(整理完)流体力学网上作业题20150626
东北农业大学网络教育学院
流体力学网上作业题
第一章：绪论
一、名词解释
1. 流体：
2. 流体质点：
3. 惯性：
4. 均质流体：
5. 非均质流体：
6. 粘性：
7. 内摩擦力：
8. 流体的压缩性：
9. 不可压缩流体：10. 可压缩流体：
11. 表面张力：12. 表面力：13.质量力：14．牛顿流体：
二、选择题
1. 理想流体是指可以忽略（）的流体。
A 密度
B 密度变化
C 粘度
D 粘度变化
2. 不可压缩流体是指忽略（）的流体。
A 密度
B 密度变化
C 粘度
D 粘度变化
3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（）。
A 粘性是流体的固有属性
B 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性
C 粘性是运动流体产生机械能损失的根源
D 流体的粘性随着温度的增加而降低
4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（）
A 水、汽油、酒精
B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆
C 泥石流、泥浆、血浆
D 水、泥石流、天然气
5. 单位质量力的量纲与（）的量纲相同。
A 速度
B 加速度
C 粘性力
D 重力
6、在水力学中，单位质量力是指（）
a、单位面积液体受到的质量力；
b、单位体积液体受到的质量力；
c、单位质量液体受到的质量力；
d、单位重量液体受到的质量力。
7、运动粘度与动力粘度的关系是（）
A
μ
υ
ρ
=B
g
μ
υ=C
υ
μ
ρ
= D
g
υ
μ=
8、一封闭容器盛有水，在地球上静止时，以竖直向上为正向，其单位质量力为（）
A、-g
B、g
C、0 D 无法确定
9、一封闭容器盛有水，封闭容器在空中自由下落，若以自由下落的容器为参考坐标体系，以竖直向上为Z轴正向，其单位质量力为（）
A、-g
B、g
C、0
D、无法确定
10、当空气中的温度从0℃增加至20℃，其运动粘度υ增加15%，密度减少10%，其运动粘度μ将（）
A、增加3.5%
B、降低3.5%
C、增加5%
D、降低5%
11、按连续介质的概念，流体质点是指（）。
A、流体的分子
B、流体内的固体颗粒
C、无大小的几何点
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
12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（）
A、牛顿流体
B、非牛顿流体
C、理想流体
D、无黏流体
13、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。
14、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。
15、说法正确的是（）
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。
16、一密闭容器内下部为密度为的水，上部为空气，空气的压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h处的压强为（）
A、p0+ρgh
B、p0
C、0
D、p0-ρgh
三、判断题
1. 静止的实际流体内部粘滞切应力为0。（）
2. 气体的动力粘度随着温度的增加而增加。（）
3. 液体的动力粘度随着温度的增加而增加。（）
4.液体的体积弹性模量越大表示液体约不容易被压缩。（）
5. 静止的液体可以承受拉力。（×）
6.其他条件不变时，气体的密度随着压强的增加而增加（）
7、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。（）
8、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（）
9、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。（）
10、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（）
11、牛顿内摩擦定律仅适用于牛顿流体。()
12、15℃时水的动力粘度小于20℃时水的动力粘度。（）
13、惯性力是一种质量力。（）
14、切应力是一种表面力。（）
15、根据流体的可压缩性，流体可以分为可压缩流体和不可压缩流体。（）
16、不考虑流体的粘度变化，流体可以视为理想流体。（）
17、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（）
18、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。（）
19、流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。
（ ） 20、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
( )
四、简答题
1.简述连续介质模型假说。
2.试叙述气体和液体的粘性随温度的变化规律，并解释原因。
3、文字描述牛顿内摩擦定律。
4、有一流场流体粘度为0.3Pa s μ=?，流体做层流流动，速度分布为0.510.25u y
=+，求y=0.08m 处的
内摩擦切应力。 5、已知某流体的粘性切应力为τ=5.0N/m 2，动力粘度μ=0.1Pa?s ，试求该流体的剪切变形速率du
dy 。
6、什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？
第二章 流体静力学
一、名词解释
1、 位置水头：
2、压强水头：
3、 测压管水头：
4、相对压强：
5、真空压强：
6、 绝对静止：
7、相对静止：
8、压力体：
二、选择题
A 、变大
B 、 变小
C 、不变
D 、不确定
1、静止流体所受到的表面应力（ ）。
A 、只有拉应力
B 、只有切应力
C 、只有压应力
D 、与作用面斜交
2、液体随容器做等角速度旋转时，液体的等压面是（ ）。
A 、水平面
B 、斜平面
C 、旋转抛物面
D 、球面
3、静止流体各点的（ ）等于常数。
A 、p
B 、z+p g ρ
C 、2
2u g + p g
ρD 、不存在 4. 静水压强测定试验中，水箱上方排气阀打开状态时，调压筒液面与水箱内液面高度一致。此时，关闭
排气阀，降低调压筒的高度，使调压筒内液面低于水箱液面，待液面稳定后，水箱内的压强（ ）大气
压强。
A 、大于
B 、 小于
C 、等于
D 、不确定
5. 密封容器内液面压强大于大气压强，其任一点的测压管液面（ ）。
A 、高于容器内液面
B 、低于容器内液面
C 、等于容器内液面
D 、不确定
6. 静止液体中有一倾斜放置的平板，平板受到液体总压力的作用点在平板形心的（ ）。
A 、上方
B 、 下方
C 、同一高度
D 、不确定
7. （ ）属于质量力。
A 、压力
B 、 惯性力
C 、粘性切应力
D 、表面张力
8.球形压力容器上半曲面对应的压力体（）。
A、在曲面的上方
B、在曲面的下方
C、在曲面的左方
D、在曲面的右方
9、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。
10、一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下3.2m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. －1m
11、如图所示，下述静力学方程哪个正确？（）
12、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( )
A.△h=-760mm(Hg)
B.△h=0mm(Hg)
C.△h=760mm(Hg)
D.△h=1520mm(Hg)
