合肥工业大学流体力学考试
合工大流体力学课后作业
流体力学第一早作业【例1-1】如图1-3，轴置于轴套中。
F=90N 的力由左端推轴，使轴向右移动, 速度v=0.122m/s ，轴直径d=75mm ，其他尺寸如图所示。
求轴与轴套见流体的动力黏性系数w解：因轴与轴套间的径向间隙很小，故设间隙 内流体的速度为线性分布由式」二-Fh 式中 A mf dl Av 解得―巴=空=—9°9°°°°75_=1174p ^sA 二dl 3.1416 0.075 0.2 0.122【例1-2】图1-4中有两个同心圆。
D=100mm ，内筒外壁与外筒内壁 隙 §=0.05mm 。
筒长 l=200mm , 黏度的流体。
当内筒不转，外筒M=1.44Nm （不计轴承上的摩擦扭矩）。
已知液体密度p =900kg/m 3，求液体的动力黏度、运动黏度和恩式黏度。
解：轴上扭矩M =FD = J A V D25 2式中 6 =0.5"0-4m ，D=0.1ml=0.2mA = JiDl =兀 x 0.1 疋0.2 = 0.0628m 2‘vu^Dnu 兀 0.1 x 120/60 = 0.628m/s的速度匀速旋转时，测得需扭矩QA22n^轴3轴套200ntm --------- ■ffl 1 - 4 舸牛同心醜尚外筒直径 在半径方向上间 间隙内充满某种 以 n=120r/min代入上式，得根据公式（1.5-10 ）求E t （取正根），得1 ______________________ 1恩氏黏度 v 106 . v 2 1012 184 40 .1600 184 =5.6 E14.62 14.62 【例1-3】如图1-5，动力黏度系数为0.2Pa.s 的油充满在缝隙厚度S =0.2mm 中, 求转轴的力矩和发热量。
转轴速度 n=90r/min ，, o=45 °,a=45mm ，b=60mm 。
合肥工业大学市政工程、水利工程水力学考研真题
合肥工业大学 水力学真题 2004年——2013年
合肥工业大学 水力学真题 参考答案 2004年——2013年
重庆大学 水分析化学 真题+参考答案 2001年——2011年
水力学（吴持恭 主编 第四版）课后习题+考研重点+考研心得
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恭
081403市政工程(复试笔试科目)
主 编 ）
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081500水利工程、082802农业水土工程、085214水利工程(专业学位)
合肥工业大学
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081400 土木工程里面的081400 06 市政工程、 081400 07 供热供燃气、通风及
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学
工结构工程、081504 水利水电工程、081505 港口、海岸及近海工程、0815Z1
（ 吴
水利水电工程管理、0815Z2 能源工程及电站动力系统、082802 农业水土工程、 085214 水利工程、085227 农业工程
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安工大工程流体力学答案详解
第一章 流体及其物理性质1－1 已知油的重度为7800N/m 3，求它的密度和比重。
又，0.2m 3此种油的质量和重量各为多少？已已知知：：γ＝7800N/m 3；V ＝0.2m 3。
解解析析：：(1) 油的密度为 3kg/m 79581.97800===g γρ； 油的比重为 795.01000795O H 2===ρρS (2) 0.2m 3的油的质量和重量分别为kg 1592.0795=⨯==V M ρN 15602.07800=⨯==V G γ 1－2 已知300L(升)水银的质量为4080kg ，求其密度、重度和比容。
已已知知：：V ＝300L ，m ＝4080kg 。
解解析析：：水银的密度为 33kg/m 13600103004080=⨯==-V m ρ 水银的重度为 3N/m 13341681.913600=⨯==g ργ水银的比容为 kg /m 10353.7136001135-⨯===ρv 1－3 某封闭容器内空气的压力从101325Pa 提高到607950Pa ，温度由20℃升高到78℃，空气的气体常数为287.06J/k g ²K 。
