重庆大学 流体力学 课堂习题
一元流体动力学基础
1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kg /7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kg ρ=?→//
A
Q
v ρ=
得：s m v /0154.0=
2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得：A
Q v =
由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122=
3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.03
33== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程：
33223311,A v A v A v A v ==
得：s m v s m v /5.2,/625.021==
4.设计输水量为h kg /1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。
解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1=
5.圆形风道，流量是10000m 3
/h,，流速不超过20 m/s 。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。
解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得：s m v /5.17=
6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为54321u u u u u ，，，，，空气密度为ρ，求
质量流量G 。
解：（1）由题设得测点到管心的距离依次为1r ……5r
∵
10
3102
22
1S r S r =
=
ππ 4
2
d
S π=
∴
d
r d r 10
2310221=
=
同理d r 10
253= d r 10
274= d r 10
295=
（2））
（512
5
1
4
u u d
v S G ????????+==π
ρ
ρ 7.某蒸汽管干管的始端蒸汽流速为25 m/s ，密度为2.62 kg/ m 3.干管前段直径为50 mm ，接出直径40 mm 支管后，干管后段直径改为45 mm 。如果支管末端密度降为2.30 kg/m 3，干管后段末端密度降为2.24 kg/m 3，但两管质量流量相同，求两管终端流速。
解：由题意可得支
干终干始支
干）（）（）（vA vA vA Q Q ρρρ===2
1
得：??
?==s
m v s m v /8.22/18支干终
8.空气流速由超音速过渡到亚超音速时，要经过冲击波。如果在冲击波前，风道中流速为=v 660 m/s ，密度为=ρ 1 kg/m 3。冲击波后速度降至=v 250 m/s 。求冲击波后的密度。
解：2211Q Q ρρ= 又面积相等
3
2
112/64.2m kg v v ==
ρρ
9.管道由不同直径的两管前后相连接组成，小管直径A d =0.2 m ，大管直径B d =0.4 m 。水在管中流动时，A 点压强A p =70kN/ m 2，B 点压强B p =40kN/ m 2。B 点流速B v =1 m/s 。试判断水在管中流动方向。并计算水流经过两断面间的水头损失。 解：设水流方向B A → 由连续性方程知：B B A A A v A v = 得：s m v A /4= 由能量方程知：
1222
2
220h Z g
v p g
v p B B
A A
+++
=
+
+
γ
γ
得：0824.212>=m h
∴水流方向B A →
10.油沿管线流动,A 断面流速为2 m/s,不记损失,求开口C 管中的液面高度。 解：由连续性方程知：2211A v A v = 得：s m v /5.4
2= 由能量方程得： g
v p g
v p 2022.12
2
2
2
1
1
+
+
=+
+γ
γ
其中：
m p 5.11
=γ
代入数据解得：
m p 86.12
=γ
11.水沿管线下流,若压力计的读数相同,求需要的小管直径
0d ，不计损失。
解：由连续性方程：0011A v A v =
由能量方程得
g
v 22
1
+3=
g
v 22
得面积m d A 12.000=?
12.用水银比压计量测管中水流,过流断面中点流速u 。如图，测得A 点的比压计读数
h ?=60mm 汞柱。(1)求该点的流速u ，(2)若管中流体密度为0.8g/cm 3的油,h ?不变,该点流
速为若干,不计损失。
解：设水银容重为‘
γ
（1）1u =
()g h
ρ
ρρ?-’
2=3.85m/s
（2）2u =
(
)
g h
2
22ρρρ?-‘
=4.31m/s
13.水由图中喷嘴流出,管嘴出口d =75 mm ，不考虑损失，计算H 值以m 计，p 值2
/m kN 计。
解：gH v 23=
由连续性方程得：332211A v A v A v ==
由1—2断面列能量方程：g
v P g
v P Z 222
2
2
2
1
1
+
=
+
+
γ
γ
由断面压强公式：22211175.0)175.0(Z P Z Z P 水汞水γγγ+?+=+++
列水箱水面至喷口处方程：g
v H 22
3
=
得：m H 8.11=
列压力表至喷口处方程：
g
v g
v P 222
3
2
2
2
=
+
γ
得：2
/79m kN P =
14.计算管线流量,管出口d=50mm,求出A,B,C,D 各点的压强,不计水头损失
解：对出口D ，4222
?==g h g v
d ?
