哈工大-流体力学概念必考点

1.连续介质模型：在流体力学的研究中，将实际的分子组成的结构用流体微元代替。流体微元是由足够数量的分子组成，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。

2.表面力：作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。

3.应力：单位面积上的表面力。

4.质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受到与质量成正比的力。

5.流体的相对密度：某均质流体的质量与

4℃同体积的纯水的质量比称为该流体的相对密度。

ρρd w = 6.体胀系数α：当压强不变而流体温度变化1K 时，其体积的相对变化率。ΔT

ΔV

V α1=

7.压缩率k ：当流体温度不变，所受压强改变时，其体积的相对变化率。ΔP

ΔV V k 1-= 8.体积模量K :压缩率的倒数。ΔV P V k K ?-==1 9.粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。

10.动力粘度μ：单位速度梯度时内摩擦切应力的大小。dh

dv τμ=

11.运动粘度υ：动力粘度与流体密度的比值。ρμυ=

12.恩氏粘度：被测液体与水粘度的比值。 13.连续介质模型：在流体力学的研究中将实际的由分子组成的结构用一种假想的流体模型——流体微元来代替。流体微元由足够数量的分子组成连续冲满了它所占据的空间，彼此间无任何间隙。这就是1753年欧拉首先建立的“连续介质模型”

14.质量力：处于某种立场中的流体，所有质点均受有与质量成正比旳力，这个力称为质量力，如重力（外质量力）和离心力（惯性力）

15.表面力：表面力是指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力

16.粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性

17.理想流体：一种假想的没有粘性的流体

18.牛顿流体：在流体力学研究中，凡切应力与速度梯度呈线性关系，即服从牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体。

19.表面张力：表明液体自由表面有明显的欲呈球形的收缩趋势，引起这种收缩的力称为表面张力，表面张力实际是一种拉力，单位长度上所受到的这种拉力定义为表面张力系数，以σ标记，单位N/m

20.毛细现象、毛细管：表面张力的作用将使管内液体出现出现升高或下降的现象，称之为毛细现象。足以形成这种现象的细管称为毛细管

13.牛顿内摩擦定律：流体内摩擦力（切力）的大小与流体的速度梯度和接触面积大小成正比，并与流体的粘性有关。 dh

dv μA F f = 切应力：dh dv μτ= 17.静压强：当流体处于绝对静止或相对静止时，流体中的压强为流体静压强。

18.有势质量力：质量力所做的功只与起点和终点的位置有关，这样的力称为有势质量力。

19.力的势函数：某函数对相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标轴上的投影，该函数称为力的势函数。

20.等压面：在充满平衡流体的空间，连续压强相等的各点所组成的面称为等压面。

21.绝对压强：以绝对真空为零点开始计量的压强。（气体状态方程中使用）

22.计示压强（表压强）：绝对压强与大气压强之差。（开口容器或不可压缩流体使用）

23.真空度：流体的绝对压强小于大气压而形成真空的程度。

24.压力体：由所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面（或其延伸面）所围成的封闭体积叫做压力体V 。

25.实压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时，称为实压力体。

26.虚压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时，称为虚压力体。

27.浮力:液体对潜入其中的物体的作用力称为浮力。

28.当地加速度（时变加速度）：位于所观察空间的流体质点的速度随时间的变化率。

29.迁移加速度（位变加速度）：流体质点所在空间位置的变化所引起的速度变化率。

30.质点导数（全加速度或随体导数）：时变加速度与位变加速度之和。

31.恒定流动（定常流动）：流场中每一空间点上的运动参数不随时间变化的流动。

32.非恒定流动（非定常流动）：流场中运动参数不但随位置改变而改变，而且也随时间变化的流动。

33.迹线：流体质点的运动轨迹。

34.流线：某瞬时在流场中所作的一条空间曲线，该瞬时位于曲线上各点的流体质点的速度在该点与曲线相切。

35.流管：在流场中任取一封闭曲线（非流线），过曲线上各点作流线，所有这些流线构成一管状曲面，成为流管。

36.流束：若在流场中取一非流面的曲面，则过曲面上各点所作流线的总合，成为流束。

37.总流：在实际工程中，把管内流动和渠道中的流动看成是总的流束，它由无限多微小流束组成，称为总流。

38.过流断面（有效断面）：在流束或总流中与所有流线都相互垂直的横断面称为过流断面。

39.湿周X：在总流的过流断面上与流体相接触的固体边壁周长称为湿周。

40.水力半径R：总流过流断面面积与湿周之比。X

R=

A

41.当量直径d e：总流过流断面面积的四倍与湿周之比。X

=

A

d e4

42.流量：单位时间内流过总流过流断面的流体量称为流量。流量可以用体积、质量来表示，其相应的流量分别为体积流量、质量流量。

43.断面平均流速：流经有效截面的流量除以有效面积的商。A

v=

q v

44.连续性：在流体力学的研究中，把流体看作是连续介质，即使是在运动流体的内部，流体质点也是连续充满所占据的空间，彼此间不会出现空隙。流体的这种性质称为连续性。

45.柯西-亥姆霍兹定理：在一般情况下，任一流体微元的运动可以分解为三个运动：随同任意基点的平移、对于通过这个基点的瞬时轴的旋转运动和变形运动。

46.旋转角速度：单位时间旋转角度称为旋转角速度。

47.角变形速度：单位时间的角变形与1/2的乘积称为角变形速度。

48.有旋运动：流体微元的旋转角速度不等于零的流动。

49.无旋运动：流体微元的旋转角速度等于零的流动。

50.正压流体：密度只与压强有关，而与温度无关的流体。

51.位置水头：所研究点相对某一基准面的几何高度。

52.压强水头（测压管高度）：所研究点处压强大小的高度，具有长度量纲。

53.速度水头（测速管高度）：所研究点处速度大小的高度，具有长度量纲。

54.涡线：在某瞬时涡量场中所作的一条空间曲线，在该瞬时，位于涡线上的所有流体质点的旋转角速度向量与该线相切。

55.涡管：给定瞬时，在涡量场中，过任意封闭围线（不是涡线）上的点作涡线，所形成的管状表面。

56.涡束：若涡管中充满着作旋转运动的流体质点，就成为涡束。

57.漩涡强度J ：在涡量场中取一微元面积dA ，dA 中流体质点的旋转角速度向量为w ,n 为dA 的法

线方向，定义 dA ω,n)dA w (w dJ n ==

cos 为任意微元面积dA 上的漩涡强度。 58.速度环量Γ：假设某一瞬时t ，在流动空间中取任意曲线AB ，在AB 线上M 点处取微元线段dl ，M

点处速度为v ，v 与dl 的夹角为α，则称 αdl v l d v d Γcos =?=

为沿线段dl 的速度环量。

59.单连通域：如果周线区域内作的任意一条围线都可以连续地收缩至一点而不越出边界，则称为单连通域。

60.总流：无限多个微小流束的总和称为总流。

61.缓变流动：若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线，则此过流断面称为缓变断面，过流断面上的流动称为缓变流动。

