流体力学习题及答案-第九章
第九章边界层理论9-1设长为L ，宽为b 的平板，其边界层中层流流动速度分布为δ//0y U u =。
试求边界层的厚度分布()x δ以及平板的摩擦阻力系数。
答：（1）求边界层的厚度分布()x δ：边界层的动量损失厚度为：δδδδδδδθδδδδ6131211102200000=-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰⎰⎰⎰dy y dy y dy y y dy U u U u ， 壁面剪切应力0τ为：δμμτ000U y u y =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂==。
将θ和0τ代入平板层流边界层动量积分方程中：20U dx d ρτθ= 得到：δνδμρδ0020161U U U dx d =⋅=， 整理得到：dx U d 06νδδ= 对上式两端同时积分可得：C x U +=02621νδ 式中C 为积分常数。
将边界层前缘边界条件0=x 时0=δ代入上式，可得0=C ；因此：x U 0212νδ= x x U x Re 32320==νδ（2）求平板的摩擦阻力系数：由动量积分方程可得平板表面摩擦剪切应力为：dxd U dx d U δρθρτ2020061==， 由于： 032U xνδ=，两端同时对x 求导得到：21021032132--⋅=⋅⋅=x U x U dx d ννδ， 代回到0τ的表达式中，得到：xU x U U x U U dx d U Re 1636363612002021020200ρνρνρδρτ==⋅==- 因此局部摩擦阻力系数为：x x U C Re 1578.0Re 13321/200=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρττ； 总摩擦阻力系数为：⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰Lb U dx C Lf 200021/ρτ 由于：L L L L U L U L U dx x U U dx Re 13333632002002102000ρνρνρτ===⎰⎰-， 因此：L L L f b b Lb U L U C Re 155.1Re 1332211Re 1332020=⋅=⋅=ρρ。
9-2一平板长为5m ，宽为0.5m ，以速度1m/s 在水中运动。
试分别按平板纵向和横向运动时，计算平板的摩擦阻力。
答：取水的运动粘性系数610145.1-⨯=ν（m 2/s ），临界雷诺数5105Re ⨯=cr ，则转捩点的位置为：573.00.110145.1105Re 65=⨯⨯⨯==-U x cr cr ν（m ）， 因此可知纵向运动时为混合边界层，横向运动时为层流边界层。
（1）纵向运动：661037.410145.151Re ⨯=⨯⨯==-νULL ， 摩擦阻力系数为： ()333511009.31039.01048.3Re 1700Re 074.0---⨯=⨯-⨯=-=L L f C ， 则平板双侧摩擦阻力为：725.75.051100.11009.32122332=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-S U C D f f ρ（N ）。
（2）横向运动： 561037.410145.15.01Re ⨯=⨯⨯==-νUBB ， 摩擦阻力系数为：()3211021.2Re 46.1-⨯==B f C ，则平板双侧摩擦阻力为：525.55.051100.11021.22122332=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-S U C D ff ρ（N ）。
9-3长10m 的平板，水的速流为0.5m/s ，试决定平板边界层的流动状态。
如为混合边界，则转捩点在什么地方？ 设%5/≤L x cr 时称为湍流边界层，试分别决定这一平板为层流边界层和湍流边界层时，水的流速应为多少？答：（1）边界层流态：661037.410145.15.010Re ⨯=⨯⨯==-νULL ，显然5105Re Re ⨯=>cr L ，为混合边界层。
（2）转捩点位置：145.15.010145.1105Re 65=⨯⨯⨯==-U x cr cr ν（m ）。
（3）平板为层流流动时：设尾缘处速度为1U ，则：cr L U Re 1=ν，057.01010145.1105Re 651=⨯⨯⨯==-L U cr ν（m/s ）。
（4）平板为湍流流动时：设L x cr %5=处速度为2U ，则：cr crx U Re 2=ν，145.105.01010145.1105Re 652=⨯⨯⨯⨯==-cr cr x U ν（m/s ）。
9-4 一平板置于流速为7.2（m/s ）的空气中，试分别计算距离前缘0.3m 、0.6m 、1.2m 、2.4m 处的边界层厚度。
答：取临界雷诺数5105Re ⨯=cr ，则转捩点位置是： 01.12.71045.1105Re 55=⨯⨯⨯==-U x cr cr ν（m ）。
（1）3.0=x （m ）处为层流边界层：00426.02.73.01045.148.548.55=⨯⨯⨯==-U xνδ（m ）。