13、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 D.F1=F3>F2 14、如图所示，密闭容器上装有U型水银测压计。在同一水平面上1、2、3点上的压强关系为() A．p1=p2=p3 B．p1＜p2＜p3 C．p1＞p2＞p3 D．p1＞p2=p3 15、若当地大气压强为98kPa，液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（） A、1 kN/m2 B、2 kN/m2 C、8 kN/m2 D、10 kN/m2 16、图示容器中有两种液体，密度ρ2 > ρ1，则A、B 两测压管中的液面必为（） A、B 管高于A 管； B、A 管高于B 管； C、AB 两管同高； D、不确定。 17、盛水容器a 和b 的测压管水面位置如图(a)、(b) 所示，其底部压强分别为p a和p b。若两容器内水深相等，则p a和p b的关系为（） A、p a> p b B、p a< p b C、p a = p b D、无法确定 18、密闭水箱的侧壁为一矩形平板，水面压强大于大气压强，水深3M，静水总压力的作用点到水面距离y应是：（） A 、 y<1.5m B 、 y=1.5m C 、 1.5m D 、 y=2m 19、若当地大气压强为98 kPa ，液体中某点的绝对压强为90 kPa ，则该点的真空压强为 （ ） A 、1 kPa B 、2 kPa C 、8 kPa D 、10 kPa 20、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是（ ）。 A 、P abs =p+ p v B 、p= P abs +a p C 、p v =a p - P abs D 、p= P abs + p v 21、相对压强的起量点是 （ ） A. 绝对真空； B. 1个标准大气压； C. 液面压强。 D. 当地大气压强； 22、静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力x c x c x A gh A p P ρ==，式中的（ ） A 、c p 为受压面形心处的绝对压强 B 、c p 为压力中心处的相对压强 C 、x A 为受压曲面的面积 D 、x A 为受压曲面在铅垂面上的投影面积 23、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 B. f 水=f 水银； C. f 水>f 水银；D 、不一定。 24、等角速度ω旋转容器，半径为R ，内盛有密度为ρ的液体，则旋转前后容器底压强分布( )； A.相同； B.不相同； 25、等角速度ω旋转容器，半径为R ，内盛有密度为ρ的液体，则旋转前后底部所受总压力( ) 。 A.相等； B.不相等。 26、粘性流体的测压管水头线的沿流程变化的规律是( )。 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。 27、洒水车以等加速度a 向前平驶，如图示，则水车内自由表面与水平面间的夹角α等于 （ ） g a A arctan . a g B a r c t a n . 22a r c s i n .g a a C + 22arccos .g a g D + a α 28、在等角速度旋转液体中，一下说法正确的是 （ ） A 、各点的测压管水头等于常数； B 、各点的测压管水头不等于常数，但测压管高度等于常数； C 、各点的压强随水深的变化是线性关系； D 、等压面与质量力不一定正交。 29、对于相对平衡液体，说法正确的是（ ） A 、等压面不一定是水平面； B 、液体内部同一等压面上各点，处在自由液面下同一深度的面上； C、（对于任意的）； D、不成立。 30、直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点，到水面的距离y为（） A、1.25m B、1.5m C、2m D、2.5m 31、静止液体中有一倾斜放置的平板，当绕平板形心轴转动平板时，平板受到液体总压力（）。 三、判断题 1. 惯性力的方向与加速度的方向相反。（） 2.运动粘度和动力粘度的关系是ν=μ/ρ。（） 3. 等压面与总的质量力方向垂直。（） 4. 匀加速直线运动的液体等压面是一组斜平面族。（） 5. 相对静止的实际液体内部切应力为0. （） 6. 静止液体中某一点的压强的大小与压强作用方向无关。（） 7、一盛有液体的开口杯子，在重力作用下在一个斜面上向下自由滑落，不计摩擦力的影响，该杯子中的液面与斜面平行。（） 8、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。（） 9、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。( ) 10、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。( ) 11、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（） 12、静止水体中，某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。( ) 13、静止液体中，淹没深同相同的静止水面一定是等压面。( ) 14、相对静止状态的液体的等压面一定也是水平面。( ) 15、在平衡液体中，质量力与等压面是平行的。( ) 16、任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。（） 17、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。（） 18、静止液体中平板受到的总压力的作用点就是平板的形心。（） 19、压力体中必须充满液体。（） 20、相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。( ) 21、绝对压强可正可负。而相对压强和真空压强则恒为正值。（） 四、简答题 1. 试根据欧拉平衡微分方程推导静压强分布公式z+ p g =常数c？ 2. 试根据欧拉平衡微分方程证明液体随容器做等加速直线运动时，液体的等压面为一簇斜面？（5分） 3、试根据欧拉平衡微分方程证明液体随容器做等角速度旋转运动时，液体的等压面为一组旋转抛物面？ （5分） 4、一封闭水箱（见图），自由面上气体压强为85kN/m2，求液面下淹没深度h为1m处点C的绝对静水压强、相对静水压强和真空度。 5、如图，一封闭水箱，其自由面上气体压强为25kN/m2，试问水箱中A、B两点的静水压强为多少？何处为大？已知h1为5m，h2为2m。 6、简述静压强的两个特性。 7、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 五、计算题 1、如图所示，弧形闸门的铰轴与水面同高，已知水深H正好等于弧形闸门的半径R=2 m，闸门宽度为b=1 m，θ=90°，求此闸门所受到的总压力F的大小及方向？（10分） 2、一块平板矩形闸门可绕铰轴A转动，如图示。已知θ=60°，H=6 m，h1=1.5 m，h=2m，不计闸门自重以及摩擦力，求开启单位宽度b=1 m（垂直于纸面）的闸门所需的提升力F？（10分） 3、 如图所示，有一盛水的开口容器以3.6m/s 2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。 4、如图所示，用真空计B 测得封闭水箱液面上的真空度为0.98kPa ，若敞口油箱的液面低于水箱液面的 高度H =1.5m ，油柱高h 1=5.6m ，水银柱高h 2=0.2m ，求油的密度。已知水的密度为103kg/m 3，水银的密 度为13.6×103kg/m 3。 5、如图所示开口盛水容器，容器壁上设有半径R =0.4m 的半球盖AB ．已知球形盖中心点的水深h =1.6m ， 不计半球盖自重，试求半球盖连接螺栓所受的总拉力和总切力大小。(球体体积公式为3π3 4R ) 6、一垂直放置的圆形平板闸门（见图），已知闸门半径R 为1m ，形心在水下的淹没深度h C 为8m ，求 作用于闸门上静水总压力的大小及作用点位置。已知，圆形平面绕圆心轴线的面积惯矩 。 7、一个圆柱型桶，高位h ，底面直径为d ，桶内盛有1/3体积的油和2/3体积的水，若将此桶以角速度ω 作绕其轴线旋转运动，当ω达到多大时，桶内的油刚好被全被抛出桶外？ z ωP a y 0h d 水 油 8、一内盛液体的U 形开口玻璃管绕一条立轴旋转，如图示。两支立管距离旋转轴的距离分别为R 1和R 2， 测得两支立管的液柱高度分别为h 1和h 2，试求旋转角速度ω。 z r ω0P a h 1 h 2R 2R 1 9、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。 H R O A B R 第三章 流体动力学理论基础 一 名词解释 1、流线： 2、迹线： 3、恒定流： 4、断面平均流速： 5、时变加速度： 6、位变加速度： 7、非恒定流： 8、三元流： 9、二元流：10、一元流： 11、流管：12、流束：13、元流：14、总流：15、过流断面： 16、流量：17、均匀流：18、非均匀流：19、渐变流：20、急变流： 21、系统：22、控制体：23、控制面：24、欧拉法：25、拉格朗日法： 二、选择题 1、文丘里管是测量（ ）的仪器。 A 、点流速 B 、点压强 C 、断面平均流速 D 、流量 2、皮托管管是测量（ ）的仪器。 A 、点流速 B 、点压强 C 、断面平均流速 D 、流量 3、流体运动的连续性方程是根据（ ）原理导出的。 A 、动量守恒 B 、质量守恒 C 、能量守恒 D 、力的平衡 4、已知突然缩小管道，缩小前后的管径比12 d d =2，，则突然缩小前后断面平均流速比为（ ）。 A 、4 B 、2 C 、1 D 、0.25 5、粘性流体的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。 6、理想流体的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。 7、粘性流体的测压管头线沿程的变化是( ) 。 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。 8、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.恒定流 B.非恒定流 C.非均匀流 D.均匀流 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、水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是( ) A.h 1升高，h 2降低 B.h 1降低，h 2升高 C.h 1与h 2都降低 D.h 1与h 2都升高 11、在渐变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足( ) A 、p=c B 、z+p c g ρ= C 、2 2u g + p c g ρ= D 、不存在 12、关于水流流向的正确说法是( ) A.水一定是从高处往低处流 B.水一定是从流速大处往流速小处流 C.水一定是从机械能大处往机械能小处流 D.水一定是从测压管水头高处往测压管水头低处流 13、实际液体的水力坡度J 为( ) A.J <0 B.J =0 C.J >0 D.J =J p 14、恒定流一定是( ) A ．当地加速度为零 B ．迁移加速度为零 C ．向心加速度为零 D ．质点加速度为零 15、在总流伯努利方程中，压强P 是渐变流过流断面上的( ) A ．某点压强 B ．平均压强 C ．最大压强 D ．最小压强 16、水力学中的一元流动是指（ ） A 、恒定流动； B 、均匀流动 C 、层流运动； D 、运动要素只与一个坐标有关的流动。 17、已知不可压缩流体的流速场为(,),(),0x x z u f y z u f x u ===，则该流动为 （ ） A 、恒定一元流动； B 、恒定二元流动； C 、恒定三元流动； D 、非恒定均匀流。 18、速度水头的表达式为（ ） A 、 22v ρ B 、22v g C 、22gv D 、2 2v g ρ 19、流线于迹线重合的条件是：（ ） A 不可压缩流体 B 恒定流动 C 理想流体流动 D 渐变流动 20、位变加速度为零的流动是 （ ） A 恒定流 B 非恒定流 C 均匀流 D 非均匀流 21、连续性方程表示：（ ） A 能量守恒 B 动量守恒 C 质量守恒 D 动量钜守恒 22、理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （ ） A 整个流场内各点的总水头)2//(2g u p z ++γ相等 B 只有位于同一流线上的点，总水头)2//(2g u p z ++γ相等 C 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程减小 D 沿流线总水头)2//(2g u p z ++γ沿程增加 23、以下那些概念属于欧拉法（ ）。 A 、流线 B 、迹线 C 、液体质点 D 、液体微团 24、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是（ ）。 A 、理想流体 B 、粘性流体 C 、可压缩流体 D 、不可压缩流体 25、欧拉运动微分方程在每点的数学描述是：（ ） A 、流入的质量流量等于流出的质量流量 B 、单位质量力等于加速度 C 、能量不随时间而改变 D 、服从牛顿第二定律 26、.理想流体流经管道突然放大断面时，其测压管水头线（ ） A 、只可能上升； B 、只可能下降； C 、只可能水平； D 、以上三种情况均有可能。 27、实际流体在等直径管道中流动，在过流地面II I ,上有1、2、3点，则有下列关系（ ） A 、γγ 221 1p Z p Z +=+ B 、γγ3311p Z p Z +=+ C 、γγ3322p Z p Z + =+ D 、γγγ332211p Z p Z p Z +≠+≠+ 1 23 I II 28、重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上两点A 、B ，A 点的流速 大于B 点的流速 ，则（ ） A 、A 点的测压管水头> B 点的测压管水头；B 、A 点的测压管水头 C 、A 点的压强水头>B 点的压强水头； D 、A 点的压强水头 29、动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数，流速分布_____，系数值_______， 当流速分布_____时，则动能修正系数的值接近于____.（ ） A 、越不均匀；越小；均匀；1。 B 、越均匀；越小；均匀；1。 C 、越不均匀；越小；均匀；零 D 、越均匀；越小；均匀；零 30、动量方程式中流速和作用力：（ ） A 、流速有方向，作用力没有方向。 B 、流速没有方向，作用力有方向。 C 、都没有方向。 D 、都有方向。 三、 判断题 1、流线可以是折线，也可以是光滑曲线。（ ） 2、根据运动要素与空间坐标的关系，可把流动分为一元流、二元流和三元流。（ ） 3、有压圆管流动中，流体流经一渐缩管段，如果该渐缩管段中心轴线为水平方向（位置高度z 不变），忽 略沿程水头损失和局部水头损失，则断面平均流速变大，而管道中心轴线处压强变小。 （ ） 4、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。（ ） 5、恒定流一定是均匀流动。 （ ） 6、凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。（ ） 7、拉格朗日法是以空间点为研究对象的研究方法。（ ） 8、欧拉法是以空间点为研究对象的研究方法。（ ） 9、恒定流中，流线与迹线重合。（ ） 10、均匀流的流线是相互平行的直线。（ ） 11、均匀流中沿流动方向各断面的速度分布相同。（ ） 12、理想不可压均质重力流体作恒定流动时，沿流动方向总水头线是不变的。（ ） 13、恒定流中任意一空间点的流体密度不随时间变化。（ ） 14、流体的连续性方程式基于质量守恒定律推导出来的。（ ） 15、均匀流中沿流动方向各断面的断面平均流速相同。（ ） 16、均匀流中过流断面上的液体压强分布遵循静止液体的压强分布。（ ） 17、不可压缩液体连续性微分方程 只适用于恒定流。（ ） 18.自由液面是水平面。