由连续性方程知c b a v v v == 又d d a a A v A v = 得：a d v v 9= 由A →D 列能量方程
g
v g
v p d
a
a
203202
2
+
+=++
γ
得：2/68m kN p a =
同理可得：2/48.0m kN p b -=2/1.20m kN p c -=0=d p
15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解：设水容重为γ，水银容重为1γ
由连续性方程b b a a A v A v =
2
05.04
）（π
=a A
001.06.0??==πδπd A b
由能量方程知g
v g
v b
a
200232
2
+
+=+
解得：=Q s m A v a a /00815.03= 列管口到水银测压计出口的方程：
h g
v a
12
25.13γγ
γ=++）（
得：mm h 395=汞柱
16.同一水箱上下两孔口出流,求证:在射流交点处, h 1y 1=h 2y 2
解：1h =
g
v 22
1
，g
v h 22
2
2=
2
112
1gt y =
，2
222
1gt y =
∵2211t v t v = ∴2211y h y h =
17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接h d d ，，21均为已知,问气罐压强0p 多大方才能将B 池水抽空出。
解：设水的容重为γ，g
v p 22
2
0γ=
g
v g
v p 222
2
2
1
1
=
+
γ
h p γ-=1 2211A v A v =
得： 1
4
120-???
? ??≥
d d h
p γ
18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49 kN/ 2m ，闸门打开后，压力表读数为0.98 kN/ m 2
，由管进口到闸门的水头损失为1 m ，求管中的平均流速。
解:
由能量方程得2112
22-++=h g
p g v
p γ：
又m h 121=- 得：s m v /74.8=
19.由断面为0.2m 2和0.1 m 2
的两根管子所组成的水平输水管系从水箱流入大气中：（1）若不计损失（A ）求断面流速v 1和v 2.（B ）绘总水头线及测压管水头线；（C ）求进口A 点的压强。（2）计算损失：第一段为4
g
v 22
1
,第二段为3
g
v 22
2
.（A ）求断面流速v 1和v 2.（B ）绘总
水头线及测压管水头线；（C ）根据水头线求各段中间的压强，不计局部损失。
解：（1）s m gH v /85.822==，又1122v A v A =
得：s m v /43.41=
m g
v m g
v 42,
12
2
2
1==
由能量方程g
v p A
200402
1
+
+=
++γ
得：2/41.29m kN p A = （2）由能量方程g
v g
v g
v 23
24
242
2
2
1
2
2
++=
,212v v =
得：s m v /9.32=,s m v /98.11=
m g v m g v 4.024
,2.022
1
2
1
==
m g
v m g
v 4.223
,8.022
2
2
2
==
由图，p 是梯形中位线
2
11/2.334.338.321
m
kN p m
p =?=+=）（ 2p 是三角形中位线
2
22/76.112.14.22
1m
kN p m
p =?=?=
20.高层楼房煤气立管B ，C 两个供气点各供应Q=0.02m 3/s 的煤气量。假设煤气的密度为0.6kg/m 3，管径为50mm ，压强损失AB 段为3ρ
2
2
1v 计算，BC 段为4
2
2
1
v ρ计
C 点保持余压为2/300m N ，求A 点酒精（3/9.7m kN =酒γ）液面应有的高度（空气密度为1.2 kg/m 3
） 解：列C A →断面方程
2
42
32
22
22
1
2
122
1
v v v p Z Z g
v p c c A ρ
ρ
ρ
γγρ
+++=--++））（（空气 即：
g
v v v g v h 24
6.02
3
6.02
6
.03000606.02.12
6
.02
2
2
1
2
22
1
?+?++=--++）（）（酒γ
22
4
v d Q π
=
12
4
2v d Q π
=
得：mm h 7.44=
21.锅炉省煤器的进口处测得烟气负压h 1=10.5mm O H 2，出口负压h 2=20mm O H 2。如炉外
空气密度=ρ 1.2kg/m 3，烟气得平均密度‘
ρ=0.6kg/m 3
，两测压断面高差H=5m,
试求烟气通
过省煤器的压强损失。
解：损）（）（p v
p Z Z v
p a ++=-?-++2
2
2
2122
1ρ
γγρ
即：损水‘
水）（）（p h g h +-=--+-2150γρργ
a p p 68.63=损
22.烟囱直径d=1m 。通过烟气量G=176.2kg/h ，烟气密度=ρ0.7kg/m 3，周围气体的密度a ρ 1.2kg/m 3
，烟气压强损失1p =0.035
γdg
Hv
22
计算,要保证底部（1断面）负压不小
于10mm O H 2，烟囱高度至少为多少？求2H 高度上的压强，绘烟囱全高程1-M -2的压强分布。计算时1-1断面流速很低，忽略不计。
解：vA G ρ= 得：s m v /1.9= 由能量方程得： ρργγ
d
Hv v H p A
2035
.02
0)(02
2
1++
=-++
即：035.027
.02
7.0)0()7.02.1(2
2
?+=--+-d
Hv v
H g h 水γ
得：m H 6.32≥
又断面1—1至M 断面的能量方程得：
ρργγ
d Hv v
p H p m A
22