62.动能修正因数α：用真实流速计算的动能与平均流速计算的动能间的比值。（α>1）

63.动量修正因数α0：用真实流速计算的动量与平均流速计算的动量间的比值。（α

0>1） 64.系统：有限体积的流体质点的集合称为系统。

65.控制体：取流场中某一确定的空间区域，这个空间区域称为控制体。

66.瞬态力：在同一地点（控制体积内）由于时间变化而产生的力。

67.稳态力：由于流体质点流入流出控制面，所处的空间地点变化而产生的力。

68.速度势函数：若v x x =??φ，v y y =??φ，v z z =?φ，则）（x,y,z,t φ成为速度势函数。

69.流函数：若v -x ψy =??，v y ψx =??，则称）（x,y,t ψ为流函数。

70.有势流动（无旋流动）：流动场中，若任意流体质点的旋转角速度向量0=ω

，则称为有势流动。

71.平面有势流动：若流体质点在相互平行的平面内作有势流动，则称该流动为平面有势流动。

72.均匀平行流：深度和宽度很大的流体流过平面时的流动，流场中每一点的速度大小相等，方向相同，流体作均匀直线流动。 73.点源：流体从一点径向均匀地向外流出，流动完全对称，流线是从源点发出的直线，这种流动称为点源。

74.点汇：流体径向直线均匀地流向一点，这种流动称为点汇。

75.点涡：涡束的半径R 趋于零时，变成一条涡线，垂直于无限长直涡线的各平行平面中的流动称为点涡。

76.翼型的中线：翼型所有内切圆心的连线。

77.翼弦：连接前缘点和后缘点的直线。

78.冲角：无穷远来流速度V ∞的方向与翼弦之间的夹角α。

79.几何相似：模型液流与实物液流有相似的边界条件，一切对应的特征尺寸成同一比例，且对应角相等。

80.运动相似：满足几何相似的两个液流中，若在对应瞬时，所有对应点上的速度方向一致，大小成同一比例，则两个液流运动相似。

81.动力相似：两个运动相似的液流中，在对应瞬时，对应点上受相同性质力的作用，力的方向相同，且各对应的同名力成同一比例，则两个液流动力相似。

82.力学相似：几何相似是运动相似的必要条件，运动相似是动力相似的必要条件，且当两流动对应点处的流体质点上作用着同名力，各同名力间有同一比例，并存在相似的起始和边界条件时，称该两流动

力学相似。

83.牛顿数：v l ρF v l ρF m m m m

t t t t

Ne 2

222

22== 判断液流是否动力相似。

84.相似准则：如果粘性不可压缩流体的两个流动力学相似，那么，满足边界条件和起始条件相似的Sr,Eu,Re 和Fr 应当相等，这就是相似准则，称这些数为相似准数。两个流动的相似准数相同，表示了对应点处单位质量流体上作用的力多边形几何相似。

85.决定性相似准数：两个力学相似的流动，由起始和边界条件所给定的物理量组成的相似准数，称为决定性相似准数。

86.稳定性：粘性物体在管道中流动时，不管入口处速度分布如何，必须经一定的入口段长度后，流速分布才固定下来，这种特性称为稳定性。

87.沿程阻力：流体沿流动路程所受到的阻碍称为沿程阻力。

88.沿程损失h f ：由沿程阻力所引起的能量损失称为沿程损失。

89.局部损失h j ：由局部阻力所引起的能量损失称为局部损失。（h ξ为单位重力流体的局部损失。 总损失： ∑∑+=h h h j f w ）

90.层流：定向的恒定流动。

91.紊流：不定向的混杂流动。

92.上临界速度v cr '：在雷诺实验中，当流速增大时，流动状态由层流转变为紊流是在某一定流速时发生的，这个流速称为上临界速度。

93.下临界速度v cr ：在雷诺实验中，当流速减小到某一流速时，流动状态由紊流转变为层流，这个流速称为下临界速度。

94.瞬时速度v （瞬时压强p ）:表示在某时刻紊流流场中某点速度（压强）的真实值。

95.时间平均流速v ：在某一时间间隔内，以某平均速度流经微小过流断面的流体体积与以真实速度流经时的流体体积相等，该平均速度称为时间平均流速。

96.断面平均流速v ：以断面平均流速计算的流量与按实际流速计算的流量相等，即用有效截面的体积流量除以有效截面积得到断面平均流速。

97.脉动速度v'（脉动压强p'）：表示某一空间点上速度（压强）的真实值与时间平均值的差值。

98.恒定紊流流动：当紊流流场中每一空间点上的运动参数时间平均值不随时间变化时，称为恒定紊流流动。

99.紊流流场中流线：在时间平均速度场中所作的曲线，再给定瞬时位于该曲线上的所有流体质点的时间平均速度向量都与曲线相切。

100.粘性底层：再靠近管壁处有一薄层流体，受管壁的影响，在流体粘性作用下流速急剧下降，在管壁处降为零。在这个小范围内，沿径向存在较大的速度梯度，这一层流体称为粘性底层。