（ ） 19、均匀流的同一过水断面上，各点流速相等。 （ ） 20、有压管道的测压管水头线只能沿程降低。 （ ） 21、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。（ ） 22、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（ ） 23、动量方程中的合外力是指分析的流体所受到的表面力的矢量和。（ ） 24、恒定流是指流体的位变加速度为零的流动。（ ） 25、过流断面一定是平面。（ ） 26、恒定流中，流体中任意一点的压强只是空间坐标的函数。（ ） 27、恒定流中，流体的速度对时间的偏导为零。（ ） 28、流体连续性方程的只能应用于理想流体。（ ） 29、应用伯努利方程的两个过流断面必须为均匀流或者渐变流。（ ） 30、应用动量方程进行分析的流动的两个过流断面必须为均匀流或者渐变流。（ ） 31、已知不可压缩流体的流速场为(,),(),0x x z u f y z u f x u ===，则该流动为恒定流动。 （ ） 32、流动中空间某点的压强对时间的偏导0p t ?≠?，该流动为非恒定流动。（ ） 33、根据连续性方程，流速与过流断面面积成正比。 （ ） 34、只有过水断面上各点流速相等的流动才是均匀流 （ ） 35、均匀流与渐变流一定是恒定流，急变流一定是非恒定流。 （ ） 四、简答题 1、试分析一渐缩管道内流体沿水流方向的测压管水头变化（假设水头损失可以忽略），并简述分析过程。 2、实际流体总流的伯诺利方程表达式为是什么，其适用条件？ 3、简述流线的特性。 4、分析流管束的流体是否可以通过流管流出？ 6、简述描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法的区别？ 7、试证明均匀流过流断面的压强分布符合Z+(p/ρg)=c。 8、已知不可压缩流体的两个速度方程为 其中a, b, c, d, e, f,都为常数。若当z=0时，u z=0，求坐标z防向的分速度u z。 9、写出总流伯努利方程，解释各项及方程的物理意义。 10、“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？ 五、计算题 1、图示为矩形断面平坡渠道中水流越过一平顶障碍物。已知渠宽b=1.5 m，上游1-1断面水深h1=2.0 m，障碍物顶中部2-2断面水深h2=0.5 m，通过渠道体积流量q v=1.5 m3/s，试求水流对障碍物迎水面的冲击力F。（10分） 2、图示为消防水龙头的喷嘴，高速水流从管道经其喷入火源。已知喷管直径从d1=80 mm收缩至d2=20 mm。若测得出流流速υ2=15 m/s，求水流对喷管的作用力F，假设水头损失可忽略不计。（10分） 3、水平放置在混凝土支座上的变直径弯管，弯管两端与等直径管相连接处的断面1—1上压力表读数 p1=17.6×104Pa，管中流量q v=0.1m3/s，若直径d1=300㎜，d2=200㎜，转角 =60°，如图4—14所示。求水对弯管作用力F的大小。 4、有一沿铅垂直立强敷设的弯管，如图示。弯头转交为90o，起始断面1-1断面和终止断面2-2断面之间的轴线长度L=3.14m，俩断面之间的高差?z=2m，已知1-1断面中心轴线处的动水压强p1=117.6kPa，俩断面之间的水头损失h w=0.1m，已知管道直径d=0.2m，试求当管道中流量Q=0.06m3/s时，水流对弯头的作用力。 5、如图所示的分岔管水流射入大气，干管及分岔管的轴线处于同一水平面上。已知 =30°，v2=v3=12m/s，d1=200mm，d2=d3=100mm，不计水头损失，求水流对分岔管的作用力。 6、图示一有压管道，小管直径d A=0.2m，大管直径d B=0.4m，A点压强水头为7mH2O，B点压强水头为4mH2O，已知大管断面平均流速v B=1m/s，B点比A点高1m．求管中水流的方向。 7、已知一输水三通管道，输入流量Q1=140L/s，两支输出管直接分别为d2=150mm，d3=200mm ，若两支输出管的流速相等，求两支输出管的流量Q2和Q3。 Q1Q2 Q3 8、已知一输水管道,断面1-1处管道直径为d1=400mm，测得1-1断面处的断面平均流速为0.2m/s，断面2-2处管道直径为d2=200mm，求断面2-2处的流速v2。 9、用一根直径d=200mm的管道从水箱中引水。若水箱中水位保持恒定，所需流量q V=50L/s，水流的总水头损失h w=3.5m水柱。试求水箱中液面与管道出口断面中心的高差。 10、离心式水泵的抽水量q V=5.56L/s，安装高度H s=5 .72m，吸水管直径d=100mm，吸水管的总水头损失h w=0.25m，求水泵进口处的真空度hv。 11、设有一股自喷嘴以速度v0喷射出来的水流，冲击在一个与水流方向成α角的固定平面壁上，当水流冲击到平面壁后，分成两面股水流流出冲击区，若不计重量（流动在一个水平面上），并忽略水流沿平面壁流动时的摩擦阻力，试推求射流施加于平面壁上的压力F P，并求出Q1和Q2各为多少？ 12、设从喷嘴中喷出的水流，以速度v 0射向一与水流方向垂直的固定平面壁，当水流被平面壁阻挡以后， 对称地分开。沿壁面的流速为v ，若考虑的流动在一个平面上，则重力不起作用，求此时射流对壁面的冲 击力。 13、消防水管直径D=0.15M, 喷嘴出口直径d=0.03m ， 设计流量3 Q=0.003m /s 。喷嘴和管路用法兰连 接并用螺栓固顶。不计水头损失，求螺栓所受的总拉力。 14、矩形断面的水渠有一平板闸门，宽度B=3.4m 上下游水深分别为122.50.8h m h m ==和,试求水流对； 平板的冲力（不计水头损失）。 15、已知如图所示的文丘里管流量计，管的直径d 1 =5cm ，d 2=2cm ，1断面与喉管断面的测压管水头差为 Δh =5cm ，如果文丘里管流量计流量修正系数μ=0.98，求管路中通过流量q V 为多少？（不计水头损失） 16、如图所示水流流经等径弯管，已知A 、B 两点高差40cm ，U 形水银差压 管读数h =30cm ，管流速度5.1=v m/s ，若6.13/=水水银γγ，试求： ② A 、B 两点测压管水头差)()(水水γγB B A A p z p z +-+ ； ② A 、B 两断面间的能量损失w h 。 第四章 量纲分析和相似理论 一、名词解释 1、量纲: 2、单位: 3、基本量纲: 4、量纲一的量： 5、导出量纲： 6、基本量： 7、导出量： 8、几何相似： 9、运动相似： 10、动力相似： 11、初始条件相似： 12、边界条件相似： 二、选择题 1、运动粘度的量纲是（ ）。 A 、21L T - B 、1LT - C 、2LT - D 、LMT 2、下列量纲一的量反映了惯性力与压力之比的是（ ）。 A 、Re B 、Fr C 、Eu D 、We 3、下列量纲一的量反映了惯性力与重力之比的是（ ）。 A 、Re B 、Fr C 、Eu D 、We 4、下列量纲一的量反映了惯性力与粘性力之比的是（ ）。 A 、Re B 、Fr C 、Eu D 、We 5、下列量纲一的量反映了惯性力与表面张力之比的是（ ）。 A 、Re B 、Fr C 、Eu D 、We 6、下列量纲一的量反映了惯性力与弹性力之比的是（ ）。 A 、Re B 、Fr C 、Eu D 、Ca 7、两个流动相似，如果原型和模型的长度比尺λl =2，则原型和模型的面积比尺λA 为（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 8、两个流动相似，如果原型和模型的长度比尺λl =2，则原型和模型的体积比尺λV 为（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 9、按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL =100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为 和流量比尺为（ ） A 、1米，λQ =1000； B 、10米，λQ =100； C 、1米，λQ =100000； D 、10米，λQ =100000。 