8 1.5 m V ρ= ==?；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。若油的密度3856kg/m ρ=。求油的动力粘度和运动粘度。 解：29.6N/m F A τ==，U h τμ=， 所以，0.12Pa s h U τμ==g ，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===? 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液（图1-7）。当油液厚度8mm h =时。问匀速下滑时平板的速度是多少。 解：sin 20 6.84F G N ==o ，57Pa s F A τ==g ， 因为U h τμ =，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ?=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。 当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻
流体机械原理课后解答 张克为
流体机械原理作业解答 p41习题一： 一、为了满足一个规划中的企业用电高峰的需要，拟在有利地形处建一座具有一台泵及一台水轮机的抽水蓄能电站，该企业每天对电能的需要为：14h 为P 1=8MW ；10h 为P 2=40MW 。假定该企业可以从电网中获得的电功率Pv 是常数，已知：水轮机的总效率 0.91 P P T η==／电 水 ，泵的总效率0.86P P P η==／水电 ，压力管道的损失6H m ?=，电站的静水头200H m st =。为简单计，假定H ?和H st 为常数，其它损失忽略不计。假定该装置中 水的总量为常数（上游无来水，下游不放水，并忽略蒸发泄漏），试求：①必需的P V 值。 ②泵与水轮机的工作参数V q ，H ，P 水 。③上游及下游水池的最小容积V 。 解： 从电网中获得的电能不足时，用水轮机发电补充；从电网中获得的电能有多余时，用于泵去抽水蓄能。 2 2 ()*V st V T P P P g H H q ρη-=-?水轮机轴功率 ＝ 11 ()*V st V P P P P g H H q ρη-=?水泵轴功率 ＝＋／ 1 2 V V V q q 1 2 ＝t =t 40194*14*0.91*0.86 1.0328206*10 V V P P -==- 408*1.032 23.751 1.032 V P += ≈+MW 2 (4023.76)*10009.399.8*194*0.91V q -==m3/s ，1 6.71V q = m3/s 对水轮机：29.39V q =m3/s ；2194H m =， 4023.7516.25P =-=轴 MW ，17.85P ηT 水 轴 =P ／＝MW ， 对于泵：1 6.71V q =m3/s ；1206H m =，1)*13.55P P P η-V 水 =(P ＝(23.76-8)*0.86=MW ，15.76P =轴 MW V ＝5 6.71*3600*14 3.38*10=m3
流体力学选择题库资料
《流体力学》选择题库 第一章绪论 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是： A、压强、速度和粘度； B、流体的粘度、切应力与角变形率； C、切应力、温度、粘度和速度； D、压强、粘度和角变形。 2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为： A、牛顿流体及非牛顿流体； B、可压缩流体与不可压缩流体； C、均质流体与非均质流体； D、理想流体与实际流体。 3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。 A、流体的质量和重量不随位置而变化； B、流体的质量和重量随位置而变化； C、流体的质量随位置变化，而重量不变； D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 4．流体是一种物质。 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。5．流体的切应力。 A、当流体处于静止状态时不会产生； B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； C、仅仅取决于分子的动量交换； D、仅仅取决于内聚力。 6．A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0； C、静止液体受到的切应力为0； D、静止液体受到的压应力为0。 7．理想液体的特征是 A、粘度为常数 B、无粘性 C、不可压缩 D、符合RT =。 pρ 8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。 A、面积 B、体积 C、质量 D、重量 9．单位质量力的量纲是 A、L*T-2 B、M*L2*T C、M*L*T(-2) D、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。 A、容重N/m2 B、容重N/M3 C、密度kg/m3 D、密度N/m3 11.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。 A、相同降低 B、相同升高 C、不同降低 D、不同升高 12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。 A、减小，升高； B、增大，减小； C、减小，不变； D、减小，减小 13.运动粘滞系数的量纲是： A、L/T2 B、L/T3 C、L2/T D、L3/T 14.动力粘滞系数的单位是： A、N*s/m B、N*s/m2 C、m2/s D、m/s 15.下列说法正确的是： A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。 B、液体不能承受拉力，但能承受压力。 C、液体能承受拉力，但不能承受压力。 D、液体能承受拉力，也能承受压力。