101.紊流核心区：由于紊流脉动动量交换的结果，离边壁不远处到中心的绝大部分区域流速分布比较均匀，这部分流体处于紊流状态。称为紊流核心区。

102.绝对粗糙度：管壁表面粗糙凸起的平均高度叫做管壁的绝对粗糙度。

103.相对粗糙度：绝对粗糙度与管径的比值称为相对粗糙度。

104.水利光滑管：粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度的管路。

105.水利粗糙管：粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度的管路。

106.剪切速度：ρ

v cut=τ-紊流核心区切应力

τ

107.局部阻力：当流体流经各种局部障碍时，液流将发生突然变形，产生阻碍流体运动的力，这种力称为局部阻力。

108.薄壁孔口：指容器壁厚与所开孔口直径之比小于1/2的孔口。

109.小孔口：水深与孔径之比大于10的孔口。

110.断面收缩因素：收缩断面面积和与孔口面积的比值。ε=Ac/A

111.淹没出流：出流流体流入另一个充满液体的容器的流动。

112.自由出流：液体自孔口直接流入大气的流动。

113.（水力）长管：局部损失和出流的速度水头之和与其沿程损失相比较小（以<5%为界）的管路系统。（通常只计算沿程损失，忽略局部损伤和出流速度水头）

114.（水力）短管：沿程损失，局部损失等项大小相近，均需计算的管路系统。

115.简单管路：等径无分支的管路系统。

116.复杂管路：有两条或多条简单管路组成的管路系统。

117.串联管路：不同直径管段彼此首尾相接所组成的管路系统。

118.并联管路：有共同的起始和汇合点（节点）的管段组成的管路系统。 119.枝状管路：不同管段在不同位置分流的管路系统。

120.网状管路：不同管段组成网状的不规则输送系统。

121.均匀泄流：沿流程流量均匀泄出的流动。

122.水力坡度：单位长度上的作用水头。 h/l

123.水击（水锤）：在有压管路中流动的液体，由于某种外界因素使液流突然改变，这种因液流动量的变化而引起压强的突变的现象称为水击。

124.水击波的波相：从闸门突然关闭开始到水击波第一次返回闸门的时间，即t=2l/c （周期T=2t ）。 125.直接水击：闸门关闭时间小于水击波的波相。

126.间接水击：闸门关闭时间大于水击波的波相。

127.边界层：当粘性流体绕流固体壁面时，在粘性的作用下，固体壁面上流体的速度为零。在固体壁面附近总存在一速度较低但速度梯度较大的薄层区域，这一区域称为边界层。 128.边界层厚度：边界层的外边界到固体表面的垂直距离。

129.边界层转捩区：层流和紊流之间的过渡区。

130.临界雷诺数：由层流边界层向紊流转变的雷诺数。

131.入口起始段：从管路入口到有效截面上形成速度分布为抛物线规律的一段距离称为入口起始段。 132.急变流动：流束内流线间的夹角大，流线曲率半径的小流动。 133.惯性水头：dl t v g h j ???=211 由流动的非恒定性造成的。表示当地加速度t v ??所具有的惯性力对单位重力流体所作的功。

哈工大工程流体力学(二)试题

1.沿程阻力， 2.时间平均压强， 3.水力短管，5.翼弦 6.点汇， 7.旋涡强度， 8.速度势函数， 9.水力粗糙管，10.紊流 1.局部阻力， 2.时间平均流速， 3.水力长管，，5.翼弦 1．6.点源，7.涡线，8.流函数，9.水力光滑管，10.层流 2．水击现象、边界层 3．入口起始段、攻角、空气动力翼弦 1.简述边界层的特点 2.何谓述叶栅理论中的正问题和反问题 二、简答题（10分） 1. 在机翼理论中，如何利用保角变换法解决机翼绕流问题的 2.试推求有压管路产生水击时压强最大升高值的计算公式， 并说明减小水击的措施。（10分） 二、简答题 1．试分析流体流经弯管时局部阻力产生的具体原因是什么？（8分） 2．结合流体对圆柱体的有环量绕流，分析升力是如何产生的？（7分） 3．简述粘性流体绕物体流动时压差阻力产生的原因。 4．简述水击现象的物理过程，并说明减少水击现象的措施。 5．简述曲面边界层的分离现象 三、推求边界层的动量积分关系式（15分） 四、推求边界层的微分方程（普朗特边界层方程）

四、试推导说明圆柱外伸管嘴出流流量大于同直径薄壁小孔口的出流流量（10分） 三．推导理想流体平面有势流动中偶极流的速度势函数和流函数。（15分） 说明速度势函数的存在条件，并证明速度势函数的特性 说明流函数的存在条件，并证明流函数的特性 四．流体在长为l 的水平放置的等直径圆管中作定常流动，若已知沿程损失因数为λ，管壁切应力为τ，断面平均流速为V ； 试证明：28 V λ τρ= 。 （15分） 试推导二元旋涡的速度和压强分布 试证明旋涡理论中的斯托克斯定理 试证明速度环量保持不变的汤姆逊定理 三、推导、证明题 1.试推导圆管层流流动的速度分布规律，并求： （1）断面平均流速 （2）动能修正因数 (15分) 五、用突然扩大使管道的平均流速从1V 减到2V ，如图所示，如果 cm d 51=及1V 一定，试求使测压管液柱差h 成为最大值的2V 及2d 为若 干？并求m ax h 是多少？（10分）

工程流体力学课后习题(第二版)答案

第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 δ

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2533 10024.5102010 8.014.3m dl A ---?=????==π y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

哈工大工程流体力学样本

《工程流体力学》综合复习资料 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 4d 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 h4 = ?, 经过的流量为s L/ 2, 分析当汞水压差计读数cm h9 = ?, 经过流量为L/s。 2、运动粘度与动力粘度的关系是v=u/p , 其国际单位是厘斯(mm2/s) 。 3、因次分析的基本原理是: 因次和谐的原理 ; 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示式为 , 其适用条件是。 6、泵的扬程H是指扬程, m。 7、稳定流的动量方程表示式为。