10、按粘性力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL =10，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深 为和流量比尺为（ ） A 、1米，λQ =100； B 、10米，λQ =100； C 、1米，λQ =10； D 、10米，λQ =10。 11、压强的量纲为（ ） A 、L -1MT -2 B 、L -2MT -2 C 、L -1MT -1 D 、LMT 2 12、力的量纲为（ ） A 、LMT -2 B 、L -2MT -2 C 、L -1MT -1 D 、LMT 2 13、当满足雷诺准则时，其流量比尺的表达式为（ ） A 、/V q l μρλλλλ= B 、V q l μλλλ= C 、V q l A λλλ= D 、V q A μλλλ= 14、当满足弗劳德准则时，原型和模型的力应该满足表达式为（ ） A 、2p m l F F λ= B 、3p m l F F λ= C 、p m l F F λ= D 、3p m l F F ρλλ= 15、加速度的量纲为（ ） A 、LT -2 B 、L -2MT -2 C 、L -1MT -1 D 、L 1MT 2 16、下列物理量中，有量纲的数为（ ） A ．弗劳德数 B. 雷诺数 C ．动力粘度 D. 欧拉数 17、速度v 、长度l 、时间t 的无量纲组合是（）。 A 、lt v B 、vl t C 、2vt l D 、vt l 18、速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是（）。 A 、v p ρ B 、p v ρ C 、3 v p ρ D 、2v p ρ 19、在流体力学中，常取的基本量纲为（ ） A 、质量量纲M 、长度量纲L 、时间量纲T B 、流量量纲Q 、长度量纲L 、时间量纲T C 、流速量纲V 、长度量纲L 、时间量纲T D 、加速度量纲A 、长度量纲L 、时间量纲T 20、按重力相似准则设计模型，若长度比尺为100，则流速比尺为 （ ） A 、100； B 、10； C 、20； D 、50。 21、对于两液流力学相似满足条件中，非恒定流比恒定流多一个条件是：（ ） A 、几何相似； B 、运动相似； C 、动力相似； D 、初始条件相似。 三、判断题 1、单位质量力的量纲与加速度的量纲相同。（ ） 2、相互独立的基本量之间可以组成量纲一的量。（ ） 3、基本量和导出量之间可以组成量纲一的量。（ ） 4、两个流动重力相似，则满足1/2()v l g λλλ=。（ ） 5、两个流动压力相似，则两个流动的雷诺数相同。（ ） 6、单位质量惯性力的量纲为LT -2。（ ） 7、物理量的量纲不是唯一的。（ ） 8、某一个物理量可以用不同的单位来度量。（ ） 9、量纲一的量的数值与选取的度量单位无关。（ ） 10、基本量纲之间是相互独立的，不能够相互导出。（ ） 11、时间t ，位移s ，质量m ，和速度v 这四个物理量是相互独立的。（ ） 12、ρ，t ，和v 可以组成量纲一的量。（ ） 13、基本量是固定的几个物理量。（ ） 14、正确的物理公式一定符合量纲一致性原则。 （ ） 四、简答题 1、试根据物理方程的量纲一致性原则，确定位移s 与重力W 、重力加速度g 、以及时间t 的关系表达式 《工程流体力学》课后习题答案 孔珑第四版 第2章流体及其物理性质 (4) 2-1 (4) 2-3 (4) 2-4 (6) 2-5 (6) 2-6 (6) 2-7 (7) 2-8 (7) 2-9 (8) 2-11 (8) 2-12 (9) 2-13 (9) 2-14 (10) 2-15 (10) 2-16 (11) 第3章流体静力学 (12) 3-1 (12) 3-2 (12) 3-3 (13) 3-5 (13) 3-6 (14) 3-9 (14) 3-10 (15) 3-21 (18) 3-22 (19) 3-23 (20) 3-25 (20) 3-27 (20) 第4章流体运动学及动力学基础 (22) 4-2 (22) 4-5 (22) 4-6 (23) 4-8 (23) 4-11 (24) 4-12 (24) 4-14 (25) 4-22 (25) 4-24 (26) 4-26 (27) 第6章作业 (28) 6-1 (28) 6-3 (28) 6-7 (29) 6-10 (29) 6-11 (29) 6-12 (30) 6-17 (31) 第2章流体及其物理性质 2-1 已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm3，试求它的相对密度d。【2.94】解：ρ=2.94g/cm3=2940kg/m3，相对密度d=2940/1000=2.94 2-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为，α(CO2)=13.5%α(SO2)=0.3%，α(O2)=5.2%，α(N2)=76%，α(H2O)=5%。试求烟气的密度。 解：查课表7页表2-1，可知ρ(CO2)=1.976kg/m3，ρ(SO2)=2.927kg/m3，ρ(O2)=1.429kg/m3，ρ(N2)=1.251kg/m3，ρ(H2O)=1.976kg/m3，ρ(CO2)=1.976kg/m3， 3 ρ =∑i iαρ = 341 .1 kg/m 2-3 上题中烟气的实测温度t=170℃，实测静计示压强Pe=1432Pa，当地大气压Pa=100858Pa。试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。【0.8109kg/m3，2.869×10-5㎡∕s】 解： 1）设标准状态下为1状态，则p1=101325pa，T1=273K，ρ1=1.341kg/m3工作状态下为2状态，则p2=p a-p e=100858-1432=99416pa，T2=273+170=443K， 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】 第四章作业答案 4-3水在变直径竖管中流动，已知粗管直径 d 1=300mm ，流速v 1=6m/s 。两断面相距3m,为使两断面的压力表读值相同。试求细管直径（水头损失不计）。 解： 221122122222 112222p v p v Z Z g 2g g 2g p v p v v 6 300 3 4.837m v 9.74m/s g 2g g 2g 2g 2g l h ρρρρ++=+++++=+++=+=?= 2 2 2211 21v d v d d 300235.5mm ==== 4—4变直径管段AB ，d A =0.2m,d B =0.4m ，高差△h=1.5m，测得p A =30kPa ，p B =40kPa ，B 点处断面平均流速v B =1.5m/s ，试判断水在管中的流动方向。 解： 222 2222 0.43061.5()6m/s 0 4.900.229.8240 1.51.5 5.69m 29.819.6 B A A A B A A A B B B B d p H z m d g g g p H Z g g υυυρυρ==?==++=++==++=++= H B >H A , 水由B 流向A; 水头损失5.69-4.90=0.79m 4—5用水银压差计测量水管中的点流速u ，如读值 △h=60mm ，（1）求该点流速；（2）若管中流体是30.8/kg m ρ=的油，△h 不变，不计水头损失，则该点的流速是多少？ 解： (1) 3.85m/s u === (2) 4.34m/s u === 4—6 利用文丘里管的喉管处负压抽吸基坑中的积水，已经知道管道直径1100d mm =， 喉管直径2 50d mm =，2h m =，能量损失忽略不计。试求管道中流量至少为多大， 才能抽出基坑中的积水？ 解：由题意知，只有当12 12()()p p z z h g g ρρ+-+=时，刚好才能把水吸上来，由文丘里流 量计原理有Q =， 其中211 d k π=， 代入数据，有12.7Q l s =。 流体力学 习题解答 选择题： １、恒定流是: (a) 流动随时间按一定规律变化；（b）流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化；(c) 各过流断面的速度分布相同。