流体力学陈卓如版部分参考答案

流体力学陈卓如版部分参考答案
流体力学陈卓如版部分参考答案

第二章 流体静力学

[例2]:[2—9] 试给出图中四种情况侧壁面上压强的分布图(不计表面压强)。 解:

[例3]:[2—11]容器中盛有水和空气,各水面相对位置差分别为:h 1=h 4=0.91m ,h 2=h 3=0.305m ,求:A 、B 、C 、D 各点的绝对压强,并指出哪些为真空状态?(不计空气重力,取p a =9.81×104Pa )

解:)(43h h g p p a A ++=ρ=9.81×104+103×9.81×(0.91+0.305)=1.1×105 Pa., 由于ρk ≈0,故:2gh p p p a C B ρ-===9.81×104-103×9.81×0.305=9.51×104 Pa.,

)(321h h h g p p C D ++-=ρ=9.51×104

-103

×9.81×(0.91+0.305+0.305)

=8.02×104 Pa 。

由于a A p p >,a B p p <,a C p p <,a D p p <,所以,B 、C 、D 为真空状态。

[例4]:[2—21]一封闭容器内盛有油和水,3

12890kg /m ,0.3m ,=0.5m ,=0.4m h h h ρ==油,

试求液面上的表压强。

解:由等压面原理,可列方程:

01212()a p gh gh g h h h p ρρρ++=+-+油水银

表压强:0m a p p p =-

1212()g h h h gh gh ρρρ=+---水银油

h 3

2

水银

136009.81(0.30.50.4)8909.810.310009.810.545842Pa

=?+--??-??= [例5]:[2—24]直径D =1.2m ,长L =2.5m 的油罐车,内装相对密度为0.9的石油,油面高度h =1m ,以加速度a =2m/s 水平运动,试确定油槽车侧盖A 和B 上所受到的油液的作用力。 解:等压面:2tg =

=

=0.203879.81

a g β

Ac 2.5=

tg +=

0.20387+1=1.2548m

2

2

L h h β?

3

2

A A c =g =0.9109.81 1.2548/4 1.2=12529.6N

F h A ρπ????? Bc 2.5=-

tg =1-

0.20387=0.745m

2

2

L h h β?

3

B B c 2

=g =0.9109.810.745/4 1.2=7439N

F h A ρπ?????

[例6]:[2—26]盛有高度为h 的水的圆筒形容器,以角速度ω绕垂直纵轴作等速旋转,容器半径为R ,试求当ω超过多少时,可露出筒底? 解:建坐标系如图,由液面等压面方程:22

02r

z g

ω=

,当

露出底部时,2

2

02R

h g

ω=

,此时,水的体积V 为:

22

4

2

00

2224R

R

r

R

V z rdr rdr g

g

ωπππω

=

?=?=??

,原

体积=h R 2

π,于是:

4

2

2

4R

V R h g

πω

π==,得出:gh R

2=

ω。(22

4R

h g

ω=

,可见,02h h =)

[例7]:[2—43]图示一储水设备,在C 点测得绝对压强为p =294300Pa ,h =2m ,R =1m ,求半球曲面AB 所受到液体的作用力。

解:半球曲面AB 所受到液体的作用力因水平方向对称,合力为零,因此大小应等于垂直方向的分力F z 。故本题的关键是要画出压力体,即首先找出对应于大气压强的自由面位置,为此,假定自由面位置距底面为H ,则压力体高度为0h H h =-, 压力体体积V :V =3

02

3

2R h R ππ-

由于:45

2943009.8110 1.96210m a p p p =-=-?=?Pa ,

而:35

(/2)109.81(2/2) 1.96210m p g H h H ρ=-=??-=?,

A

(+)

B

(-)

C (+)

D

(-)

故,H =21m ,h 0= H -h =21-2=19m 。 V =232

3

022*******

3

3

3

R h R πππππ-

=??-

??=,为虚压力体。

3

5

1109.8118

5.65103

z F gV ρπ==??=?(N )