问每kg 空气的体积将比原有体积减少多少？减少的百分比又为多少？已已知知：：p 1＝101325Pa ，p 2＝607950Pa ，t 1＝20℃，t 2＝78℃，R ＝287.06J/k g ²K 。
解解析析：：由理想气体状态方程(1－12)式，得kg /m 83.0101325)27320(06.2873111=+⨯==p RT v kg /m 166.0607950)27378(06.2873222=+⨯==p RT v kg /m 664.0166.083.0321=-=-v v%80%10083.0166.083.0%100121=⨯-=⨯-v v v每kg 空气的体积比原有体积减少了0.664m 3；减少的百分比为80％。
流体力学期末考试复习题目(合肥工业大学出版社)
2.9 如图示一铅直矩形平板AB 如图2所示，板宽为1.5米，板高h =2.0米，板顶水深h 1=1米，求板所受的总压力的大小及力的作用点。
解法一：将坐标原点放在水面与直板延长线的交点，水平向右为O-x 轴，竖直向下为O-y 轴，建立直角坐标系O-xy ，在y 方向上h 处取宽度为d h 的矩形，作用力d F 为h h A h F d 5.1d d γγ==在y 方向上积分得总压力F 为N 1088.5])[(25.1d 5.1d 4212111⨯=-+===⎰⎰++h h h h h F F h h h h h h γγ总压力的作用点为121.5d d 2.167m h h hD h h h Fy FFγ+===⎰⎰解法二（直接运用公式）： （1） 总压力F 为：3412()9.810(1) 1.52 5.881022c c h F p A h A h bh N N γγ===+=⨯⨯+⨯⨯=⨯（2）总压力的作用点为311112() 2.167m 2()2c D c c bh J h y y h h y A h bh =+=++=+2.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门，其宽度b =2m ，倾斜角α=60，铰链中心O 位于水面以上C =1m ，水深h =3m ，求闸门开启时所需铅直向上的提升力T ，设闸门重力G =0.196×105N 。
（要注意理解力矩平衡原理和合力矩定理）力矩平衡原理：如果把把物体向逆时针方向转动的力矩规定为正力矩，使物体向顺时针方向转动的力矩规定为负力矩，则有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和为零。
合力矩定理：平面力系的合力对平面上任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和。
解法一：建立坐标系O-xy ，原点在O 点，Ox 垂直于闸门斜向下，Oy 沿闸门斜向下，如下图（1），浸在水中的闸门上的作用力 （不计大气压力）为C 2sin 60h bhF h A γγ==⨯设压力中心为D 到ox 轴的距离为D y ，则有（1） （2）30C D C C ()212sin 60sin sin 602sin 60sin 603sin 60()2sin 60sin 60b h h J C h C h y y h bh y A α=++=++=+当闸门转动时，F 与G 产生的合力矩与提升力T 产生的力矩相等，则有2()2()tan 602sin 60sin 603sin 602tan 60T C h bh C h h CG γ++=++则T 大小为22552/3981023123/30.19610 1.6310N sin 22sin120132bh C h G T C h γα+⨯⨯+⨯⨯=⨯+=⨯+=⨯++解法二：建立坐标系O-xy ，原点在液面与闸门的交点，Ox 垂直于闸门斜向下，Oy 沿闸门斜向下，如上图（2），浸在水中的闸门上的作用力 （不计大气压力）为C 2sin 60h bhF h A γγ==⨯设压力中心为D 到ox 轴的距离为D y ，则有3C D C C ()212sin 602sin 603sin 60()2sin 60sin 60b h J h h y y h bh y A =+=+=当闸门转动时，F 与G 产生的合力矩与提升力T 产生的力矩相等，则有2()()tan 602sin 60sin 602tan 60D T C h bh C h Cy G γ++=++则T 大小为22552/3981023123/30.19610 1.6310Nsin 22sin120132bh C h G T C h γα+⨯⨯+⨯⨯=⨯+=⨯+=⨯++2.12 在水深2m 的水池下部有一个宽为1m ，高为H =1m 的正方形闸门OA ，其转轴在O 点处，试问在A 点处需加多大的水平推力F ，才能封闭闸门？ 