8、计算水头损失的公式为与。 9、牛顿内摩擦定律的表示式τ=μγ , 其适用范围是是指在温度不变 的条件下, 随着流速梯度的变化, μ值始终保持一常数。 10、压力中心是指作用在物体上的空气动力合力的作用点。 三、简答题 1、稳定流动与不稳定流动。---流体在管道内或在窑炉系统中流动时, 如果任 一截面上的流动状况(流速、压强、重度、成分等)都不随时间而改变, 这种流动就称为稳定流动; 反之, 流动各量随着时间而改变, 就称为不稳定流动。实际上流体(如气体, 重油等)在管道内或窑炉系统中流动时, 只要波动不太大, 都能够视为稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。---直管阻力: 流体流经直管段时, 由于克服流体的粘滞性及与管内壁间的磨擦所产生的阻力。有粘管壁, 其壁面的流动速度降为0. 局部阻力: 流体流经异形管或管件时, 由于流动发生骤然变化引起涡流所产生的能量损失。 3、串联管路的水力特性。---串联管路无中途分流和合流时, 流量相等, 阻力 叠加。串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和, 后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。 4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管, 两者是否固定不变? ---在紊流中存在 层流底层, 当层流底层厚度δl＞5Δ时, 粗糙高度几乎全被层流底层淹没, 管壁对紊流区流体的影响很小, 这与流体在完全光滑的管道中流动类似, 这种情况的管子叫做水力光滑管。当层流底层厚度δl＜0.3Δ时, 管壁上几乎所有的凸峰都暴露在紊流中, 紊流去的流体质点与凸峰相互碰撞, 阻力增加, 此时的管子叫做水利粗糙管。 5、静压强的两个特性。---1.静压强的方向是垂直受压面, 并指向受压面。2. 任一点静压强的大小和受压面方向无关, 或者说任一点各方向的静压强均相等。

理论力学哈工大版公式定义总结。

静力学知识点 静力学公理和物体的受力分析 本章总结 1.静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 2.静力学公理 公理1 力的平行四边形法则。 公理2 二力平衡条件。 公理3 加减平衡力系原理 公理4 作用和反作用定律。 公理5 刚化原理。 3.约束和约束力 限制非自由体某些位移的周围物体，称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。 4.物体的受力分析和受力图 画物体受力图时，首先要明确研究对象（即取分离体）。物体受的力分为主动力和约束力。要注意分清内力与外力，在受力图上一般只画研究对象所受的外力；还要注意作用力和反作用力之间的相互关系。 常见问题 ! 问题一画受力图时，严格按约束性质画，不要凭主观想象与臆测。 平面力系 本章总结 1. 平面汇交力系的合力 （ 1 ）几何法：根据力多边形法则，合力矢为 合力作用线通过汇交点。 （ 2 ）解析法：合力的解析表达式为 （ 2. 平面汇交力系的平衡条件 （ 1 ）平衡的必要和充分条件： （ 2 ）平衡的几何条件：平面汇交力系的力多边形自行封闭。 （ 3 ）平衡的解析条件（平衡方程）： 3. 平面内的力对点 O 之矩是代数量，记为

一般以逆时针转向为正，反之为负。 或 4. 力偶和力偶矩 力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶没有合力，也不能用一个力来平衡。 平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩 M 的大小和转向，即 式中正负号表示力偶的转向，一般以逆时针转向为正，反之为负。 》 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩，力偶矩与矩心的位置无关。 5. 同平面内力偶的等效定理：在同平面内的两个力偶，如果力偶相等，则彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。 6. 平面力偶系的合成与平衡 合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，即 平面力偶系的平衡条件为 7、平面任意力系 平面任意力系是力的作用线可杂乱无章分布但在同一平面内的力系。当物体（含物体系）有一几何对称平面，且力的分别关于此平面对称时，可简化为平面力系计算。还有其他情况也可按平面任意力系计算。 ! 本章用力的平移定理对平面任意力系进行简化，得到主矢主矩的概念，并进一步对力系简化结果进行讨论；然后得出平面任意力系的平衡条件，得出平衡方程的三种形式，并用平衡方程求解一些平衡问题；介绍静定超静定问题的概念，对物体系的平衡问题进行比较多的训练；最后介绍平面简单桁架的概念和内力计算。 常见问题 问题一不要因为这一章的内容简单，就认为理论力学容易学，而造成轻视理论力学的印象，这将给后面的学习带来影响。 问题二本章一开始要掌握好单个物体的平衡问题与解题技巧，这样才能熟练掌握物体系平衡问题的解法与解题技巧。 问题三在平时做题时，要注意解题技巧的训练，能用一个方程求解的就不用两个方程，但考试时则不一定如此。 第三章空间力系 本章总结 1. 力在空间直角坐标轴上的投影 … （ 1 ）直接投影法 （ 2 ）间接投影法（图形见课本） 2. 力矩的计算

工程流体力学第二版习题答案_(杜广生)

《工程流体力学》习题答案（杜广生主编） 第一章 习题 1. 解：依据相对密度的定义：13600 13.61000 f w d ρρ===。 式中，w ρ 表示4摄氏度时水的密度。 2. 解：查表可知，标准状态下：2 31.976/CO kg m ρ=，2 32.927/SO kg m ρ=，2 31.429/O kg m ρ=， 2 31.251/N kg m ρ=，2 30.804/H O kg m ρ= ，因此烟气在标准状态下的密度为： 11223 1.9760.135 2.9270.003 1.4290.052 1.2510.760.8040.051.341/n n kg m ρραραρα=++=?+?+?+?+?=L 3. 解：（1）气体等温压缩时，气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强，因此，绝对压强为4atm 的空气的等温体积模量： 34101325405.310T K Pa =?=? ； （2）气体等熵压缩时，其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积，因此，绝对压强为4atm 的空气的等熵体积模量： 31.44101325567.410S K p Pa κ==??=? 式中，对于空气，其等熵指数为1.4。 4. 解：根据流体膨胀系数表达式可知： 30.0058502V dV V dT m α=??=??= 因此，膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。 5. 解：由流体压缩系数计算公式可知： 392 5 11050.5110/(4.90.98)10 dV V k m N dp -?÷=-=-=?-? 6. 解：根据动力粘度计算关系式： 74678 4.2810 2.910Pa S μρν--==??=?? 7. 解：根据运动粘度计算公式：

流体力学B卷及答案

一、判断题（每题1分，共10分） 1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ） 3、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流，也适用于紊流。 （ ） 4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ） 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ） 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ） 8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ） 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ） 二、填空题（每空2分，共20分） 1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。 2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。 3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__ 和__ __。 4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与 、 、 有关。 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、不可压缩流体指忽略 的流体。 A ．密度 B ．密度变化 C ．粘度 D ．粘度变化 2、连续介质模型意味着 。 A ．流体分子之间没有间隙 B ．流体中的物理参数是连续函数 C ．流体分子之间有间隙 D ．流体不可压缩 3、已知不可压缩流体的流速场为u x =f （y ，z ），u y =f （x ），u z =0，则该流动为 。 A ．恒定一元流 B ．恒定二元流 C ．恒定三元流 D ．非恒定均匀流 4、静水压力的方向 。 A ．与受力面平行 B ．与受力面斜交