,方向垂直向上。

[例8]:[2—44]画出图中四种曲面图形的合压力体图。

解:

第三章 流体运动学

[例4]:[3—8]已知流体运动的速度场为:0,2,23

==+=z y x v xt v at yt v ,式中a 为常数,试求t =1时,过(0,b )点的流线方程。 解:由流线方程d d x y v y v x =,3(2)d 2d yt at y xt x +=

C y at y x =--2

2

2

当:t =1,x =0,y=b ,a =const 时 有:ab b C --=2

,ab b ay y x --=--2

2

2

2

2

2

2

2

)2

(

4

)2

(b a ab b a

a y x +-=---

=+

-

1)

2

()2(

)

2

(2

2

2

2

=+-

++

b a

x b a

a y ,为双曲线。

[例6]:[3—11]设有两个流动,速度分量为:

(1)ay v x -=,ax v y =,0=

z v

(2)2

2

y

x

cy v x +-

=,2

2

y

x

cx v y +=

,0=z v

式中a 、c 为常数,试问:这两个流动中,哪个是有旋的?哪个是无旋的?哪个有角变形?哪个无角变形?

解:①x v ay =-,y v ax =,0z v =,

y v a

x

?=?,

x v a

y

?=-?

11()()022y x z v v a a a x y ω??=

-=+=≠?? , 有旋; 0)(21=??+??=

y

v x v x y z

γ

, 无角变形; ②0,,2

2

2

2

=+=

+-=z y x v y

x cx v y

x cy v , a 、c 为常数。

11

222222221111

()22y x z x y v v c c cx cy x y x y x y x y x y ω????????=-=+++?? ? ?

??++++????????

??

????+?+-+

+=

2222

22

2)(1)22(21y x y x c y

x c 02

2

2

2

=+-+=y

x c y

x c , 无旋;

12y x z

v v x y γ???

?=+ ?????

()

()

???

?

???

?++

+-

+-+=2

2

2

22

2

2

22222

2221y

x

cy

y

x c y x cx

y x c ()

0)

(2

2

2

2

2≠+-=

y

x

x y c , 有角变形;

[例7]:[3—14] 有两个不可压缩流场:

⑴0,2

=+=z x v by ax v ;

⑵ch 1,0x

x z v e y v -=+=。求y v (设y =0时,0=y v )。 解:⑴

0=??+??y

v x

v y x ,02=??+

y

v ax y ,2(,)y v axy C x z =-+

0,0y y v ==,(,)0C x z = axy

v y 2-=∴

⑵ch 1x

x v e

y -=+,0z v =,由:

0=??+

??y

v x

v y x 有:ch 0y x

v e

y y

-?-+

=?,

积分: sh (,)x

y v e

y C x z -=+

0,0,(,)y y v C x z ===,sh x

y v e

y -∴=

第四章 理想流体动力学基础

[例2]:[4-8]测量流速的毕托管如图示,设被测流体密度为ρ,测压管内流体密度为1ρ,测压管中液面高差为h

,试证明所测流速为v = 解:沿流线1——2,以1点所在水平面为z 轴基准,列Bernoulli 方程:

2

2

1

1

2

1222p v p v

z z g g

g g

ρρ+

+=+

+

10

z =,10v =,则:

2

12

22p p v

z g

g

ρ-=-+

(1)

由于测速计内流体静止,可按静压给出,133p gz p ρ-=,314p gh p ρ=+,

2244()p g z z p ρ+-=

得: 123142()p p gz gh g z z ρρρ-=+-- 代入(1)

2

12

2314222()

()