第一章流体流动习题
第一二章习题 一、选择题 1．如图示，某直管管路，阀门A、B全开时，截面1和截面2的测压管液面高为h1和h2,液体先后流经A、B阀， 若关小A阀，h1___↓____； h2____↓____, h1-h2____↓____; 若A阀不变，关小B阀，h1__↑_____； h2____↑____, h1-h2____↓____. 2．管路上装一阀门，减小开度，则流量流速___↓___；液体流经总阻力损失_____不变__；直管阻力___↓__，局部阻力___↑____。 3．水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将___↓____；管道总阻力损失__不变______；摩擦系数______不变___（如在阻力平方区）。 4．有一并联管路，如图所示，两段管路的流量、流速、管径、管长、流动阻力损失分别为V1 V2 u1 u2 d1 d2 L1 L2 hf1 hf2 ，及d1=2d2, L1=2L2,则 （1）hf1/ hf2=_____１___ (2)当两段管路中流动均为滞流时，V1/ V2=____８___； u1/ u2=___２____ (3)当两段管路中流动均为湍流时,并取相同的摩擦系数，V1/V2=_４____； u1/ u2=___１___ 5. 水在下图管道中流动,流量为42.4m3/h,A B两截面的内径分别为dA=50mm, dB=100mm,AB两截面的压强 计读数为pA= kPa, pB=60kPa,那么水流动的方向是由___Ａ___流向__Ｂ_______. 6. 敞口容器底部有一(出)进水管,如图,容器内水面保持恒定,管内水流动速度头为0.5m水柱, (1)对a,水由容器流入管内,则2点的表压p2= m水柱____ (2)对b,水由水管流入容器,则2点的表压p2=__1 m水柱______ 7. 在下面两种情况下,假如流体流量不变,而圆形直管如果直径减少1/2,则因直管阻力而引起的压强降为 原来的________ A 如两种情况都为层流 16倍 B 两种情况均在阻力平方区,且认为摩擦系数为常数. ３２倍 8. 某流体在直管中作层流流动,在流速不变的情况下,管长管径同时增加一倍,其阻力损失为原来的 ___１ ／２______. 9. 流体在一圆形直管中流动,平均流速0.5m/s,压降强为10Pa,Re为1000, 则管中心处点速度为____１ m/s____;若流速增到1 m/s,则压强降为___20______Pa.
(完整word版)流体力学与流体机械习题(含答案)参考答案
高等学校教学用书 主讲：张明辉
中国矿业大学出版社 张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6 （2005.1重印） 删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 1-8 1.53m 的容器中装满了油。已知油的重量为12591N 。求油的重度γ和密度ρ。 解：312591 856.5kg/m 9.8 1.5 m V ρ= ==?；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。用平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。若油的密度3856kg/m ρ=。求油的动力粘度和运动粘度。 解：29.6N/m F A τ= =，U h τμ=， 所以，0.12Pa s h U τμ==g ，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===? 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。其间充满粘度 0.65Pa s μ=g 的油液（图1-7）。当油液厚度8mm h =时。问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==o ，57Pa s F A τ==g ， 因为U h τμ =，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ?=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。 解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为： 20.050.10.016m A dL ππ==??= 接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d n u πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D d δ-== 接触面之间的作用力：358.44N du F A A dy u δ μμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2 d M F ==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为： 24 960hM nD μπ= 证明：26030n n ππω= = ，30 nr v r πω==