哈工大工程流体力学部分习题详解

[陈书1-15] 图轴在滑动轴承中转动，已知轴的直径cm D 20=，轴承宽度cm b 30=，间隙cm 08.0=δ。间隙中充满动力学粘性系数s Pa 245.0?=μ的润滑油。若已知轴旋转时润滑 油阻力的损耗功率W P 7.50=，试求轴承的转速?=n 当转速min 1000r n =时，消耗功率为多少？（轴承运动时维持恒定转速） 【解】轴表面承受的摩擦阻力矩为：2 D M A τ= 其中剪切应力：dr du ρντ= 表面积：Db A π= 因为间隙内的流速可近似看作线性分布，而且对粘性流体，外表面上应取流速为零的条件，故径向流速梯度： δ ω2D dr du = 其中转动角速度：n πω2= 所以：23 2 2nD D D nb M Db πμπμ πδ δ == 维持匀速转动时所消耗的功率为：332 2D n b P M M n μπωπδ === 所以：Db P D n μπδ π1= 将： s Pa 245.0?=μ m cm D 2.020== m cm b 3.030== m cm 4 10808.0-?==δ W P 7.50= 14.3=π 代入上式，得：min r 56.89s r 493.1==n 当s r 3 50min r 1000= =n 时所消耗的功率为： W b n D P 83.63202 33== δ μπ [陈书1-16]两无限大平板相距mm 25=b 平行（水平）放置，其间充满动力学粘性系数 s Pa 5.1?=μ的甘油，在两平板间以m 15.0=V 的恒定速度水平拖动一面积为

2 m 5.0=A 的极薄平板。如果薄平板保持在中间位置需要用多大的力？如果置于距一板 10mm 的位置，需多大的力？ 【解】平板匀速运动，受力平衡。 题中给出平板“极薄”，故无需考虑平板的体积、重量及边缘效应等。 本题应求解的水平方向的拖力。 水平方向，薄板所受的拖力与流体作用在薄板上下表面上摩擦力平衡。 作用于薄板上表面的摩擦力为： A dz du A F u u u μ τ== 题中未给出流场的速度分布，且上下两无限大平板的间距不大，不妨设为线性分布。 设薄板到上面平板的距离为h ，则有： h V dz du u = 所以：A h V F u μ = 同理，作用于薄板下表面的摩擦力为： A h b V F d -=μ 维持薄板匀速运动所需的拖力： ?? ? ??-+=+=h b h AV F F F d u 11 μ 当薄板在中间位置时，m 105.12mm 5.123 -?==h 将m 10 25mm 253 -?==b 、s m 15.0=V 、2 m 5.0=A 和s Pa 5.1?=μ代入，得： N 18=F 如果薄板置于距一板（不妨设为上平板）10mm 的位置，则： m 10 10mm 103 -?==h 代入上式得：N 75.18=F [陈书1-17]一很大的薄板放在m 06.0=b 宽水平缝隙的中间位置，板上下分别放有不同粘度的油，一种油的粘度是另一种的2倍。当以s m 3.0=V 的恒定速度水平拖动平板时，每平方米受的总摩擦力为N 29=F 。求两种油的粘度。 【解】平板匀速运动，受力平衡。 题中给出薄板”，故无需考虑平板的体积、重量及边缘效应等。 本题应求解的水平方向的拖力。

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第一章绪论1-1． 20℃的水 2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[ 解 ] 温度变化前后质量守恒，即1V12V2 又20℃时，水的密度80℃时，水的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3 V2 1V 1 2.5679m3 2 则增加的体积为V V2 V1 0.0679 m3 1-2．当空气温度从0℃增加至 20℃时，运动粘度增加15%，重度减少 10% ，问此时动力粘度增加多少（百分数）？ [ 解 ] (1 0.15) 原 (1 0.1) 原 1.035 原原 1.035 原 原 1.035 原原 0.035 原原 此时动力粘度增加了 3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g( hy 0.5y2 ) /，式中、分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求h 0.5m 时渠底（y=0）处的切应力。 [ 解 ] du 0.002 g (h y) / dy du 0.002 g(h y) dy 当h =0.5m，y=0时 0.002 1000 9.807(0.50) 9.807Pa 1-4．一底面积为 45× 50cm2，高为 1cm 的木块，质量为 5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度 u=1m/s，油层厚 1cm，斜坡角 22.620（见图示），求油的粘度。 u

[ 解 ] 木块重量沿斜坡分力 F 与切力 T 平衡时，等速下滑 mg sin T A du dy mg sin 5 9.8 sin 22.62 A u 0. 4 0.45 1 0.001 0.1047 Pa s 1-5．已知液体中流速沿 y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律 du ，定性绘出切应力 dy 沿 y 方向的分布图。 y y y u u u u u u [ 解 ] y y y = 0 = 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径 0.9mm ，长度 20mm ，涂料 的粘度 =0.02Pa ． s 。若导线以速率 50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。 （1.O1N ） [ 解 ] A dl 3.14 0.8 10 3 20 10 3 5.024 10 5 m 2

流体力学I_2017_B卷(含答案)

华中科技大学流体力学（I ）试卷（B 卷） （闭卷考试） 2017年11月12日 姓名: 学院： 班级: 学号： 注：水密度3 1000kg /m ρ=，空气绝热指数 1.4γ=，空气气体常数287 J/(kg K)R =?，重力加速度 29.8m /s g =。 一、选择最佳答案填空（每空只选择一个答案，每空2分，共20分） 1. 以下哪种流体最不应该忽略粘性力（ C ） A. 理想 B. 静止 C. 运动中的实际流体 2. 以下说法错误的是（ A ） A. 理想流体没有粘性，故没有剪切力而只受拉力或压力作用 B. 流体的动力粘度越大，粘性切应力越大 C. 流体层间速度梯度越大，粘性切应力越大 D. 在理想流体中压强大小与作用面的方向无关 3. 流体连续方程表示流体运动的（ C ）守恒 A. 动量 B. 能量 C. 质量 4. 水平管道的截面逐渐缩小，管内水流的压强沿流动方向（ B ） A. 逐渐増大 B. 逐渐减小 C. 不变化 5. 水在圆管中流动，层流或湍流取决于（ A ） A. 雷诺数 B. 马赫数 C. 付鲁德数 6. 管道水流状态在湍流粗糙区域，沿程损失系数与（ C ）有关 A. 雷诺数 B. 雷诺数和管壁相对粗糙度 C. 管壁相对粗糙度 7. 气体的（ B ）是等熵流动