035.02
)(2102
2
1+
+
=-+
+
即：)035.027
.0(2
12
7
.0)02
()7.02.1(2
2
?+
+=--+-d
Hv v
p H g h m 水γ
得：a m p p 5.63-=
a p h 07.98807.910-=?-=-水γ a p gH 8.159)7.02.1(=-
总能量=a p 7.6107.988.159=-
a p v
292
2
=ρ
=m p 三角形中位线（负值）a p 5.63297.618.1592
1
-=+--=）（ 23.图为矿井树直和横向坑道相连，竖井高为200m ，坑道长为300m ，坑道和竖洞内保 持恒温=t 15℃，密度=ρ 1.18 kg/m 3，坑外气温在清晨为5℃，密度0ρ=1.29kg/m 3，中午为
20℃，密度=ρ 1.16kg/m 3
，问早午空气的气流流向及气流流速v 的大小。假定总损失9g
v
22
γ。
解：在清晨时0ρρ<，气体从矿井流出
由能量方程ρρ
?ρρ2
9
2
2
2
0v
v
h g +=-）（
200=h ?
18.129.10-=-ρρ
得：s m v /03.6=
中午时0ρρ>，气体由外向内注入
2
92
2
2
0v
v
h g ρ
ρ
?ρρ+=-）（
200-=h ?
18.116.10-=-ρρ
得：s m v /58.2=
24.图为一水平风管，空气自断面1-1流向断面2-2，已知断面1-1的压强=1p 150mm O H 2，v 1=15m/s ，断面2-2的压强=2p 140mm O H 2，v 2=10m/s ，空气密度=ρ 1.29kg/m 3，求两断面的压强损失。
解：损p v p v p ++=+2
2
2
222
11ρ
ρ
解得：2/5.178m N p =损
25.图为开式试验段风洞，射流喷口直径d =1m ，若在直径D =4m 的进风口壁侧装测压管，其读数为h =64mm O H 2，空气密度=ρ 1.29kg/m 3，不计损失，求喷口风速。
解：设进口出口风速分别为21v v ， 连续性方程2211A v A v = 得：21161v v =
由能量方程：2
2
2
22
11v v p ρ
ρ=+
又h p γ=1 得：s m v /312=
26.定性绘制图中管路系统的总水头线和测压管水头线。
27.利用20题的数据绘制煤气立管ABC 的各种压强线。 解：由题
831606.02.12
4.206
.07.449.72
2
122
1=?-++?=--++g Z Z g v p a A ）（）（）（ρρρ
()()35312=--Z Z g a ρρ
4782
2
1=+v p A ρ
85.1242
2
1
=v ρ
2.312
2
2=v ρ
28.高压管末端的喷嘴如图，出口直径d=10cm ，管端直径D=40cm ，流量Q=0.4m 3/s ，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力多少？ 解：由连续性方程：
2211A v A v Q == 得：s m v s m v /96.50/17.321==，
由能量方程得：2
2
2
22
11v v p ρ
ρ=+
得：a Mp p 29.11=
由动量定理得：()1211v v Q F A p -=-ρ 得：kN F 34.143=
根据牛顿第三定律，螺栓受力为F - 所以每个螺栓受力为
kN F 95.1112
=
29.径为d 1=700mm 的管道在支承水平面上分支为d 2=500的两支管，A-A 断面压强为2
/70m kN ，管道流量s m Q /6.03
=，两支管流量相等：
（1）不计水头损失，求支墩受水平推力。（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。
解：设受水平推力为R ，管道流速和支管流速分别为21v v ，，压强为21p p ，
（1）R v Q A p v Q A p ++=+0
2222111130cos 2）（ρρ ①
22
1385.04
m d
A ==
π，2
2196.0m A =
s m A Q v /56.11
1==
，s m v /53.12=
能量方程2
2
2
222
11v p v p ρ
ρ+=+
得：22/05.70m kN p = ② ②代入①得：kN R 294.3=
（2）R v Q A p v Q A p ++=+）（‘
222211112ρρ ③ 2
52
2
2
22
222
11v v p v p ρ
ρ
ρ
++=+’
得：a Kp p 19.64'2= ④ ④代入③得：kN R 301.5=
30.水流经1800弯管自喷嘴流出，如管径D=75mm ，喷嘴直径d=25mm ，管道前端测压
表读数M=60kN/m 2
，求法兰盘接头A 处，上、下螺栓的受力情况。假定螺栓上下前后共安装四个，上下螺栓中心距离为150mm ，弯管喷嘴和水重力为100N ，作用位置如图。
解：控制体是水，螺栓力不可列到控制体上 由图：R Qv Qv A p =++2111ρρ g
v g
v p 23.022
2
2
1
1
=
++
γ
2211A v A v =
解N R 5.334=
N R F F 25.1672
==
+下上 ①
方向与R 相反
取管和水为研究对象，0=∑M
30075753002Q v F F G ρ+=+下上
∴N F F 8.149=-下上 ② 由①②解：N F N F 5.158,7.8==下上
31.下部水箱重224N ，其中盛水重897N ，如果此箱放在秤台上，受如图的恒定流作用。问秤的读数是多少？
解：从上部出口及下部出口知：
8.121g v =
到达下部水面： ）（68.122+=
g v
?Q =s m
d
g A v 3
2
11187.04
8.12=?