流体力学题库
名词解释 1.粘性：在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻抗相对运动的摩擦力 2.压缩系数：在一定温度下，密度的变化率与压强的变化成正比 3.膨胀系数：在一定压强下，体积的变化率与温度的变化成正比 4.表面力：通常是指液体与气体交界面上的应力（ 单位长度所受拉力（N/m) ） 5.接触角：当液体与固体壁面接触时, 在液体,固体壁面作液体表面的切面, 此切面与固体壁在液体部所夹部分的角度θ称为接触角, 当θ为锐角时, 液体润湿固体, 当θ为钝角时, 液体不润湿固体。 6.时变导数：固定点物理量A随时间变化率，反映流场的不定常性。 7.位变导数：不同位置上物理量的差异引起的变化率，反映流场的不均匀性 8.流管：在液流中取一封闭的曲线,通过这一封闭曲线上每一点可以引出一条流线，这些流线形成一个封闭的管状体，称为流管。 9.总流：过流断面为有限大小的流束，它由无数元流构成 10.涡管：在给定瞬时，在涡量场中取一不是涡线得封闭曲线，通过曲线上每点做涡线，这些涡线形成一个管状表面，称为涡管，涡管中充满着做旋转运动的流体。 11.漩涡强度：面积dA，dA上流体质点的旋转角速度向量为ω，n为dA的法线方向，微元面积上的漩涡强度用dI表示，公式为： 对整个表面积A积分，总的漩涡强度为： 12.速度环量：假定某一瞬时，流场中每一点的速度是已知的，AB曲线上任一点的速度为V，在该曲线上取一微元段ds，V与ds之间的夹角为α，则称dГ=V·ds=V cos αds为沿微元线段ds上的环量。
简答题 拉格朗日法与欧拉法的区别与联系： 区别：拉格朗日法是以研究单个流体质点运动过程作为基础,综合所有质点的运动,构成整个流体的运动.——质点法 欧拉法是以流体质点流经流场中各空间点的运动即以流场作为描述对象研究流动的方法.——流场法 它不直接追究质点的运动过程,而是以充满运动液体质点的空间——流场为对象. 联系：拉格朗日法和欧拉法只不过是描述流体运动的两种不同的方法，本质上是一样的。对于某一流体问题，既可用拉格朗日法描述，也可以用欧拉法描述，但欧拉法的应用较为广泛。 动量矫正系数与动能矫正系数： 动能矫正系数是过流断面流体流动的真实速度所表示的动能与过流断面平均速度所表示的 动能之比，用字母 表示，即 这说明用过流断面平均速度计算得到的动能要小于用过流断面真实速度计算所得到的动能。 是由于断面上速度分布不均匀引起的，不均匀性越大， 值越大。在工程实际计算中，由于 流速水头本身所占的比例较小，所以一般常取 动量矫正系数：由于流速在断面上呈不均匀分布，当引入断面平均流速时，必然导致动量的实际值与平均计算值间的差异，为此提出动量矫正系数，是指单位时间通过断面的实际动量与单位时间以相应的断面平均流速通过的动量的比值，在渐变流中，α的值为 1.02～1.05 （常采用α =1.0）。 恒定与非恒定流： 以时间为标准，若各空间点上的流动参数（速度、压强、密度等）皆不随时间变化，这样的流动是恒定流。在流体运动方程中表现为所有运动要素A 都满足 当流场液体质点通过空间点的运动要素不仅随空间位置而变、而且随时间而变，这种流动成 为非恒定流。在流体运动方程中表现为 均匀与非均匀流： 如果流动过程中运动要素不随坐标位置（流程）而变化，水流流线为相互平行的直线时，该水流称为均匀流。在流体运动方程中表现为 均匀流的特性：（1）均匀流的流线彼此是平行的直线，其过流断面为平面，且过流断面的形状和尺寸沿程不变。（2）均匀流中，同一流线上不同点的流速应相等，从而各过流断面上的流速分布相同，断面平均流速相等，即流速沿程不变。（3）均匀流过流断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同，即在同一过流断面上各点测压管水头为一常数。 流体的流速大小及方向沿程不断变化，水流的流线不是互相平行的直线，该水流称为非均匀流。这包括两个方面，流线虽互相平行但不是直线（如管径不变的弯管中的水流），或流线虽是直线但不互相平行（如管径呈缓慢均匀扩散或收缩的渐变管中的水流）。在流体运动方程中表现为 0=??t A ≠??t A ()0 =??A u ()0 ≠??A u 13122>?+=? A dA u A v αα1 =αα
流体力学及流体机械复习习题及答案
第一部分：流体力学 1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分：质量力和面积力。 3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有：重力、惯性力。 5 比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小？ A. f水
重力作用下静水压强的分布规律，如图2-9所示。 图2-9 11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数，即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。 12. 在均质连通的液体中，水平面必然是等压面 13：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能 为_b__ A. 随深度增加而增加； C. 随深度增加而减少； B. 常数； D. 不确定。 14：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面） A:测压管高度，测压管水头 B:测压管高度，测压管水头 C:测压管高度，测压管水头 D:测压管高度，测压管水头 A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m 15：如图2-10所示， ，下述两个静力学方程哪个正确？