解法一：将y 轴取在闸门上，竖直向下，原点为水面与闸门延长线的交汇点 液面下深度h=y 处微面积d A 上的微液作用d F 为dF hdA hbdh γγ==闸门上的总作用力为 223d d 2HHHHF F hb h γγ===⎰⎰设压力中心为D 到原点的距离为D y ，则有22211D d d 1.56m 3/2h F h hy Fγγ===⎰⎰由'(2)D F H H y F =-得 (2)0.44'6474.6N1D H y F F F H -=== 解法二：将y 轴取在闸门上，竖直向下，原点为水面与闸门延长线的交汇点 设闸门上的总作用力为F ：31()(1)11222c H F h A H bH γγγγ==+=+⨯⨯⨯=设压力中心为D 到原点的距离为D y ，3112() 1.56m 2()2c D c c bH JH y y H H y AH bH =+=++=+由'(2)D F H H y F =-得 (2)0.44'6474.6N1D H y F F F H -=== 2.13 如图示，a 和b 是同样的圆柱形闸门，半径R =2m ，水深h =R =2m ，不同的是图（a ）中水在左侧，而图（b ）中水在右侧，求作用在闸门AB 上的静水总压力P 的大小和方向？（闸门长度（垂直于纸面）按1m 计算）。
流体力学试题库(含答案)
流体力学试题库（含答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、（）的分子间隙最小。
A、固体B、流体C、气体D、液体正确答案：A2、金属压力表的读数值是()。
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正确答案：B3、当容器内工质的压力大于大气压力，工质处于（）A、标准状态B、负压状态C、临界状态D、正压状态正确答案：D4、以绝对真空为基准点计算的压力值称为（）。
A、相对压力B、真空压力C、绝对压力D、真空度正确答案：C5、将极细测压管插入水中，毛细现象会使得液位（）A、都有可能B、不变C、上升D、下降正确答案：C6、在圆管流中，层流的断面流速分布为（）。
A、抛物线规律B、均匀规律C、对数曲线规律D、直线变化规律正确答案：A7、露天水池，水深5m处的相对压强为（）。
A、5kPaB、49kPaC、147kPaD、205kPa正确答案：B8、按连续介质的概念，流体质点是指（）A、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B、几何的点C、流体的分子D、流体内的固体颗粒正确答案：A9、沿程损失产生的原因是( )。
A、流体质点之间发生碰撞B、紊流流动C、流体与管壁面以及流体之间存在切应力D、流动存在旋涡正确答案：C10、伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、都可能B、流速下降C、流速不变D、流速上升正确答案：D11、水沿水平放置的有压管道流动，已知管径为100毫米，流量为0.0314立方米／秒，则平均流速为（）A、3.14米／秒B、4米／秒C、2米／秒D、1米／秒正确答案：B12、球形阀的阀体制成流线型是为了（）。
A、减少流动阻力损失B、减少沿程阻力损失C、制造方便D、外形美观正确答案：A13、沿程水头损失随水流的流程增长而（）。
A、减少B、不确定C、增大D、不变正确答案：C14、伯努利方程中Z+P/ρg表示（）A、通过过流断面的流体所具有的总机械能B、单位质量流体具有的机械能C、单位体积流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案：D15、在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于( )。
安徽工业大学833流体力学与流体机械2012-2018年考研专业课真题试卷
2、已知影响液体中的壁面切应力0 的因素有断面平均流速 V、水力半 径 R、壁面粗糙度 、液体密度 及动力粘度 。试取 、V、R 为比尺变
833（A 卷）第 6 页，共 8 页
2017 年全国硕士研究生入学考试招生单位自命题试卷
A
卷
量，运用量纲分析（ 定理）推导壁面切应力的函数表示。（10 分）
a.雷诺准则 b.佛汝德准则 c.欧拉准则 d）柯西准则
6、明渠水流模型试验，已知长度比为 4，则两者的流量比为（ )