=
π
下落冲力21Qv F ρ= 从下部出口冲力12Qv F ρ=
?()1221v v Q F F F -=-=ρN 1198=
?读数N 23191198897224=++=
32.求水流对1m 宽的挑流坎AB 作用的水平分力和铅直分力。假定A 、B 两断面间水重 为2.69kN ，而且断面B 流出的流动可以认为是自由射流。 解：由连续性方程知：
1100h v h v =（其中 m h 1.20=）
0—1：g
v h g
v h 222
1
12
0+
=+
（其中m h 6.01=）
?s m v 66.51= ?s m h v Q 2114.3==
同理1—2： g
v h g
v h 222
2
22
1
1+
=+
（其中m h 9.02=）
解得：s m v 11.52= 动量方程：
x ：()121v v Q F P x x -=-ρ y ：()
02-=-y y V Q G F ρ
其中：6.02
6.01?==g
A gh P c ρρ
45cos 22v v x =，
45sin 22v v y =
?KN F x 7.8=，KN F y 98.14=
33.水流垂直于底面的宽度为1.2m ，求它对建筑物的水平作用力。 解：g
v h g
v h 222
2
22
1
1+
=+
其中：m h 5.11=,m h 9.02= 由连续性方程2211h v h v =得：
s m v 572.21=,s m v 287.42=
?2.12222?==h v A v Q ?2.12
111??=H h g
P ρ,2.12
222??=H h g
P ρ
由动量方程：()1221v v Q R P P -=--ρ
解得N R 23.5=
34.喷嘴直径25mm ，每个喷嘴流量为s L 7，若涡轮以min 100r 旋转，计算它的功率。
解：由22A v Q =得：s m v 268.142=
?s m v r v v 8260
1006.0222=??
-=-=πω‘
?NM r Qv M 4.134042=-=’ρ
?ωM N =s J 1405260
1004.134=??
=π
35.已知平面流动的速度分量为：(
)
2
2
2y
x
y u x +-=πΓ，(
)
2
22y
x x u y +=
πΓ，式中Г为常数，
求流线方程并画出若干条流线。
解：由题意得
y
x
u dy u dx =
0=+ydy xdx
积分：c y x =+22 流线为同心圆
36.已知平面流动的速度分量为：2
t x u x +=，2t y u y +-=，试求：t=0和t=1时，过M(1,1)
点的流线方程。 解：由题意得
y
x
u dy u dx =
即：
2
2
t
y dy t
x dx +-=
+
设2t x u +=,dx du =
2
t y v +-=,dy dv -=
原式：
0=+
v
dv u
du
积分：c uv =
?()()c t y t x =+-+22
当1110-====c y x t ，，， ∴1=xy
当0111====c y x t ，，， ∴()()011=+-+y x 即：()()011=-+y x
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】
工程流体力学(一)试题库
2009 年 秋季学期 工 程 流 体 力 学 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 班号 学号 姓名 一、解释下列概念：（20分） 1. 连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2. 等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 3. 恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述 Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义。 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5. 有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。
二.简答题（10分） 1.流体粘性产生的原因是什么？影响流体粘性的因素有哪些？ 2.粘性的表示方法有几种？影响流体粘性的因素有哪些？ 3.举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三．推导题（30分） 1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为： 2．试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2．试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程（N-S 方程） 4. 由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发，推求粘性流体总流的伯努利方程，并指出其使用条件。 5.推求粘性不可压缩流体作恒定流动时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有: z+p/ρg=c 1.试证明：粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 ,,x y z v yz t v xz t v xy =+=+= 10 d V dt ρ ρ+?=u v g ()1 3 xx yy zz p σσσ=- ++
重庆大学流体力学课程试卷