（2）6.0=x （m ）处仍然是层流边界层：00602.02.76.01045.148.548.55=⨯⨯⨯==-U xνδ（m ）。
（3）2.1=x （m ）处为湍流边界层：551056.91045.12.72.1Re ⨯=⨯⨯=-x ，()0311.01056.92.137.0Re 37.051551=⨯⨯==x x δ（m ）。
（4）4.2=x （m ）处也是湍流边界层：6510193.11045.12.74.2Re ⨯=⨯⨯=-x ，()0541.010193.14.237.0Re 37.051651=⨯⨯==x x δ（m ）。
9-5 平板长为10=L m ，宽为2=B m ，设水流沿平板表面并垂直板的长度，流速分别为：（1）0.01145m/s ；（2）1.6m/s ；（3）6m/s 。
试分别计算平板的摩擦阻力。
答：（1）01145.0=U （m/s ）时：546105Re 10210145.1201145.0Re ⨯=<⨯=⨯⨯==-cr B UB ν，流动状态为层流，因此摩擦阻力系数为： 2410032.110246.1Re 46.1-⨯=⨯==B f C ， 平板双侧摩擦阻力为：()027.021001145.0100.110032.12122322=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-S U C D f f ρ（N ）。
（2）6.1=U （m/s ）时： 566105Re 10795.210145.126.1Re ⨯=>⨯=⨯⨯==-cr B UBν，流动状态为混合型，因此摩擦阻力系数为：333511019.31061.01080.3Re 1700Re 074.0---⨯=⨯-⨯=-=BB fC ， 平板双侧摩擦阻力为：()33.1632106.1100.11019.32122332=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-S U C D f f ρ（N ）。
（3）6=U （m/s ）时：095.00.610145.1105Re 65=⨯⨯⨯==-U x cr cr ν（m ），%5%77.4/<=B x cr ，可以认为流动状态为湍流。
7610048.110145.126Re ⨯=⨯⨯==-νUBB ， 摩擦阻力系数为：3511092.2Re 074.0-⨯==Bf C ， 平板双侧摩擦阻力为：()40.21022106100.11092.22122332=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-S U C D ff ρ（N ）。
9-6 标准状态的空气从两平行平板构成的底边通过，在入口处速度均匀分布，其值为250=u m/s 。
今假定从每个平板的前缘起，湍流边界层向下逐渐发展，边界层内速度剖面和厚度可近似表示为()710//δy u u =，51Re 38.0/-=x x δ（ν/Re Ux x =），式中U 为中心线上的速度，为x 的函数。
设两板相距和3.0=h m ，板宽h B >>（意即边缘影响可以忽略不计），试求从入口至下游5m 处的压力降。
其中51032.1-⨯=ν（m ²/s ）。
答：（1）计算下游5=x m 处的边界层厚度δ：首先取0u U =，6501047.91032.1525/Re ⨯=⨯⨯==-νx u x ，则边界层厚度为： ()0765.01047.9538.0Re 38.01651=⨯⨯⨯==--x x δ（m ）， 可见，15.02=<h δ（m ），两平板之间中心线上的流速U ，没有受到边界层发展的影响，可以认为0u U =。
（2）计算下游5=x m 处的边界层动量损失厚度θ：δδδθδδ7271171071000=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰⎰dy y y dy u u u u 。
（3）计算50≤≤x m 平板间的摩擦阻力D ：根据动量损失厚度的性质可知，两平板上的摩擦阻力为：δρδρθρ20202036172722u u u D ===。
（4）计算入口和出口的动量：显然入口动量为h u K 200ρ=。
设出口动量为1K ，则有：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎰δδρρ020212/2h u dy u K 其中：δρδρρρδδδ2007220020200297u dy y u dy u u u dy u =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰⎰⎰ 所以：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=δρδρδδρ94922229722020201h u h u h u K （5）计算入口和出口的压力差：设入口处压力为0p ，出口处压力为1p ，则根据动量定理：0110K K D h p h p -=--()h u h h u h D K K h p p δρδδρ202010013615)36194(11=-+-=--=-，将各物理量数值代入得到：52320011064.63.00765.025100.136153615⨯=⨯⨯⨯⨯==-h u p p δρ（Pa ）。