（b） 2、粘性流体总水头线沿程的变化是：(a) 沿程下降 (a) 沿程下降；（b) 沿程上升；(c) 保持水平；(d) 前三种情况都可能； 3、均匀流是：（b)迁移加速度（位变）为零； (a) 当地加速度（时变）为零；（b)迁移加速度（位变）为零； （c）向心加速度为零；(d)合速度为零处； 4、一元流动是：(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数； (a) 均匀流；（b) 速度分布按直线变化；(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数； 5、伯努利方程中各项水头表示：(a) 单位重量液体具有的机械能； (a) 单位重量液体具有的机械能；（b)单位质量液体具有的机械能； (c)单位体积液体具有的机械；(d)通过过流断面流体的总机械能。 6、圆管层流，实测管轴线上流速为４m/s，则断面平均流速为：：(c)2m；(a) 4m；（b）3.2m；(c)2m； 7、半圆形明渠，半径r=4m，其水力半径为：(a) ４m；（b）3m；(c) 2m；(d) 1m。 8、静止液体中存在：(a) 压应力；（b）压应力和拉应力；(c) 压应力和剪应力；(d) 压应力、拉应力和剪应力。 （1）在水力学中，单位质量力是指（c、） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。 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. 从微观的角度来看，流体的物理量在时间上的分布是不连续的。 （T ） 2. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影 响。（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. 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. 管道截面的变化、 剪切应力 及壁面的热交换，都会对一元可压缩流动产生影响。 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. 液体在相对静止时，液体在重力、 惯性力 、和压力的联合作用下保持平衡。 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. 平面壁所受到的液体的总压力的大小等于 形心处 的表压强与面积的乘积。 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. 流体的粘性与流体的__ __无关。 (A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) ∨ 速度梯度 2. 表面张力系数 的量纲是____ 。 (A) ∨ (B) (C) (D) 3. 下列四种液体中，接触角 的液体不润湿固体。 (A) ∨120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o 4. 毛细液柱高度h 与____成反比。 (A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) ∨ 管径 (D) 粘性系数 5. 用一块平板挡水，平板形心的淹深为 ，压力中心的淹深为 ，当 增大时， 。 (A)增大 (B)不变 (C) ∨减小 流体力学试题 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 流体力学网上作业题参考答案 第一章：绪论（56） 一、名词解释 1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。 2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均 后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。 5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。 6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。 7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。 8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。 9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。 10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。 11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。 12. 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。 13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。 14．牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 二、选择题 1. 理想流体是指可以忽略（ C ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 2. 不可压缩流体是指忽略（ B ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 3. 关于流体粘性的说法中，不正确的是（ D ）。 A 粘性是流体的固有属性 B 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C 粘性是运动流体产生机械能损失的根源 D 流体的粘性随着温度的增加而降低 4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ A ） A 水、汽油、酒精 B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆 C 泥石流、泥浆、血浆 D 水、泥石流、天然气 5. 单位质量力的量纲与（ B ）的量纲相同。A 速度 B 加速度 C 粘性力 D 重力 6、在水力学中，单位质量力是指（ C ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 7、运动粘度与动力粘度的关系是（ A ） A μ υ ρ = B g μ υ= C υ μ ρ = D g υ μ= 中北大学 《流体力学》 期末题 目录 第四模块期末试题 (3) 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3) 流体力学考试试题（A） (3) 流体力学考试试题（A）参考答案 (6) 中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8) 流体力学考试试题（A） (8) 流体力学考试试题（A）参考答案 (11) 第四模块 期末试题 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 流体力学考试试题（A ） 所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、 单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ ） A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律y u d d μ τ =中的 y u d d 为运动流体的（ ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3．