2[]

p p v g z g

gz gh g z z g z g

ρρρρρ-=-++--=-+2243134111()2()222gz g z z gz gh

g g

g z z gh

h h

g

g

gh

g

ρρρρρρρρρρρρρ

ρ

-+-++=-+-+-===

所以:v =第六章 理想流体平面势流

[例1]:[6—1]平面不可压缩流体速度分布为:⑴x v y v y x -==,;⑵x v x y =-,

y v x y =+;⑶22x v x y x =-+,()2y v xy y =-+。判断ψ?、存在,并求出ψ?、。

1

[解]:⑴

1=??y

v x ,

1-=??x

v y ;

x

v y

v y x ??≠

??,?不存在。

0=??=

??y

v x

v y x ,故

y

v x

v y x ??-

=??,ψ存在。

22d d d d d d d d 2y x x y x y v x v y x x y y x y ψ

ψ

ψ??

??+=+=-+=+= ? ?????

()2

2

2

1y

x

+=

ψ

⑵y x v x -=,y x v y +=,则

1-=??y

v x ,

1=??x

v y ;

x

v y

v y x ??≠

??,?不存在。

1=??x

v x ,1=??y

v y ,则

y

v x

v y x ??-

≠??,ψ不存在。

⑶()y xy v x y x v y x +-=+-=22

2

,,

y y

v x 2-=??,

y x

v y 2-=??;

x

v y

v y x ??=

??,?存在。

(

)

()(

)22

3

2

2

2

2

3

2

2

3

2

2

2

2

d d d d 2d d()d d()d d()

3

2

2

d d d d d(

)

3

2

2

3

2

2

x y v x v y x y x x xy y y

x

x

y

y x x y x x y x

x

y

xy

xy ?=+=-+-+=-+--=

-+

-=-+

-

2

2

3

2

2

2

3

y

x

xy

x

-

+

-=

?

由于:

12+=??x x

v x ,

()12+-=??x y

v y ,故

y

v x

v y x ??-

=??,ψ存在。

()(

)

(

)

()22

2

2

3

3

2

3

2

d d d 2d d 1d d d d d 3

1d d d d()

3

3

y x v x v y xy y x x y x y y x y x x y x y y

y

x y xy y x y xy ψ=-+=++-+=+++-=+-

=+-

3

3

2

y

xy y x -

+=ψ

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.F1F2 11.三个容积完全相等的容器,联接如图示,先将阀门a,b关闭,阀门c开启。压强计p指示为0。将容器I充入压缩空气,绝对压强为300KPa,容器Ⅲ抽成真空度为30KPa。先关闭阀门c,再开启阀门a和b。这时,压强计p 的读数应该是(设当地大气压是100KPa) A.56.7KPa B.76.7KPa C.90.0KPa D.110.0Kpa

工程流体力学试题及答案1

一\选择题部分 (1)在水力学中,单位质量力是指(答案: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。 (2)在平衡液体中,质量力与等压面(答案:d) a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指(答案:d ) 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。 (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(答案:b) a、8; b、4; c、2; d、1。 (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于答案:c a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为答案:c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m (8)在明渠中不可以发生的流动是(答案:c ) a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是(答案:b)。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为答案:b a、缓流; b、急流; c、临界流; (11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H(答案:d )成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 (12)渗流研究的对象是(答案:a )的运动规律。 a、重力水; b、毛细水; c、气态水; d、薄膜水。 (13)测量水槽中某点水流流速的仪器有答案:b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 (14)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答案:d a、1米,λQ =1000; b、10米,λQ =100;

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中: z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重; h被测点的液体深度。 对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2) 此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 验分析与讨论 同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根。 当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分:

)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真。 )同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油 至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛由下式计算 中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?