重庆大学 流体力学 课程试卷 2005~2006学年 第 2 学期 开课学院： 城环学院 课程号： 考试日期： 2006.7.3 考试方式： 考试时间： 120 分钟 1.作用在流体上的力按作用方式分有： 和 力。 2．液体静力学基本方程p z c g ρ+=的几何意义为液体中任意两点的 相等；则物理意义为 。 3. 尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系 数λ的因素不同，其中紊流光滑区影响λ的因素为 ，紊流粗糙区影响λ的因素为 。 4．圆管均匀流中，切应力与点到管轴的距离r 成 ，管轴 处切应力的值为 。 5.管嘴出流的工作条件是：(1) 、(2) 。 二、名词解释（共10分，每小题5分） 1. 理想流体模型 2. 临界水深 三、计算题（共70分） 1. 如图所示，两水池间的隔板处有一个圆柱体闸门，已知：圆柱体直径D=1m ，垂直于图面长L=1m ；左池敞口，水深H=6m ；右池密闭，h=1m ， 。求：作用在圆柱体闸门 题1图 2. 图示水泵给水系统，输水流量Q =100l /s ，水塔距与水池液面高差H =20m ，吸水管长度l 1=200m ，管径d 1=250mm ，压力管长度l 2=600m ，管径d 2=200mm 。水泵真空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ 2 =0.02，各局部阻力系数分别为：1 2.5ξ=, 20.5ξ= 3 1.1ξ=，4=ξ管水头线。 命 题人：龙天渝 组题人： 审题人： 命题 时间： 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密
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
流体力学课堂习题
1.如图所示的密闭容器中，液面压强p0＝9.8kPa，A点压强为49kPa，则B点压强为多少？ , 在液面下的深度为多少？。求露天水池水深5m处的相对压强为 多少？ 2：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_______？ A．随深度增加而增加；B.随深度增加而减少； C.常数； D. 不确定 3. 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 4.某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000P a ; B. 55000P a； C. 35000P a； D. 165000P a。 5.金属压力表的读数值是： A. 绝对压强 B.绝对压强加当地大气压； C. 相对压强； D. 相对压强加当地大气压 6.一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，则容器内绝对压强为几米水柱? A. 2m； B.8m C.1m D. -2m 2-6 如题2-6 图所示，U 型管水银压差计h1 76 cm，h2 152 cm，油的相对密度为0.85，大气压强为756 mmHg，求压强p x。 2-7 如题2-7图所示的倒装差压计，油的相对密度为d 0.86，h1=165cm，h2=25cm，h3=50cm，
求p x p y的值。 2-6 题图2-7题图2-8 若测压管水头 第三章习题 3-1 如题3-1图所示，d=80mm的一分流管，在壁面上等距离地开有四处分流口，若分 流管底端封闭，经各分流口流出的流量为Q1=Q2=Q3=Q4 =0.015m３/s，求分流管2-2截面与4-4 截面上的流速是多少？ ３－１题图 3-4 如题3-4图，一大水箱出流口连接多个变截面管道。已知d1=100mm，d2=150mm， d3=125mm，d4=75mm，自由液面上表压强p０=147150Pa，H=5m。不计能量损失，求管道内水的流量。 3-7 如题3-7图，水自密封容器沿管路流出，d1=100mm，d2=150mm，容器液面上的真空度为1kN/m2，求：1）管内流量；2）A点流速；3）管中压强最低点的位置及其负压值。 3-8 如题3-8图所示，水流经一倾斜管段流过，若d1=150mm，d2=100mm，h1=1.5m，h2=1.2m，A 点处流速为2.4m/s，不计能量损失，求B点处水管高度h3为多少？
重庆大学流体力学考研辅导班09笔记
2009年重庆大学流体力学 辅导班笔记 适用专业 .081403☆市政上程 .081404供热、供燃气、通风及空调上程 .081421★城市环境与生态上程(建筑环境与设备上程专业) .081421★城镇建设安全上程 .083001.☆环境科学 .083002☆环境工程 注意事项: 1、考试试卷与答题纸是分开的，答题一律答到试卷上; 2、考试的时一候会给步骤分，所以答题不要怕麻烦，该写的不能省略; 3、题型:参照历年真题； 4、不要押题，猜题，笔记上讲过的题目并不是说要考的题目，主要掌握的还是方法，要想考高分一定要全全面复习，多做题目; 5、笔记中的章节结合教材《水力学》(修订版)严新华主编，科学技术文献出版社& 《流体力学学习辅导与习题精编》蔡增基主编，中国建筑工业出版社； 6、历年真题中的概念题反复出现，望重视，从历年考题的大题可以初步了解考试的重点;
2009年重庆大学流体力学辅导班笔记 第一部分不考的内容 《流体力学》龙天渝、蔡增基主编，中国建筑工业出版社2004年此书中打*的章节不考 以下章节以《水力学(工程流体力学)》(修订版)严新华主编为准，具体考试内容后面笔记会详细涉及。 第一章绪论 ●表面张力不考 第二章水静力学 ●浮体、潜体不考，本章的一些证明不考(如压强公式的证明) 第三章一元恒定流动动力学 ●考试重点章节，动量方程为重点; ●恒定气体伯努利方程建环考，给排环境不考； ●恒定平面势流问题：关于应力和应变率的关系不考，关于微团的流动只需了解，需知道液体微团运动的意义，恒定平面势流中势流的叠加不考，流函数，势函数的关系重点(必考)。 ●不可压缩流体运动微分方程:方程的意义要会写，紊流的基本方程，
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。
流体力学课后习题答案
【2012年】《液压与气压传动》继海宋锦春高常识-第1-7章课后答案【最新经典版】 1.1 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器 液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2 液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是 液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作