平衡流体的等压面方程为（ ） A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、 0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4．金属测压计的读数为（ ） A 、绝对压强 p ' B 、相对压强p C 、真空压强v p D 、当地大气压a p 5．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （ ） A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6．圆柱形外管嘴的正常工作条件是（ ） A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0< 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+=， 一、选择题 1、连续介质假设意味着 B 。 （A）流体分子互相紧连；（B）流体的物理量是连续函数； （C）流体分子间有间隙；（D）流体不可压缩 2、静止流体A 剪切应力。 （A）不能承受；（B）可以承受； （C）能承受很小的；（D）具有粘性是可承受 3、温度升高时，空气的粘度 B 。 （A）变小；（B）变大；（C）不变；（D）可能变大也可能变小 4、流体的粘性与流体的 D 无关。 （A）分子的内聚力；（B）分子的动量交换；（C）温度；（D）速度梯度5、在常温下，水的密度为 D kg/m3。 （A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）1000 6、水的体积弹性模量 A 空气的体积弹性模量。 （A）大于；（B）近似等于；（C）小于；（D）可能大于也可能小于 7、 C 的流体称为理想流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 8、 D 的流体称为不可压缩流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 9、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是 B （A）切应力和压强；（B）切应力和剪切变形速率； （C）切应力和剪切变形；（D）切应力和速度。 10、水的粘性随温度升高而 B （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定 11、气体的粘性随温度的升高而A （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。 12、理想流体的特征是C （A）粘度是常数；（B）不可压缩；（C）无粘性；（D）符合pV=RT。 13、以下关于流体粘性的说法中不正确的是 D （A）粘性是流体的固有属性； （B）粘性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度； （C）流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； （D）流体的粘性随温度的升高而增大。 14、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）无大小的几何点； （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。 15、理想流体与实际流体的主要区别在于（ A ）。 （A）是否考虑粘滞性；（B）是否考虑易流动性； （C）是否考虑重力特性；（D）是否考虑惯性 16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（D） （A）随压强增加而增加；（B）随压强减小而增加 （C）随体积增加而减小；（D）与压强变化无关 17、液体与气体都是流体，它们在静止时不能承受（C ）。 （A）重力；（B）压力；（C）剪切力；（D）表面张力 18、下列流体的作用力中，不属于质量力的是（ B ）。 （A）电磁力；（B）粘性内摩擦力；（C）重力；（D）惯性力 19、在连续介质假设下，流体的物理量（ D ）。 （A）只是时间的连续函数；（B）只是空间坐标的连续函数； （C）与时间无关；（D）是空间坐标及时间的连续函数 20、用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c，压力中心的淹深为h D，则h c A h D。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）可能大于也可能小于 21、静止流体的点压强值与 B 无关。 （A）位置；（B）方向；（C）流体种类；（D）重力加速度 22、油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m 处的表压强为 D kPa。 （A）0.8 ；（B）0.5；（C）0.4；（D）3.9 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 《流体力学》选择题 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。 流体力学作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K ，空隙全部被动力粘滞系数为 μ的牛顿流体所充满。当旋转角速度为ω，锥体底部半径 为R ，高为H ，求作用于圆锥的阻力矩。 解：M= ????====K dh r K dA r K dAr K u dAr 3 22cos 2πμω απμωωμμτ= H K R α πμωcos 23 而 22cos R H H +=α;故：M=223 2R H K R +?πμω 例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600倾角而边长为1m 的正方形平板闸门（AB=1m ），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。 解：坐标只能建在水面上。 a A kp p 807.91807.9=?= a B kp p 300.18)2 3 1(807.9=+?= KN p p P B A 050.14112 =??+= h h A y I y y C C C C C D 6.160sin 433.1121 60sin 433.1160 sin 121160sin 00 30=+=??+=+= 0=D x 矩形和圆形的 C y 和C I 值 矩形： 2h y C = 123 bh I C = 圆形： r y C = 4 4 r I C π= 例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H 均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？ 解：设静水压力分布图的面积为A ，则每一等份为A/3 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？ 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） 2009年 预赛 流体力学部分 1、如图所示，船在平静水面快速行驶，环境风速为零。下图中a、b、c、d四点位于驾驶舱外的甲板上。其中d点位于船头甲板上，a点位于驾驶舱正前方附件的甲板上，b、c两点分别位于驾驶舱左右两侧的甲板上。a、b、c、d四点，哪点速度最大？哪点速度最小？为了排出驾驶舱内的烟气，应在驾驶舱的什么位置开排风口？