工程流体力学A卷及答案

工程流体力学 A 卷 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 μτ=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<

工程流体力学历年试卷及答案[精.选]

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 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρμν=,斯(s m /2 ) 3、 因次和谐的原理,п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的,而平均流速在过流断面上是相等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ,稳定流,不可压缩流体,作用于流体上的质量力只有重力,所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ

工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案

工程流体力学闻德课后习题答案 第五章 实际流体动力学基础 5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ,u y =-2ay ,a 为实数,且a >0。试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ′x 、p ′y 以及压应力p x 、p y 。 解:0y x xy yx u u x y ττμ??? ?==+= ????? 24x x u p a x μμ?'=-=-?,24y y u p a y μμ?'=-=?, 4x x p p p p a μ'=+=-,4y y p p p p a μ'=+=+ 5-2 设例5-1中的下平板固定不动,上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动(如图 所示),由于上平板运动而引起的这种流动,称柯埃梯(Couette )流动。试求在这种流动情况下,两平板间的速度分布。(请将 d 0d p x =时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较) 解:将坐标系ox 轴移至下平板,则边界条件为 y =0,0X u u ==;y h =,u v =。 由例5-1中的(11)式可得 2d (1)2d h y p y y u v h x h h μ=- - (1) 当d 0d p x =时,y u v h =,速度u为直线分布,这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。 当 d 0d p x ≠时,即为一般的柯埃梯流动,它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成,速度分布为 (1)u y y y p v h h h =-- (2) 式中2d ()2d h p p v x μ= - (3) 当p >0时,沿着流动方向压强减小,速度在整个断面上的分布均为正值;当p <0时,沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生p <-1的情况. 5-3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。若忽略空气阻力,试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为2sin (2)2 x g u zh z ,单宽流量 3 sin 3 gh q 。

工程流体力学第二版习题答案

《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:

工程流体力学试卷答案样本

资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。 工程流体力学考试试卷 解答下列概念或问题(15分) 填空(10分) 粘度。 加速度为a y =( )。 已知平面不可压缩流体流动的流速为x x 2 2x 4y , 2xy 2y ( 20 分) 3. 求流场驻点位置; 4. 求流函数。 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 1. 流体粘度的表示方法有( )粘度、( )粘度和( ) 2. 断面平均流速表示式V =( );时均流速表示式 =( )。 3.—两维流动y 方向的速度为 y f (t,x, y ), 在欧拉法中y 方向的 4. 动量修正因数(系数)的定义式。=( 5. 雷诺数R e =( ),其物理意义为( 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 (15 分) 四. 1. 检查流动是否连续;

五.水射流以20m/s的速度从直径d 100mm的喷口射出,冲击 对称叶片,叶片角度45 ,求:(20分) 1. 当叶片不动时射流对叶片的冲击力; 2. 当叶片以12m/s的速度后退而喷口固定不动时,射流对叶片的冲击 力。 第(五)题

六.求如图所示管路系统中的输水流量q v ,已知H =24, l112丨3 l4100m , d1 d2 d4100mm , d3200mm , 第(六)题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动; 2. 粘性底层小于壁面的绝对粗糙度(); 3. 绝对压强、计示压强(相对压强、表压强)、真空度; 4. 几何相似、运动相似、动力相似; 5. a)在水击发生处安放蓄能器;b)原管中速度V。设计的尽量小些;c)缓慢关闭;d)采用弹性管。 1 .动力粘度,运动粘度,相对粘度;