用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统常使用液压油液作为工作介质。 1.3 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就 是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度 或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速围大，并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。 （5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和 操作。 （6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。答：缺点：（1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格
流体力学习题解答
《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 p ρ=。 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。 第二章流体静力学 1．在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是。 A、同一种液体； B、相互连通； C、不连通； D、同一种液体，相互连通。 2．压力表的读值是 A、绝对压强； B、绝对压强与当地大气压的差值； C、绝对压强加当地大气压； D、当地大气压与绝对压强的差值。 3．相对压强是指该点的绝对压强与的差值。 A、标准大气压； B、当地大气压； C、工程大气压； D、真空压强。
(完整版)重庆大学流体力学课程试卷
A卷 B卷 开卷闭卷 其他 ，
222 7.7kN()4 z H O H O D P V L πγγ=?=? ?=↑ 7.7kN()z P P ==↑过圆柱中心 2. 图示水泵给水系统，输水流量Q =100l/s ，水塔距与水池液面高差H=20m 水管长度l1=200m ，管径d1=250mm ，压力管长度l2=600m ，管径d2=200mm 空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ2=0.02，分别为： EMBED Equation.DSMT4 1 2.5ξ=, 20.5ξ= 2
f h g p z g p z ++ + =+ + 222 2 2 22 1 1 1υγ υγ 18 .908.96 .1902++=+ p p 2=9.8kN/m 2 （1分） 控制体，受力分析如图： （2分）615.06.194 2.04 2 12 1=??= = ππp d P kN 308.08.94 2.04 2 22 2=??= = ππp d P kN （5分） 列x 动量方程： ) 185.3185.3(1.01308.0615.0) (1221--??=-+--=-+=∑R Q R P P F x υυρ R=1.56kN 4. 已知：u x =-kx ， u y =ky ，求：1）加速度；2）流函数；3）问该流动是有 涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。（15分） 解： 加速度 （4分） 22x y a k x a k y == 流函数ψ （4分） c kxy kydx dy kx dx u dy u y x +-=--=-=??ψ （4分） 000)( 5.0=-=??- ??=y u x u x y z ω 是无旋流 （3分） C ky kx kydy xdx k dy u dx u y x ++-=+-=+=??2 2 5.05.0? 5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数m=1，渠底宽为b=10m ，水深h=2m ，渠底过流能力76.12=Q m 3/s 。求渠道的底坡i 。（10分）
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
流体力学课后习题答案
5.1题 5.3题 解：按小孔出流计算出口流量为： 则每水面下降的微段需要的时间为： 故需要时间为： 5.4解：依据题意，为短管出流水力计算问题。 可以先计算短流量，则灌水时间可求。 2 0.62 1.218/4d Q L s πμ==? =20.82 1.612/4 N N d Q L s πμ==? =0.756 1.512p H m γ = =2 30.62/4 d Q s πμ==? =40bldH dH dT Q = = 2.8 0.5 04080 6900.1939 dH T H s === ? Q =253280.0768V T s Q == =230.0768/m s π==
5.5解：水面最终保持平衡，即说明自流管的流量最终将与两台水泵的抽水量相同。 5.14设并联前的流量为 Q1，并联后左管的流量为Q2 ，则并联后的右管流量为1/2Q2。 利用长管出流方程H=ALQ 平方 有： 5.17解：总扬程包括抬水高度及水头损失， .... 流入 吸出Q Q =A Q = 流入 161C R n == 221133889.80.0110.02580.2 ()4gn R λ???== =25023600d Q π?∴===流入 0.57H m ?=2222112222152()24H ALQ H ALQ AL Q ALQ ===+ = 22 1122520.794Q ALQ ALQ Q =?==2 2g f g l v H H h H d g λ =+=+22 40.07 1.42/0.254 Q v m s d ππ?===?221500 1.42200.02535.5620.2529.8g l v H H m d g λ ∴=+=+??=?98000.0735.56 443.50.55a a QH QH N kW N γγ η η ??=?===
流体力学题库
流体的粘滞切应力： 【例1-1】一平板距另一固定平板δ=0.5mm，二板水平放置，其间充满流体，上板在单位面积上为τ=2N/m2的力作用下，以μ=0.25m/s的速度移动，求该流体的动力黏度。 【解】由牛顿内摩擦定律由于两平板间隙很小，速度分布可认为是线性分布， 可用增量来表示微分(pa.s) 【例1-2】长度L=1m，直径D=200mm水平放置的圆柱体，置于内径D1=206mm的圆管中以u=1m/s的速度移动，已知间隙中油液的相对密度为d=0.92，运动黏度=5.6×10-4m2/s，求所需拉力F为多少？ 解】间隙中油的密度为 （kg/m3）动力黏度为（Pa·s）由牛顿内摩擦定律由于间隙很小，速度可认为是线性分布 如图所示，转轴直径=0.36m，轴承长度=1m，轴与轴承之间的缝隙＝0.2mm，其中充满动力粘度＝0.72 Pa.s的油，如果轴的转速200rpm，求克服油的粘性阻力所消耗的功率。 解：油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴 面上的线速度： 设油层在缝隙内的速度分布为直线分布，即则轴表面上总的切向力为： 克服摩擦所消耗的功率为： 三、解题步骤 1.判断形心位置； 2.计算左边的总压力和作用点； 3.计算右边的总压力和作用点； 4.计算总压力F=F1-F2；