A. 无摩擦流动 B. 无摩擦绝热流动 C. 绝热流动 8. 运动粘度6210m /s ν-=的水在直径0.05 m d =的圆管内流动，为了保证水流为层流，水流量 Q 的最大值为（ A ）3m /s A. 5109-? B. 4109-? C. 3109-? 9. 如果流动不受温度的影响，一般最多会涉及到几个基本量纲？（ C ） A. 2个 C. 3个 D. 4个 10.沿程损失系数的量纲是（ C ） A. [L T -1] B. [L] C. 无量纲 二、（10分）有两个圆盘在静止的水平平板上以等角速度ω旋转。如下图所示，圆盘的半径分别为R 和2R ，平板与圆盘间充满动力粘度为μ的薄层液体。已知液层厚度为δ，试估计两个圆盘上受到的阻力矩M 的比值。 解： 对于半径为R 的圆盘，旋转角速度为 rdr dA r πδ ω μ τ2且,== dr r dA dF δ πμωτ2 2= ?=∴ dr r dF r dM δ πμω3 2= ?=∴ 同理，对于半径为2R 的圆盘，旋转角速度为的阻力矩 所以两者力矩的比值为1：16

哈工大工程流体力学期末考试

哈工大工程流体力学期末考试题库 一、 概念解释题 1. 体胀系数：当压强不变而流体温度变化1K 时，其体积的相对变化率，即 1= V V T α?? 2. 体积模量：压缩率的倒数，即K 3. 理想流体：没有粘性的流体 4. 5. 6. 流束：过流场中非流面曲面S 7. 流管：过流场中任一封闭曲线l 8. 路系统 9. 统 10.流量：单位时间内流过总流过流断面的流体量 11.系统：有限体积的流体质点的集合 12.控制体：取流场中某一确定的空间区域 13.压力体：有所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由 表面所围成的封闭体积 14.正压流体：是指内部任一点的密度只是压力的函数的流体 15.表面力：作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力 16.质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受有与质量成正比的力 17.流体动力粘度：也称为绝对粘度，表示单位速度梯度时内摩擦切应力的 大小，即/dv dh τ μ= 18.运动粘度：用动力粘度μ和流体密度ρ的比值来度量流体的粘度 19.沿程阻力：流体沿流动路程所受到的阻碍 20.局部阻力：流体经过各种局部障碍时，将会发生突然变形，产生阻碍流 体运动的力

21.有旋流动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动 22.无旋流动：流体微团的旋转角速度等于零的流动 23.缓变流动：过流断面上的流动 24.过流断面：在流束或总流中与所有流线都相垂直的横断面 25.缓变过流断面的性质：流线之间的夹角很小，流线间几乎平行；流线具 有很大的曲率半径，离心惯性力不大，可认为质量力只有重力作用 26.恒定流动：流场中运动参数不随时间变化的流动 27.非恒定流动：流场中运动参数随位置和时间的改变而改变的流动 28.动能修正因数（定义式） 能间的比值，定义式为α 29.动量修正因数（定义式） 量间的比值，定义式为 α 30. 31.当量直径：总流过流断面面积的四倍与湿周之比，即 e 4 = A d χ 32.压强的表示方法：绝对压强、计士压强、真空度 33.水力光滑管：（厚度）δ>?（管壁的绝对粗糙度）时，粘性底层以外的 紊流区域完全不受管壁粗糙度影响的管内紊流流动 34.水力粗糙管：（厚度）δ

哈工大建筑工业出版社伍悦滨工程流体力学(水力学)课后习题答案

第一章 1、2 kg 19.6 N 2、900 kg/m 3 3、3.5 % 4、1.0 N 5、0.05 Pa ?s 6、4.3×10-5 N 7、39.5 N ?m 8、0.026 % 9、0.51×10-9 Pa -1 1.96×109 Pa 10、0.2 m 3 11、533×105 Pa 12、435.44 kPa 第二章 1、14994 Pa 2、-5880 Pa 3、352.8 kN ，275.4 kN 4、37.7 kPa ，29.6 kN 5、362.8 kPa 6、22.7kPa 7、p=p 0 8、1.63m/s 2 9、18.67 rad/s 10、2462N 竖直向下， 3977N 竖直向上 12、31kN 13、88.3kN 距水底1.5m 14、距液面1.56m 15、距液面1.414m 2.586m 16、23.45kN ，20o 17 、12 2 3x z P gh P ρρ==18、153.85kN ，0，0 19、28.85kN ，2.56 kN 20、0.114 21、不能 22、0.48m 第三章 1、35.86 m/s 2 2、36.27m/s 2二元/恒定 /非均匀流 3、ay-bx=c 4、x 2+y 2=c 5、3x -2y =3 6、y =0.242r 0 7、1,3不满足2满足 8、u x =-2xy -2x +f (y ) 9、4max 3Q bu = 10、18.05m/s, 22.25m/s 11、8.16 2.04 0.51 16.32 4.08 1.02 4.08 1.02 0.255 12、0.228kg/s 9.83m/s 13、4.77 m/s 14、0.158d 0.274d 0.354d 0.418d 0.474d ()21234520d u u u u u πρ++++ 15、0.056 m 16、300 mm 1.18m/s 17、Q 1/Q 2=0.28 18、2.64 kg/m 3 19、0xx yy zz εεε=== 0 xy yx z a εεω=== 有旋无角变形 ()() 2222222 2 222 0 xx yy zz xy z y x cxy cxy x y x y c y x x y εεεεωωω-== =++-= ===+ 无旋有角变形 第四章 1、10.9 L/s 2、1.87m 3、235.5mm 4、0.8m B →A 5、3.85m/s 4.34m/s 6、12.7 L/s 7、11.8m 79.0kPa 8、68.1 -0.48 -20.1 0 kPa 9、1.23m 10、8.22 L/s 428mm 11、1.5 m 3/s 12、-64.5Pa 967.5Pa 13、143.24kN 14、25.05 L/s,8.35 L/s 1.97 kN 15、3.26kN ，5.26kN 16、2.322kN 17、527N 18、8.5 m 3/s, 22.42kN 19、98.35kN, 120.05kN 20、2509W 21、2 2y x x y ψ?=-=+ ()220.5 x y ψ?=+不存在 ψ?、均不存在 ()2322 21 3322 y x x y x xy y x ψ?=+- =+--220.2ln 0.0285m/s 20.2ln 0.142m/s 2r r u r u θθψπθ?π -==+== 23、210 y ψ?=不存在 24() ()()222 2 2 2 2 2 224 x y y c x y x y xy u u x y x y ψ=+++= = -- 2522 32223 2 x y x y x y u x u y ?=---=-=-- 26、0 1/r u u r θ== 27000arctan 2 0 22s q y U y x q q x U y U ψπθππ =- =-= 第五章 1、S=kgt 2 2、N=kM ω 5 、Q μ= 6、5m,0.034 L/s,1.3m 7、2.26 m 3/s 8、1m,14 kN 9、74.7Pa,-35.6Pa 10、150min 11、8320kN 12、17.93 L/s,3.6m 13、54min 14、2.5KN ，17.7kw 15、1932s 16、7.61，1236N