传热学 参考书目

参考书目 1.杜广生主编,工程流体力学,中国电力出版社, 2005年1月,北京。 2.孔珑主编,工程流体力学(第二版),水利电力出版社, 1992,北京。 3.景思睿,张鸣远编著,流体力学,西安交通大学出版社,2001 年7月,西安。 4.莫乃榕主编,工程流体力学,华中理工大学出版社。 5.张也影编,流体力学,高等教育出版社 6.禹华谦, 莫乃榕. 工程流体力学(新世纪土木工程系列教材).北京:高等教育出版社,2004.1. 7.归柯庭等. 工程流体力学(21世纪高等院校教材). 北京:科学出版社, 2001. 8.禹华谦, 陈春光, 麦继婷. 工程流体力学(水力学). 成都:西南交通大学, 1999.12. 9.莫乃榕, 槐文信. 流体力学水力学题解(21世纪高等学校辅导教材.力学系列丛书).华中科技大学出版社,2002.1. 10.美)M.C.波特(Merle C.Potter), D.C.维格特(David C.Wiggert)著.流体力学(英文版).北京:机械工业出版社,2003.8. 11.郑洽馀, 鲁钟琪. 流体力学(第1版). 北京:机械工业出版社,1980. 12.潘文全. 流体力学基础(第1版). 北京:机械工业出版社,1980. 13.周亨达. 工程流体力学(第2版). 北京:冶金工业出版社,1988. 14.王维新. 流体力学(第1版). 北京:煤炭工业出版社,1986. 15.潘文全. 工程流体力学(第1版). 北京:清华大学出版社,1988. 16.李诗久. 工程流体力学(第1版). 北京:机械工业出版社,1980. 17.江宏俊. 流体力学(第1版). 北京:高等教育出版社,1985. 18.罗大海、诸葛茜. 流体力学简明教程. 北京:高等教育出版社,1986. 19.屠大燕. 流体力学与流体机械(第1版). 北京:中国建筑工业出版社,1994. 20.莫乃榕. 工程流体力学. 武汉:华中科技大学出版社,2000. 21.汪兴华. 工程流体力学习题集(第1版). 北京:机械工业出版社,1983. 22.叶诗美. 工程流体力学习题集(第1版). 北京:水利电力出版社,1985. 23.张也影, 王秉哲. 流体力学题解. 北京:北京理工大学出版社,1996. 24.程军等. 流体力学学习方法及解题指导. 上海:同济大学出版社,2004.9. 25.尚进. 工程流体力学. 北京:中国电力出版社(大连电力工业学校), 26.黄卫星等. 工程流体力学(过程装备与控制专业核心教材). 北京:化学工业出版社, 2001. 27.贺孔清. 工程流体力学. 东营: 石油大学出版社, 1995 28.赵毅山等. 流体力学. 上海:同济大学出版社,2004. 29.张兆顺, 崔桂香. 流体力学. 北京:清华大学出版社,1999. 30.孙文策. 工程流体力学. 大连:大连理工大学出版社, 1995. 31.丁祖荣.流体力学(高等教育“十五”国家级规划教材). 北京:高等教育出版社,2003.12. 32.陈卓如等编.工程流体力学(高等教育“九五”教育部重点教材). 北京:高等教育出版社,2004.1 33.孔珑主编.流体力学Ⅰ、流体力学Ⅱ、两相流体力学,北京,高等教育出版社,2003.9

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

工程流体力学试卷答案

工程流体力学考试试卷 一. 解答下列概念或问题 (15分) 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 二. 填空 (10分) 1.流体粘度的表示方法有( )粘度、( )粘度和( )粘度。 2.断面平均流速表达式V =( );时均流速表达式υ=( )。 3.一两维流动y 方向的速度为),,(y x t f y =υ,在欧拉法中y 方向的加速度为y a =( )。 4.动量修正因数(系数)的定义式0α=( )。 5.雷诺数e R =( ),其物理意义为( )。 三. 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 (15分) 四. 已知平面不可压缩流体流动的流速为y x x x 422-+=υ, y xy y 22--=υ (20分) 1. 检查流动是否连续; 2. 检查流动是否有旋;

3.求流场驻点位置; 4.求流函数。 五.水射流以20s m/的速度从直径mm d100 =的喷口射出,冲击一对称叶片,叶片角度 θ,求:(20分) 45 = 1.当叶片不动时射流对叶片的冲击力; 2.当叶片以12s m/的速度后退而喷口固定不动时,射流对叶片的冲击力。 第(五)题图