人教版八年级下物理第九章第四节练习以及答案解析
人教版八年级下物理第九章第四节练习以及答案解析一、单选题1下面四个图中所涉及的科学知识描述不正确的是（）A 图甲，饮料上升到嘴里是吸力的作用B 图乙，增大受力面积减小压强C 图丙，气体流速越大压强越小D 图丁，液体压强随深度的增加而增大2在制药时，为了从溶液中提取抗生素，可以用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗生素不能在超过80℃的温度下提取，则应采用的方法是（）A 增加容器内气压，使水的沸点低于80℃ B 降低容器内气压，使水的沸点低于80℃C 缩短加热沸腾的时间D 用微火加热使其沸腾3如图1所示，静止时U形管两液面相平，下列选项包含图2中所有合理情形的是（）A 乙、丁B 甲、丙C 乙、丙D 甲、丁4下列4幅图所呈现的情景中，主要利用了流体力学中“流速越大，压强越小”这一原理的是（）A 德清一号卫星升空B C91 9客机升空C 复兴号列车高速行驶D 蛟龙号深潜器下潜5物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验：图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置，三节管中分别接有三个相同传感器的探头，传感器与电脑相连。
老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气，电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的A h工作噪音＜50dB机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数．测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二：（真空度指主机内部气压与外界的气压差．风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积．吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率）真空度（1）机器人工作时，主机内部的气压________（填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．（2）当地面有静电时，扫地机器人相对不易清扫，这是因为________．（3）该机器人正常工作时的电流为________ A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为________ min．（4）由表二数据可知，当风量为s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为________ %；上述风量下，10min内通过吸尘电机提出的空气质量为________ g．（取ρ空气=m3）（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件．如图2为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R为定值电阻．当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R=________Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将________（填“增大”、“不变”或“减小”）．四、实验探究题17下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例，请运用所学过的知识解答这些物理现象。
[工程流体力学(水力学)]--禹华谦1-10章习题解答
![[工程流体力学(水力学)]--禹华谦1-10章习题解答](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/181f5952561252d381eb6e2a.webp)
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31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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(002.02y 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．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yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。
[解]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。
第九章流体力学流体包含气体和液体,可以发生形变和大小的改.