工程流体力学第2版答案

课后答案网 工程流体力学 第一章绪论 1-1. 20C 的水2.5m 3 ，当温度升至80C 时，其体积增加多少？ ［解］温度变化前后质量守恒，即 = 7V2 3 又20C 时，水的密度 d 二998.23kg / m 3 80C 时，水的密度 = 971.83kg/m 3 啦 3 V 2 =亠=2.5679m 「2 则增加的体积为 V 二V 2 -V^ 0.0679 m 3 1-2.当空气温度从 0C 增加至20C 时，运动粘度\增加15%，重度 减少10%，问此时动力粘度 」增加 多少(百分数)？ ［解］ 宀(1 0.15)、.原(1 -0.1)「原 = 1.035 原「原=1.035'I 原 ■' -「原1.035?L 原一」原 原 原——原二0.035 卩原 卩原 此时动力粘度 J 增加了 3.5% 2 1-3?有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为 u =0.002 Jg(hy-0.5y )/」，式中'、」分别为水的 密度和动力粘度，h 为水深。试求h =0.5m 时渠底(y=0)处的切应力。 ［解］ 一 =0.002「g(h -y)/「 dy 当 h =0.5m , y=0 时 = 0.002 1000 9.807(0.5 —0) J du dy -0.002 'g(h -y)

= 9.807Pa 1-4.一底面积为45 x 50cm 2,高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块 运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ,斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 mg sin v I mg sin A U 0.4 0.45 — d 0.001 」-0.1047Pa s 1-5 .已知液体中流速沿 y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律 沿y 方向的分布图。 ［解］木块重量沿斜坡分力 F 与切力T 平衡时，等速下滑 5 9.8 sin 22.62 -=一，定性绘出切应力 dy 1-6 ?为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径 的粘度」=0.02Pa . s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。 0.9mm ，长度20mm ，涂料 (1.O1N ) e y I

理论力学复习题及答案(哈工大版)汇总

一、是非题 1、力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （√） 2、在理论力学中只研究力的外效应。（√） 3、两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（×） 4、作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同， 大小相等，方向相反。（√） 5、作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。（×） 6、三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。（×） 7、平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （√） 8、约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。（×） 9、在有摩擦的情况下，全约束力与法向约束力之间的（应是最大)夹角称为摩擦角。（×） 10、用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，所建立的坐标系x，y轴一定要相互垂直。 （×） 11、一空间任意力系，若各力的作用线均平行于某一固定平面，则其独立的平衡方程最多只有3个。 （×） 12、静摩擦因数等于摩擦角的正切值。（√） 13、一个质点只要运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力方向。（×） 14、已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。（×） 15、质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。于是可知如果质点 系的动量为零，则质点系中各质点必都静止。（×） 16、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。 （×） 17、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（√） 18、在自然坐标系中，如果速度υ= 常数，则加速度α= 0应是切线方向加速度为零。（×） 19、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos a。（√） 20、用力的平行四边形法则，将一已知力分解为F1和F2两个分力，要得到唯一解答，必须具备：已知 F1和F2两力的大小；或已知F1和F2两力的方向；或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( √) 21、某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等，故投影就是分力。 ( ×) 22、图示结构在计算过程中，根据力线可传性原理，将力P由A点传至B点，其作用效果不变。 (×)

(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案

第一章绪论 3 1-1. 20C的水2.5m，当温度升至80C时，其体积增加多少？ ［解］温度变化前后质量守恒，即V 2V 3 又20C时，水的密度i 998.23kg /m 3 80C 时，水的密度 2 971.83kg/m3 V2— 2.5679m3 2 3 则增加的体积为V V V i 0.0679m 1-2.当空气温度从0C增加至20C时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少(百分数)？ ［解］(1 0.15)原(1 0.1)原 1.035原原1.035原 原 1.035原原 0.035 原原 此时动力粘度增加了 3.5% 1-3?有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g(hy 0.5y2)/ ，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h 0.5m时渠底(y=0)处的切应力。 ［解］——0.002 g(h y)/ dy 0.002 g(h y) dy 当h =0.5m , y=0 时 0.002 1000 9.807(0.5 0) 9.807Pa 1-4.一底面积为45 x 50cm2,高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm,斜坡角22.620(见图示)，求油的粘度。

［解］木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑 mg sin du T A dy mg sin A U 5 9.8 sin 22.62 1 0.4 0.45 - 0.001 0.1047 Pa s 1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律 沿y方向的分布图。 3 3 5 2 ［解］ A dl 3.14 0.8 10 20 10 5.024 10 m 石，定性绘出切应力 1-6 ?为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径 的粘度=0.02Pa. s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。 0.9mm，长度20mm，涂料 (1.O1N) y