六. 求如图所示管路系统中的输水流量V q ,已知H =24, m l l l l 1004321====, mm d d d 100421===, mm d 2003=, 025.0421===λλλ,02.03=λ,30=阀ξ。(20分) 第(六)题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动; 2.粘性底层小于壁面的绝对粗糙度(?<δ); 3.绝对压强、计示压强(相对压强、表压强)、真空度; 4.几何相似、运动相似、动力相似; 5.a)在水击发生处安放蓄能器;b)原管中速度0V 设计的尽量小些;c)缓慢关闭;d)采用弹性管。 二.1.动力粘度,运动粘度,相对粘度; 第2 页 共2 页

工程流体力学试题与答案3

一、判断题( 对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共12分) 1.无黏性流体的特征是黏度为常数。 2.流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。 3.静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。 4.连通管中的任一水平面都是等压面。 5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。 6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。 7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。 10.在平行平面缝隙流动中,使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。 二、选择题(每题2分,共18分) 1.如图所示,一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s ,平板与固定边界的距离δ=5mm ,油的动力粘度μ=0.1Pa ·s ,则作用在平板单位面积上的粘滞阻力 为( ) A .10Pa ; B .15Pa ; C .20Pa ; D .25Pa ; 2. 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 .相切; B .重合; C .平行; D .相交。 3. 实际流体总水头线的沿程变化是: A .保持水平; B .沿程上升; C .沿程下降; D .前三种情况都有可能。 4.圆管层流,实测管轴上流速为0.4m/s ,则断面平均流速为( ) A .0.4m/s B .0.32m/s C .0.2m/s D .0.1m/s 5.绝对压强abs p ,相对压强p ,真空度v p ,当地大气压a p 之间的关系是: A .v abs p p p +=; B .abs a v p p p -=; C .a abs p p p +=; D .a v p p p +=。 6.下列说法正确的是: A .水一定从高处向低处流动; B .水一定从压强大的地方向压强小的地方流动;

重大流体力学实验1(流体静力学实验)

《流体力学》实验报告 开课实验室:年月日 学院年级、专业、班姓名成绩 课程名称流体力学实验 实验项目 名称 流体静力学实验 指导教 师 教师 评语教师签名: 年月日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程; 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能; 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象; 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性,在任何微小的剪切力作用下都会发生变形,变形必将引起质点的相对运动,破坏流体的平衡。因此,流体处于静止或处于相对静止时,流体内部质点之间只体现出压应力作用,切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面,静压强大小与其作用面的方位无关,只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等,即:z + p /ρg=c 在重力作用下, 静止流体中任一点的静压强p也可以写成:p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中,静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时, 静止液体中,位于同一淹没密度的各点的静压强相等,因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时,流体做等加速直线运动,等压面为一斜面;若流体做等角速度旋转运动,等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准,一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强,一种以当地大气压强为基准来计量的压强。

三、使用仪器、材料 使用仪器:盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料:水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法; 2、记录仪器编号及各点标高,确立测试基准面; 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强:关闭阀11,开启通气阀6,0p =0,记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?(此时0?=2?);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p > 0,测记0?及2?(加压3次);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p < 0(减压3次,要求其中一次,2?< 3?),测记0?及2?。 4、测定油容量 (1)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,加压打气球7,使0p > 0,并使U 形测压管中的油水界面略高于水面,然后微调加压打气球首部的微调螺母,使U 形测压管中的油水界面齐平水面,测记0?及2?,取平均值,计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ,为油的高度h 。由等压面原理得:01p =a H=r h (1.4) a 为水的容重 (2)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,开启放水阀11减压,使U 形管中的水面与油面齐平,测记0?及2?,取平均值,计算0?-2?=H 2。得:02p =-a H 2=(r-a)h (1.5) a 为水的容重 式(1.4)除以式(1.5),整理得:H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)