5.由力矩平衡，计算总压力的作用点。 静水奇象 应用：对容器底部进行严密性检查 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 ？ 四、静止液体作用在曲面上的总压力的计算程序 (1)将总压力分解为水平分力Fx 和垂直分力Fz (2)水平分力的计算 (3)确定压力体的体积(4)垂直分力的计算， 方向由虚、实压力体确 (5)总压力的计算， (6)总压力方向的确定， [例2-７]下图表示一个两边都承受水压的矩形水闸，如果两边的水深分别为h1=2m ，h2=4m ， 试求每米宽度水闸上所承受的净总压力及其作用点的位置。 【解】 淹没在自由液面下h1深的矩形水闸的形心yc=hc=h1/2 每米宽水闸左边的总压力为 由作用点F1位置 其中通过形心轴的惯性矩IC=bh31/12，所以 即F1的作用点位置在离底1/3h=2/3m 处。淹没在自由液面下h2深的矩形水闸的形心 yc=hc=h2/2。每米宽水闸右边的总压力为 同理，F2作用点的位置在离底1/3h2=2/3m 处。 该平衡，即 [例2-８]试绘制图中abc [例２-９]液体，试求每个螺栓所受的拉力 [解]取上半球为隔离体进行受力分析，据∑Fz=0得 FT=PZ/N z T == )3 (32)(232R H R R R H R V p +=-+=πππ
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第1页共4页 A卷 流体力学期末试卷B卷 第1学期开课学院：课程号：考试日期： 考试方式：开卷闭卷其他考试时间：120 分钟 一、填空题（共20 分，每空 2 分） 1. 作用在流体上的力按作用方式分有：质量力和表面力。 （4 分） p 2．液体静力学基本方程z c 的几何意义为液体中任意两点的测压 g 管水头相等；则物理意义为单位重量流体具有的位能不变。（4分） 3.尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系 数的因素不同，其中紊流光滑区影响的因素为 Re ，紊流粗糙区影响 的因素为 5 6 /d。（4分） H 4．圆管均匀流 3 l 2d 2 4 中，切应力与点到管 2 H z l 1d 1 轴的距离 r 成 1 正比，管轴处 切应力的值为0。（4分） 5.管嘴出流的工作条件是：（1）作用水头 H0<9m 、(2)管嘴长度 l<3~4d。（4 分） 二、名词解释（共10 分，每小题 5 分） 1.理想流体模型 答：当流体粘性较小，忽略它对计算精度不产生影响，因而假定流体不 具粘性，按理想流体计算，这个假定称理想流体模型。（5 分） 2.临界水深 答：明渠流动中，流量一定，断面形式一定，相应于比能最小时的水深。（5 分） 三、计算题（共70 分） 1.如图所示，两水池间的隔板处有一个圆柱体闸门，已知：圆柱体直径D=1m，垂直于图面长 L=1m；左池敞口，水深 H=6m；右池密闭， h=1m，且装有 U 形水银测压管，测压管读数 h 368mm 。求：作用在圆柱体闸门上的静水总压力。（15 分） 解： 1)右液面压强水头：（ 5 分） h0水p0右 /水Hg h / 水 5.0mH 2O 故有：h h0水 6 H mH 2O 2)作用在圆柱体闸门上的静水总压力水平分力：（5分） P x0
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：
流体力学课后习题答案
【2012年】《液压与气压传动》姜继海宋锦春高常识-第1-7章课后答案【最新经典版】 液体传动有哪两种形式？它们的主要区别是什么？ 答：用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同，液体传动又可分为液压传动和液力传动，其中液压传动是利用在密封容器内 液体的压力能来传递动力的；而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。液压传动系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？ 答：（1）动力装置：动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置，它是 液压系统的动力源。 （2）控制调节装置：其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量，以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 （3）执行装置：是将液压能转换为机械能的装置，其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度（或转矩和转速），输出一定的功率以驱动工作机构做功。 （4）辅助装置：除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置，如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作 用的元件，在系统中是必不可少的，对保证系统正常工作有着重要的作用。（5）工作介质：工作介质指传动液体，在液压系统中通常使用液压油液作为工作介 质。 液压传动的主要优缺点是什么？ 答：优点：（1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，也就 是说，在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度 或力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压传动容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 （3）液压传动工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压传动易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。 （5）液压传动易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和 操作。