(B) A、b、c点速度最大，d点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 B、b、c点速度最大，a点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 C、d点速度最小，a点速度最大，应在驾驶舱的a上部设置排风口 D、d点速度最大，b、c点速度最小，应在驾驶舱的b、c两侧上部设置排风口 2、理想流体的特征是（D ） A、不可压缩 B、所受压应力为零 C、粘度是常数 D、无粘滞性 3、两条长度相同，断面积相等的风道，一为圆形，一为方形，若二者沿程阻力损失相等，且均处于阻力平方区，则（D ） A、二者的过流能力没有区别 B、确定哪个的过流能力大的条件不足 C、方形风道的过流能力大 D、圆形风道的过流能力大 4、如图所示，当喷淋头喷水时，浴帘会怎样运动？（ A ） A、飘向喷淋侧 B、飘向无喷淋侧 C、不动 D、左右摆动 5、如图实际流体的管流，管径不变，沿途有流体从管内流出。管流沿程A、B、C断面上必定有（B ） A、A断面静压=B断面静压=C断面静压 B、A断面动压>B断面动压>C断面动压 C、A断面全压=B断面全压=C断面全压 D、A断面静压 流体力学标准化作业（三） ——流体动力学 本次作业知识点总结 1.描述流体运动的两种方法 （1）拉格朗日法；（2）欧拉法。 2.流体流动的加速度、质点导数 流场的速度分布与空间坐标(,,)x y z 和时间t 有关，即 流体质点的加速度等于速度对时间的变化率，即 投影式为 或 ()du u a u u dt t ?==+??? 在欧拉法中质点的加速度du dt 由两部分组成， u t ??为固定空间点，由时间变化引起的加速度，称为当地加速度或时变加速度，由流场的不恒定性引起。()u u ??为同一时刻，由流场的空间位置变化引起的加速度，称为迁移加速度或位变加速度，由流场的不均匀性引起。 欧拉法描述流体运动，质点的物理量不论矢量还是标 量，对时间的变化率称为该物理量的质点导数或随体导数。例如不可压缩流体，密度的随体导数 3.流体流动的分类 （1）恒定流和非恒定流 （2）一维、二维和三维流动 （3）均匀流和非均匀流 4.流体流动的基本概念 （1）流线和迹线 流线微分方程 迹线微分方程 （2）流管、流束与总流 （3）过流断面、流量及断面平均流速 体积流量 3(/)A Q udA m s =? 质量流量 (/)m A Q udA kg s ρ=? 断面平均流速 A udA Q v A A ==? （4）渐变流与急变流 5. 连续性方程 （1）不可压缩流体连续性微分方程 （2）元流的连续性方程 （3）总流的连续性方程 6. 运动微分方程 （1）理想流体的运动微分方程（欧拉运动微分方程） 矢量表示式 （2）粘性流体运动微分方程（N-S 方程） 矢量表示式 21()u f p u u u t νρ?+?+?=+??? 7.理想流体的伯努利方 （1）理想流体元流的伯努利方程 （2）理想流体总流的伯努利方程 8.实际流体的伯努利方程 （1）实际流体元流的伯努利方程 （2）实际流体总流的伯努利方程 10.恒定总流的动量方程 投影分量形式 第七章 粘性流体动力学 7-1 油在水平圆管内做定常层流运动，已知75=d （mm ），7=Q （litres/s ），800=ρ (kg/m 3)，壁面上480=τ（N/m 2），求油的粘性系数ν。 答：根据圆管内定常层流流动的速度分布可得出2 08 1m u λρτ=； 其中：λ是阻力系数，并且Re 64= λ； m u 是平均速度，585.1075.014.325.01074 123 2=???==-d Q u m π（m/s ）。 由于阻力系数2 8m u ρτλ=，因此02 02886464Re τρτρλm m u u ===； 即： 2 8τρν m m u d u = ； 所以油的粘性系数为401055.3585 .18008075 .0488-?=???== m u d ρτν（m 2/s ）。 7-2 Prandtl 混合长度理论的基本思路是什么？ 答：把湍流中流体微团的脉动与气体分子的运动相比拟。 7-3无限大倾斜平板上有厚度为h 的一层粘性流体，在重力g 的作用下做定常层流运动，自由液面上的压力为大气压Pa ，且剪切应力为0，流体密度为ρ，运动粘性系数为ν，平板倾斜角为θ。试求垂直于x 轴的截面上的速度分布和压力分布。 答：首先建立如图所示坐标系。 二维定常N-S 方程为： ???? ????+??+??-=??+??22221y u x u x p f y u v x u u x νρ ??? ? ????+??+??-=??+??22221y v x v y p f y v v x v u y νρ 对于如图所示的流动，易知()y u u =，()y p p =，0=v ，θsin g f x =，θcos g f y -=； 工程流体力学练习题 第一章 1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40 C 水的密度为ρ0，重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为： 0ρρ=d ，0 γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ 1-2解：336/1260101026.1m kg =??=-ρ 3/123488.91260m N g =?==ργ 1-3解：269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ?=??=?-=?-=????-=ββ 1-4解：N m p V V p /105.210 41010002956 --?=?=??-=β 299/104.0105.211m N E p p ?=?==-β 1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为： ()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β 由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。故： 26400/1027.16108.9140004 .22004.2m N E V V V V V V p p T T p T T ?=???+=?+?-=?+?-=?β 2）在保证液面压强增量个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ，那么：体积膨涨量为： T V V T T ?=?β 体积压缩量为： ()()T V E p V V E p V T p T p p ?+?=?+?=?β1 因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足： ()()???? ? ??-?+=?-?+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.012001145 0l E p T V V p T =???? ?????-??+=???? ???-?+=β ()kg V m 34.1381063.19710007.03=???==-ρ 1-6解：石油的动力粘度：s pa .028.01.010028=?= μ 石油的运动粘度：s m /1011.39 .01000028.025-?=?==ρμν 1-7解：石油的运动粘度：s m St /1044.0100 4025-?===ν 石油的动力粘度：s pa .0356.010 4100089.05=???==-ρνμ 1-8解：2/1147001 .01147.1m N u =?==δμ τ 1-9解：()()2/5.1621196.012.02 15.0065.021m N d D u u =-?=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ 第二章 2-4解：设：测压管中空气的压强为p 2，水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1，在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论，有 21p gh p a +=ρ （1） gz p z H g p 2221)(ρρ+=++（2） 由式（1）解出p 2后代入（2），整理得：流体力学课后习题解答自己整理孔珑4版
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