工程流体力学试题库
六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2, P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，两个 30 。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系 数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管通过的流量为2.091m 3/s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路流速v 1=0.706m/s 。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：
流体力学与流体机械习题参考答案
高等学校教学用书 流体力学与流体机械 习题参考答案 主讲：陈庆光 中国矿业大学出版社 张景松编 . 流体力学与流体机械 , 徐州：中国矿业大学出版社， （重印） 删掉的题目： 1-14 、2-6 、 2-9 、 2-11 、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 m 3 的容器中装满了油。已知油的重量为 12591N 。求油的重度 和密度 度是多少 1-8 解： 12591 856.5kg/m 3 ； 9.8 1.5 3 g 8394N/m 3 1-11 面积 A 0.5m 2 的平板水平放在厚度 h 10mm 的油膜上。用 F 4.8N 的水 平力拉它以 U 0.8m/s 速度移动（图 1-6 ）。若油的密度 856kg/m 3 。求油的动 力粘度和运动粘度。 解： F 9.6N/m 2 ， A U h 0.12Pags ， 所以， U ， h ， / 0.12 /856 1.4 10 4m 2/s 1-12 重量 G 20N 、 面积 A 0.12m 2 的 平板置于 斜面 上。其间 充满 粘度 0.65Pags 的油液（图 1-7）。 当油液厚度 h 8mm 时。问匀速下滑时平板的速 解： F G sin 20o 6.84N ， F A 57Pags ， 因为 U ，所以 U h 57 0.008 h 0.65 0.7m/s 1- 13 直径 d 50mm 的轴颈同心地在 D 50.1mm 的轴承中转动（图 1-8 ）。间隙 中润滑油的粘度 0.45Pags 。当转速 n 950r/min 时，求因油膜摩擦而附加的阻
流体力学作业题库及答案..
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
流体力学与流体机械习题参考答案
~ 高等学校教学用书 》 流体力学与流体机械习题参考答案 : 主讲：张明辉 中国矿业大学出版社 &
张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，（重印） 删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13 《流体力学与流体机械之流体力学》 第一章 流体及其物理性质 1-8 3m 的容器中装满了油。已知油的重量为12591N 。求油的重度γ和密度ρ。 解：312591 856.5kg/m 9.8 1.5 m V ρ= ==?；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。若油的密度3856kg/m ρ=。求油的动力粘度和运动粘度。 . 解：29.6N/m F A τ= =，U h τμ=， 所以，0.12Pa s h U τμ==，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===? 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液（图1-7）。当油液厚度8mm h =时。问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==，57Pa s F A τ==， 因为U h τμ =，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ?=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。 / 解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为： 20.050.10.016m A dL ππ==??= 接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d n u πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D d δ-== 接触面之间的作用力：358.44N du F A A dy u δ μμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2 d M F == 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为： — 24 960hM nD μπ= 证明：26030n n ππω==，30 nr v r πω== 2dA rdr π=，2215v nr dr dF dA h h μπμ== ，2315nr dr dM dFr h μπ== /2 2324 15960D nr dr nD h M h μπμπ= =?