流体力学题库填空
考生答题记录——第1章填空题（3题） 返回 [阶段测试] 列表本套试题共3题，300分。答题得分：300分[提交时间：2014-06-26 22:44:30] 【题型：填空】【100分】 [1]水的动力粘度随温度的升高而_____ 得 100分 分： 答：减小 【题型：填空】【100分】 [2]空气的动力粘度随温度的升高而______ 得 100分 分： 答：增大 【题型：填空】【100分】 [3]与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是_________ 得 100分 分： 答：剪应力和剪切变形速度 第2章填空题（8题） 返回阶段测试列表 本套单元测试共 8 题，共 800 分 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [1] 金属压力表的压强读值是_______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [2] 绝对压强的起算基准是________ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [3] 相对压强的起算基准是_______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [4] 作用在曲面上的静水总压力铅垂分力的大小等于______中的液体重量。 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [5] 当压力体是实压力体时，受压曲面所受总压力的铅垂分力向_______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】
[6] 当压力体是虚压力体时，受压曲面所受总压力的铅垂分力向_______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [7] 静止流体中只存在______应力 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [8] 水深5m处的静压强是________kPa 第3章填空题（10题） 返回阶段测试列表 本套单元测试共 10 题，共 1000 分 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [1] 流线近于平行直线的流动称为_________ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [2] 一元流动是______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [3] 总流连续性方程是_________原理的流体力学表达式 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [4] 在渐变流的过流断面上，液体动压强的分布规律为_____ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [5] 粘性流体总水头线沿程的变化是_____ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [6] 测压管水头线的沿程变化是可能下降、可能______ 、也可能保持水平 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [7] 伯努利方程中z表示的物理意义是______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [8] 伯努利方程中p/ρg表示的物理意义是______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [9] 伯努利方程中v2/2g表示的物理意义是_______ 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [10] 伯努利方程中hw表示的物理意义是_______ 第4章填空题（8题） 返回阶段测试列表 本套单元测试共 8 题，共 800 分 【题型：填空】【100分】【限300个汉字以内】 [1] 当量直径是水力半径的______倍
(完整版)重庆大学流体力学课堂习题
一元流体动力学基础 1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kg /7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kg ρ=?→// A Q v ρ= 得：s m v /0154.0= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得：A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122= 3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求 (1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程： 33223311,A v A v A v A v == 得：s m v s m v /5.2,/625.021== 4.设计输水量为h kg /1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。 解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。 解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得：s m v /5.17= 6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为54321u u u u u ，，，，，空气密度为ρ，求