抽象到流线情况： 在惯性系中，当理想流体在 重力作用下作定常运动时，一 定流线上（或细流管内）各点 的量ρv（平方）/ 2 + ρgh + p 为一恒量。
第一节
粘性流体的运动
不考虑流体的粘性，在不少情况下 ，可对现象做出令人满意的解释。然 而，对另外一些情况，流体的粘性起 重要作用，甚至某些现象从本质上是 由于粘性引起的。这时，就不得不考 虑流体的粘性。
第一节
固体在流体中的阻力
固体在流体中与流体相对运动，受到 流体的浮力、压力和阻力。其中阻力包 括因摩擦引起的粘性阻力、由压力差引 起的压差阻力和激起波浪的兴波阻力。
一．粘性阻力 物体在流体中相对流体运动，物体表面有 “附面层”。该层靠近物体的微团相对于物 体静止，靠该层外侧的流体微团则有流体的 速度。因此附面层内存在速度梯度和粘性力 ，表现为对物体的阻力。比较小的物体在粘 性较大的流体中缓慢运动的情况下，该阻力 是主要因素，叫粘性阻力。著名的斯托克斯 公式描述球形物体受到的粘性阻力： f = 6πηvr r 为球体半径，v 为球体运动速度，η为粘 度系数。
五．不可压缩粘性流体定常流动的功能关系 理想流体做定常流动时，量ρv（平方）/ 2 + ρgh + p 沿流线守恒，对于不可压 缩流体的定常流动，则应计入粘性力做负功 造成的能量损失，用 ω12 表示单位体积流体 微团沿流管自点1 运动到点2 的能量损失，则 应将伯努利方程改正如下： ρv1（平方）/ 2 +ρgh1 + p1 =ρv2（平方）/ 2 +ρgh2 + p2 +ω12 此即不可压缩粘性流体作定常流动的功能关 系式。
三．流管 在流体内部画微小的封闭曲线， 通过封闭曲线上各点的流线所围 成的细管叫做流管，如图所示。 由于流线不会相交，因此流管内 外的流体都不会具有穿过流管壁 面的速度，换句话说，流管内的 流体不能穿越管外，管外的流体 也不能穿越管内。
流体力学习题及参考答案
09流体力学习题1及参考答案一、单项选择题（共15分，每小题１分）1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。
A ．离心力B ．摩擦力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 ．粘性是实际流体的固有属性B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。
A ．流体的压缩性B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率C ．流体速度场的不稳定性D ．流体速度场的不均匀性4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。
A ．gdz dp -=B ．gdz dp ρ=C ．dz dp ρ-=D ．gdz dp ρ-=5、无旋流动是指（ ）的流动。
A ．速度环量为零B ．迹线是直线C ．流线是直线D ．速度环量不为零6、压强的量纲[]p 是（ ）。
A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1-MLt7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。
A ．非均匀流B ．非稳定流动C ．稳定流动D ．三维流动8、动量方程的适用条件是( ) 。
0 ),,(),(⎪⎩⎪⎨⎧===w t z x f z y f u υin out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑A．仅适用于理想流体作定常流动B．仅适用于粘性流体作定常流动C．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动D．适用于理想流体与粘性流体作定常流动9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。
A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。
A．不相等 B．之和为总能量损失 C．相等D．不确定11、边界层的基本特征之一是（）。
第九章_非牛顿流体的运动
三、流变性与时间有关的非牛顿流体
1、触变性流体和震凝性流体