工程流体力学课件

流体力学 绪论 第一章流体的基本概念 第二章流体静力学 第三章流体动力学 第四章粘性流体运动及其阻力计算 第五章有压管路的水力计算 第六章明渠定常均匀流 第九章泵与风机 绪论 一、流体力学概念 流体力学——是力学的一个独立分支,主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。 1738年伯努利出版他的专著时,首先采用了水动力学这个名词并作为书名;1880年前后出现了空气动力学这个名词;1935年以后,人们概括了这两方面的知识,建立了统一的体系,统称为流体力学。 研究内容:研究得最多的流体是水和空气。 1、流体静力学:关于流体平衡的规律,研究流体处于静止(或相对平衡)状态时,作用于流体上的各种力之间的关系; 2、流体动力学:关于流体运动的规律,研究流体在运动状态时,作用于流体上的力与运动要素之间的关系,以及流体的运动特征与能量转换等。 基础知识:主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程(反映物质宏观性质的数学模型)和物理学、化学的基础知识。 二、流体力学的发展历史

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。古时中国有大禹治水疏通 江河的传说;秦朝李冰父子带领劳动人民修建的 马人建成了大规模的供水管道系统等等。 流体力学的萌芽:距今约2200年前,希腊学者阿基米德写的“论浮体”一文,他对静止时的液体力学性质作了第一次科学总结。建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。此后千余年间,流体力学没有重大发展。 15世纪,意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题;17世纪,帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学,却是随着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。 流体力学的主要发展: 17世纪,力学奠基人牛顿(英)在名著《自然哲学的数学原理》(1687年)中讨论了在流体中运动的物体所受到的阻力,得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。使流体力学开始成为力学中的一个独立分支。但是,牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础,他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差别。 之后,皮托(法)发明了测量流速的皮托管;达朗贝尔(法)对运动中船只的阻力进行了许多实验工作,证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系;瑞士的欧拉采用了连续介质的概念,把静力学中压力的概念推广到运动流体中,建立了欧拉方程,正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动;伯努利(瑞士)从经典力学的能量守恒出发,研究供水管道中水的流动,精心地安排了实验并加以分析,得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。 欧拉方程和伯努利方程的建立,是流体动力学作为一个分支学科建立的标志,从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起,位势流理论有了很大进展,在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国拉格朗日对于无旋运动,德国赫尔姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究……。在上述的研究中,流体的粘性并不起重要作用,即所考虑的是无粘性流体。这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。 19世纪,工程师们为了解决许多工程问题,尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学,部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究,这就形成了水力学,至今它仍与流体力学并行地发展。1822年,纳维(法)建立了粘性流体的基本运动方程;1845年,斯托克斯

工程流体力学历年试卷及标准答案

一、判断题 1、根据牛顿内摩擦左律,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、一个接触液体的平而壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁而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,管嘴岀流流量系数大于孔口岀流流量系数。 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而粗糙度很小的管道。 D-J 9、外径为D,内径为d的环形过流有效断而,英水力半径为——。 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疑计,当英汞-水压差计上读数ΔΛ=4

流体力学试卷及答案

一.填空题(共30分,每小题2分) 1.均质不可压缩流体的定义为 。 2.在常压下,液体的动力粘度随温度的升高而 。 3.在渐变流过流断面上,动压强分布规律的表达式为 。 5.只要比较总流中两个渐变流断面上单位重量流体的 大小,就能判别出流动方向。 6.产生紊流附加切应力的原因是 。 7.在静止流体中,表面力的方向是沿作用面的 方向。 8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与 有关。 9.渐变流流线的特征是 。 10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为 。 $ 11.局部水头损失产生的主要原因是 。 12.直径为d 的半满管流的水力半径R = 。 13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速x u 和y u 满足 方程 。 14.弗劳德数Fr 表征惯性力与 之比。 15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量 。 二.(14分)如图所示,一箱形容器,高 1.5h m =,宽(垂直于纸面)2b m =,箱内充满水,压力表的读数为220/kN m ,用一半径1r m =的园柱封住箱的一角,求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。 / ! 题二图 题三图