哈工大能源学院专业课历年考研真题

2007 工程流体力学（90分）（必选） 一、解释下列概念（20分） 1．旋转角速度、角变形速度 2．动能修正因数、动量修正因数 3．时间平均流速、断面平均流速 4．恒定流动、缓变流动 5．点源、点汇 二、推求不可压缩流体恒定流动的动量方程（15分） 三、推求圆管层流的速度分布规律，并求通过圆管中的流量及沿程阻力损失因数。 （15分） 四、推导说明圆柱外伸管嘴出流流量增大的原因（10分） 五、有长为L,直径为D的圆柱体，在图示位置上恰好处于平衡状态。不计摩擦力， 试计算1.圆柱体的重量;2.对壁面的作用力。（15分） 六、水沿两根同样长度L1=L2=40m,直径d1=40mm,d2=80mm的串联管路由水箱A 自由流入水池B中。设λ1=0.04,λ2=0.035,h=20m。（15分） 试确定：1.流量为多少？2.对L1、d1管并联同样长度及直径的支管时，流量为多少？

(1) 试导出圆柱体内的一维径向稳态导热微分方程，并给出边界条件；

燃烧学试题（60分）任选之三 1.解释下列专业名词（15分）： （1）化合物的生成焓； （2）理论燃烧温度； （3）火焰传播速度； （4）燃料的高位发热量； （5）比表面积。 2.说明下列概念（20分）： （1）阿累尼乌斯定律； （2）扩散火焰和预混火焰； （3）影响热力着火的着火温度的主要因素； （4）链锁反应。 3.在研究碳的燃烧过程中，根据燃烧条件不同可分为几个燃烧特性区，在不同的燃 烧特性区如何强化燃烧过程？（7分） 4.利用非绝热条件下谢苗诺夫热自燃理论分析燃料发热量对着火的影响。（8分） 5. 假定：1）油滴为均匀对称的球体；2）油滴随风飘动，与空气没有相对运动；3）燃烧进行得很快，火焰面很薄；4）油滴表面温度为饱和温度；5）忽略对流与辐射换热；6）忽略油滴周围的温度场不均匀对热导率、扩散系数的影响；7）忽略斯蒂芬流。试计算火焰锋面的直径、油耗量，以及油滴直径与时间的关系。（10分）

工程流体力学_王洪杰_2008工程流体力学试卷及答案

哈工大2008年秋季学期 《工程流体力学》试 题(A) 一．简答题（30分） 1．粘性及粘性的表示方法 产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力的这种流体的性质。 三种表示方法：绝对粘度、相对粘度、运动粘度 2．流线与迹线 流线：某瞬时流场中的一条空间曲线，该瞬时曲线上的点的速度与该曲线相切。 迹线：流体微元的运动轨迹。 3 ．断面平均流速与时间平均流速 断面平均流速：A vdA A q V A V ?= = 时间平均流速：?= T vdt T v 01 4．层流与紊流 层流：定向有规律的流动 紊流：非定向混杂的流动 5．流体连续介质模型 以流体微元这一模型来代替实际由分子组成的结构，流体微元具有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，彼此间无间隙，这就是连续介质模型。 6．恒定与非恒定流动 流体运动的运动参数在每一时刻都不随时间发生变化，则这种流动为恒定流动；流体运动的参数在每一时刻都随时间发生变化，则这种流动为非恒定流动。 二．推导直角坐标系中的连续性微分方程。（10分） 在空间流场中取一固定的平行六面体微小空间，边长为dz dy dx ,,，所取坐标如图所示。中心为点),,(z y x A ，该点速度为z y x v v v ,,，密度为),,,(t z y x ρ，计算在dt 时间内流入、

流出该六面体的流体质量。 首先讨论沿y 方向的质量变化。由于速度和密度是坐标的连续函数，因此由abcd 而流入的质量为： dxdzdt dy y v v y y ?? ??????-)(21ρρ 由efgh 面流出的质量为 dxdzdt dy y v v y y ?? ? ?????+ )(21ρρ 因此，在dt 时间内，自垂直于y 轴的两个面流出、流入的流体质量差为： dxdydzdt y v m y y ??= ?)(ρ 同样道理可得dt 时间内，分别垂直于z x ,轴的平面流出、流入的流体质量差为： dxdydzdt x v m x x ??= ?) (ρ dxdydzdt z v m z z ??= ?) (ρ 因此，在dt 时间内流出、流入整个六面体的流体质量差为 dxdydzdt z v y v x v m m m z y x z y x ??? ?????+??+??=?+?+?)()()(ρρρ 对于可压缩流体，在dt 时间内，密度也将发生变化，流体密度的变化同样引起六面体内流体质量的改变。以t m ?表示质量随时间的增量，设t 时刻流体密度为ρ，dt t +时刻流体密度为dt t ??+ρ ρ，则 dxdydzdt t m t ??= ?ρ 由质量守恒条件知 t z y x m m m m ?-=?+?+?（注意正负号） 故有

工程流体力学第二版标准答案

工程流体力学 第二章 流体静力学 2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。 [解] gh p p a ρ+=0 kPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=??==-=∴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0.5m ，A 点在液面下1.5m 。求液面的绝对压强和相对压强。 [解] g p p A ρ5.0+=表 Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=?-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000 =+-=+=' 2-3．多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程的单位为m 。试求水面的绝对压强p abs 。 [解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-+---+g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ g p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+ kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=??-???+=-+=水汞ρρ

2-4． 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。试求A 、B 两点的压强差。（22.736N ／m 2） [解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++ Pa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+??-???=+-=-∴水水银ρρ 2-5．水车的水箱长3m,高1.8m ，盛水深1.2m ，以等加速度向前平驶，为使水不溢出，加速度a 的允许值是多少？ [解] 坐标原点取在液面中心，则自由液面方程为： x g a z - =0 当m l x 5.12-=- =时，m z 6.02.18.10=-=，此时水不溢出 20/92.35 .16 .08.9s m x gz a =-?-=-=∴ 2-6．矩形平板闸门AB 一侧挡水。已知长l=2m ，宽b=1m ，形心点水深h c =2m ，倾角α=45，闸门上缘A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需拉力。 [解] 作用在闸门上的总压力： N A gh A p P c c 392001228.91000=????=?==ρ