流变性与时间有关的纯粘性非牛顿流体包括触变性流体 和震凝性流体。
触变性流体：恒定剪切速率下，表观粘度(或剪切应力) 随剪切时间而变小，经过一段时间t0后，形成平衡结构， 表观粘度趋近于常数。如图9－2所示。
震凝性流体：与触变性相反，恒定的剪切速率下表观粘 度随时间而增大，一般也在一定时间后达到结构上的动 平衡状态。如图9－3所示。
一、非牛顿流体的分类 1、材料的分类
因为非牛顿流体力学研究的流体，有的既具有固体
的性质(弹性)，又有流体的性质(粘性)， 所以我们先
从流变学观点对材料进行分类。
第九章 非牛顿流体的流动 第九章 非牛顿流体的流动
(1)超硬刚体 绝对刚体，也称欧几里得刚体。粘度无限大，在任何外 力下不发生形变。 (2)弹性体 在外力作用下发生形变，外力解除后，形变完全恢复。 (3)超流动体 帕斯卡液体，粘度无限小，任何微小的力都能引起大的 流动。例如：液态氦 (4)流体 任何微小的外力都能引起永久变形(不可逆流动)。
塑性流体也称为宾汉流体，其流变方程称为宾汉方程。 根据塑性流体的流变曲线，可以写出如下关系式:
0 p
式中： 0
du dy
—为极限动切应力，Pa；
p —称为结构粘度(或称塑性粘度)，Pa.s。
第九章 非牛顿流体的流动 第九章 非牛顿流体的流动
1、塑性流体：宾汉(Bingham)方程
若管路为水平放置，即
=0°，sin 0 ，则
p1 p2 d
4L
p1 p2 R
2L
式中：R ——管子半径。
第九章 非牛顿流体的流动 第九章 非牛顿流体的流动
华中科技大学流体力学习题参考答案（1）
严新华主编《水力学（修订本）》教材（科技文献出版社2001年版）部分习题参考答案第一章 习题答案1-1 水的运动粘性系数s m /10006.126-⨯=ν；空气的动力粘性系数s Pa ⋅⨯=-51081.1μ。
1-2 活塞移动速度s m V /49.0=。
1-3 动力粘性系数s Pa ⋅=151.0μ。
1-4 2/5.11m N =τ。
1-5 阻力矩m N M ⋅=6.39。
第二章 习题答案2-1（a ）图中2/6.68m KN p A =；绝对压强2/93.169m KN p A='。
（b ）图中22/4.29,0,/6.19m KN p p m KN p A B C -===；绝对压强222/93.71,/33.101,/93.120m KN p m KN p m KN p AB C ='='='。
2-2 20/4900m N p -=；液面真空值20/4900m N p V =。
2-3（1）2/54.115m KN p A ='；2/47.17m KN p A =。
（2）压力表读数m h m KN p M 213.1,/63.92==。
2-4 A 点表压强2/8.9m KN p A -=；液面空气真空度2/6.19m KN p V =。
2-5 m H 40.0=。
2-6 cm h 1284=。
2-7 O H 84.172mmh V =。
2-8 ①2/22.185m KN p p B A =-；②2/42.175m KN p p B A =-。
2-9 ⑴21/86.1m KN p p B A -=-为油时：ρ；⑵21/784.0m KN p p B A -=-为空气时：ρ。
2-10 ⎪⎭⎫⎝⎛-='b a 1ρρ；gH b a p p BA ρ=-。
2-11 241/1084.118m N p ⨯=。
2-12 )/3.101(/84.37822m KN p m KN p a =='取：。
流体力学第九章 相似理论[精]
Re大：表示粘性作用小， Re小：表示粘性作用大。 对于理想流体ν →0，此时Re→∞
（２）佛劳德数 (Froude number) Fr v
gl
惯性力 质量力
v2 l
/g
v2 gl
Fr 2
反应重力（质量力）对流体的作用,Fr相等 表示现象的重力作用相似。
与重力有关的现象由Fr决定，例如波浪运动和舰 船的兴波阻力等，都和Fr密切相关。
实际问题中，先保证佛劳德数相似，进行试验， 然后进行修正。
§９-４ 因次分析法与Π 定理 几个基本概念： • 因次（或量纲）：物理量测量单位的种类 • 基本量纲：是所研究现象中最重要的而且是量
纲独立的量。 在不可压流体力学中，通常有:
长度[L], 质量[M], 时间[T], 其余可由这三个基本量纲导出(见p179.)