三.(14分)如图所示,一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管直径3D m =,主管流量335/Q m s =,分叉管直径2d m =,两分叉管流量均为2Q ,分叉管转角 060θ=,1-1断面中点的压强2294/p kN m =,不计水头损失,求水流对支座的作用力。 四.(14分)如图所示,长50L m =、直径0.21D m =的自流管,将水自水池引至 吸水井中,然后用水泵送至水塔。已知泵的吸 水管直径0.2d mm =,管长6l m =, 泵的抽水 量30.064/Q m s =,滤水网的局部阻力系数 12 6.0ξξ==,弯头的局部阻力系数30.3ξ=, 自流管和吸水管的沿程阻力系数0.02λ=。假 定自流管中通过的流量等于泵的抽水量。试 求:(1)水池水面与吸水井的水面高差h ;(2) 水泵的安装高度2s H m =时,水泵进口断面的 真空度。 五.(14分)油在管中以1/v m s =的速度向下流动,油的密度 3920/kg m ρ=,管长3l m =,管径25d mm =,水银压差计测得9h cm =. 试求:(1)油在管中的流态;(2)油的运动粘度ν;(3)若保持相同的平均速度反方向运动时,压差计的读数有何变化(水银密度313600/kg m ρ'=) 六.(14分)用文丘里流量计量测空气(绝热指数 1.4k =,气体常数287/R J kg K =?)的质量流量。已知进口断面的直径为1400d mm =,绝对压强为21140/p kN m =,温度为0118T C =,喉部断面2150d mm =,22116/p kN m =,假定流动为一元恒定等熵气流,求通过流量计的质量流量。 题四图 】

流体力学流体的受力分析

(流体力学)流体的受力分析 第一部分? 流体的受力分析 (一) 静力学的研究内容 研究流体在外力作用下处于静止状态时的力学规律。通过受力分析可知:静力学主要是获得静止状态下的压强,即静压强。进一步把面积考虑进去,获得与流体相互作用的固体壁面所受到时的流体作用力。 (二) 控制体的选择 1. 控制体的定义 流场中,用几何边界所围成的固定空间区域称为控制体,它是流体力学的研究对象. 流体静力学中,把控制体又称为隔离体. (三) 流体的受力 控制体中流体质点的受力总体上可分为表面力和质量力两类. 1. 表面力(Surface Force) (1) 定义 通过接触界面作用于控制体中流体质点上的力称为表面力,又称之为接触力.如一容器内盛有水,其中壁面对所盛流体的约束力及作用于液体自由表面的大气压力等都均属于表面力 (3) 实质 ?? 虽然质量力属于“力”的概念,而加速度属于“运动”的概念,但单位质量的质量力就是加速度,在这里"动"与"力"合二为一. (四) 静止状态及静止状态时的受力分析 1. 静止状态 (1) 含义

相对于所选定的坐标系,流体不移动、不转动及不变形,称为静止状态或平衡状态。 (2) 分类 A. 绝对静止:相对于惯性坐标系,如地面,流体处于静止状态; B. 相对静止:相对非惯性坐标系,流体处于静止状态。 2. 静止状态时的受力分析 (1) 表面力:流体处于静止状态时,内部无相对运动,则流体内部各处切应力为零,流体不呈现出黏性,即表面力中只存在压强。 (2) 质量力:若处于重力场下,单位质量力为重力加速度;若还处于惯性力场下,则单位质量力还应包括惯性加速度等。一般不考虑电磁场作用。 (五) 静压强 1. 含义 流体处于静止状态下所受到的压强,称为静压强,区别于流体运动状态下的所谓动压强。 2. 实质 静压强实际上是流体所受的表面力中的法向应力。 (六) 静压强特性 1. 存在性与方向性。静止流体所受表面力中只存在静压强,其方向总是垂直于作用面,并指向流体内法线方向。 [注意]? 液体自由表面上的表面张力是例外。 2. 各向等值性。静止流体中任一点的压强值在空间各方位上,其大小均相等,它只与该点空间位置有关。

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测 压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ 。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂 直高度h和h 0,由式,从而求得γ 。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm, =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒

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