v tm 0
m
v tp 0
tm 0
m
v tp 0
tm 0
m
无因次的流体动力系数Ｃｐ由下式定义：
CP
P
1 2
v2S
（9-4）
其中Ｐ为流体作用力，ρ，ｖ和Ｓ分别为选定 的作为特征量的流体密度、速度和面积 。
下面证明两动力相似系统的流体动力系数相等
CP
1 2
Pp
pvp2
一、物理现象相似
如果在相应的时刻，两个物理现象的相应特征 量的比值在所有对应点上保持常数（无量纲数 dimensionless number ），则这两个物理现象称为相 似的。
二、流动现象相似
相似性包括三方面：
1. 几何相似 2. 运动相似 3. 动力相似
1.几何相似: 对CF Pm
(完整版)流体力学练习题及答案
(完整版)流体力学练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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/s3、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 -=πB ．gz =πC ．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-MLtB . []21--t MLC . []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（ ）。
第一篇 流体力学第九章 水蒸气
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图９-１ 水蒸气的定压发生过程
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图９-２ 水蒸气定压发生过程的p-v 图 和T-s 图
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图９-３ 焓熵图
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第一节 水蒸气的产生
• 二、水蒸气的定压发生过程
• 工程中所用的水蒸气是由锅炉在定压下对水加热而得到的.为了便于 分析问题,可用一个简单的试验设备来观察水蒸气的定压发生过程.
• 将１kg０.０１℃的水装在带有活塞的气缸中,活塞上承受一个不变的 压力p,使水在定压下被加热生成蒸汽.这一过程大致可以分为以下三 个阶段.
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第一节 水蒸气的产生
• ２.沸腾 • 在液体内部发生的汽化过程称为沸腾.液体受热后,由于其中空气的溶
解度降低,液体内部会产生气泡,液体会通过气泡表面向气泡空间蒸发, 最终达到饱和状态.随着温度的升高,气泡内的饱和压力逐渐增大.当气 泡内的饱和压力等于外界压力时,气泡会迅速增大,升到液面后破裂,蒸 汽进入汽相空间.此时,液体处于沸腾状态.由于饱和压力取决于温度,所 以,沸腾只能发生在给定压力所对应的饱和温度下,这一温度也就是该 压力下液体的沸点. • 沸腾可在压力不变的情况下通过加热来实现,也可在温度不变的情况 下通过降低压力来实现. • 液体中含有气体是沸腾过程开始的必要条件.液体受热后,所含气体分 离出来成为气泡,其为沸腾建立了必要的分界面,气泡成为汽化核心.若 没有它,沸腾过程就不能开始,液体可能超过沸点而不沸腾,这种现象称 为液体过热,或称为沸腾延缓.
• １.水的预热过程 • 对０.０１℃的水加热,初始时,水的温度低于p 压力下的饱和温度ts,此
时的水称为未饱和水,如图９-１(a)所示.随着温度的升高,水的比体积 稍有增加.当温度达到饱和温度ts时,水将开始沸腾,此时的水称为饱和 水,如图９-１(b)所示.由未饱和水变为饱和水的过程称为水的预热过 程.该过程中所吸收的热量称为液体热.
《工程流体力学》第九章非牛顿流体的流动
2 w
2
2
0
(
w
)
p 4L p
(R r0 )2 (r r0 )2
当 r r0时，流核区的流速:
v0
p
4L p
(R
r0 )2
流动规律
2、流量:流核的流量+梯度区的流量
Q Q0 Q1
Q0
r02v0
r02
p
4L p
(R
r0 )2
《工程流体力学》
第九章 非牛顿流体的流动
主讲人：肖东
石油工程学院
9-1 基本概念
一、非牛顿流体的定义 二、非牛顿流体的分类 三、流变方程
基本概念
一、非牛顿流体概论 1.定义： 凡是应力和应变速度之间的关系不满足牛顿内 摩擦定律的流体称之非牛顿流体。
2.流变学：研究材料流动和变形的科学 固体流变学
所以： 0
p0 R 2L
这样，宾汉流体在圆管内流动的条件是：压差 p p0
流动规律
比较以上各式可得： 0 p0 r0 w p R
因
du dy
f ( ) 1 p
(
0)
由此可得：
1、速度分布
u R w
w 1
p
(
0 )d
r
2 p w
d 2
4
G sin
dL
0
而 G d 2 L
4
( p1 p2 )d d sin
4L
4
研究方法
当管路水平放置
( p1 p2 )d ( p1 p2 )R