a.16
b.4
c.8
7、静止流体中存在（ )
d.32
a. 压应力 b. 压应力和拉应力 c. 压应力和切应力
d. 压应力、切应力和拉应力
8、图示盛水封闭容器中，1,2,3 在同一水平面上，则（ )
b.流速随充满度增大而增大
c.流量随水力坡度增大而增大
d.三种说法都对
19、在平坡棱柱形渠道中，断面比能的变化情况是（ )
a.沿程减少
b.保持不变
833（A 卷）第 4 页，共 8 页
2017 年全国硕士研究生入学考试招生单位自命题试卷
A
卷
c.沿程增大
d.各种可能都有
20、明渠水流由急流过渡到缓流时会发生（ )
13、 圆管流的临界雷诺数（下临界雷诺数）（ )
833（A 卷）第 3 页，共 8 页
2017 年全国硕士研究生入学考试招生单位自命题试卷
A
卷
a. 随管径变化
b. 随流体的密度变化
c. 随流体的粘度变化 d. 不随以上各量变化
14、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数（ )
a. 与雷诺系数 Re 有关 b.与管壁相对粗糙 ks／d 有关
安徽工业大学 流体力学 第一阶段测试题——答案
（注意：请考生自带计算器和三角尺等用具；计算题只写公式无计算步骤及数据者，答案无效。
）一、基础知识类（15分，每小题1.5分）选择题答案答题区1、下列不满足流体的连续性介质假设（模型）的情况是（ ）A. 潜艇在深海中潜行；B.火箭在高空稀薄气体中飞行；C.落叶在风中飞舞 2.下列关于理想流体相关概念理解错误．．的是（ ） A 理想流体是一种假想的流体，实际上不存在； B.若某种流体运动过程中所受到的粘性力τ=0，则该种流体为理想流体； C.理想流体运动时流层之间没有相对运动也没有热量传输 3.如图1.1所示，代表牛顿流体的曲线（ ）图1.1（第3题） 图1.2（第5题图）4.以下关于静压力及其特性表示不正确．．．的是（ ） A. 静压力指的是流体处于静止或相对静止状态时所受到的压力；B.静压力的方向指向作用面的法线方向； C. 静压力的大小是该点坐标的函数，与作用面在空间的方位无关5.如图1.2所示，下列哪一个关系式是成立的（ ） A.p 1=p 2; B.p 2=p 3; C.p 3=p 46.下列关于加热炉中气体静压力分布说法正确．．的是（ ） A.由于气体重力的作用，沿高度方向越往下相对压力越大； B.由于气体重力的作用，沿高度方向越往下压力越大； C.炉内气体静压力的分布不仅与炉内气体温度相关，与环境温度也有一定的关系。
7.用欧拉法研究不可压缩流体在渐缩管道中的流动过程，关于质点加速度说法正确．．的是（ ） A.流体质点的加速度可分为当地加速度和迁移加速度，本题中的迁移加速度可为零； B.本题中的迁移加速度大于零； C.本题中的迁移加速度小于零。
8.关于迹线和流线说法中正确．．的是（ ） A.流线是质点在一段时间内的运动轨迹，流线上的切向方向代表了该点速度方向； B.流线与流线之间不可相交，同时也不能有分支，但可以发生折转； C.迹线研究采用的是拉格朗日研究法，而流线的研究则对应的是欧拉法。
合肥工业大学研究生化工原理复试提纲及内容解析
合工大化工原理复试提纲第一章。
流体流动考试内容：流体静力学基本方程式及应用；伯努利方程；雷诺数方程；判断流动类型；计算管内流体流动的阻力；具体可能考试内容：1.表压、真空度、绝对压力、当地大气压之间的关系，考填空，小计算；2.流体静力学基本方程应用于U形管压差计时的小计算，考选择或大题的一部分；3．区别稳定流动和不稳定流动，填空或选择；4.牛顿粘性定律的公式、各变量之间的关系，以及粘度与温度、压力的关系，厘泊和帕秒之间的换算；填空、选择；5.连续性方程和实际流体的机械能衡算，还有可能结合管路特性曲线方程、离心泵特性方程，考大计算题；6.层流、湍流、雷诺数、雷诺数中每个符号的物理意义，填空或选择；题型：选择，填空，计算；7.管内流动阻力损失的范宁公式、层流区、阻力平方区的摩擦系数或摩擦因数的计算以及局部阻力损失的计算，一定要记住突然扩大、突然缩小的阻力系数以及使用的情况，参考例1-10，还有非圆管的当量直径的计算，大计算题；8.并联管路和分支管路的特点以及各因素的相互关系，参考例1-16，考选择题或填空题；9.孔板流量计、转子流量计的特点，填空题。
第二章。
流体输送机械考试内容：离心泵工作原理，主要部件，特性曲线，H和Q v,，调节离心泵流量的方法，离心泵的气蚀和最大安装高度具体可能考试内容：1.离心泵的构造、样式，离心泵的气蚀以及发生气蚀的原因，理论压头与实际压头之差所包含的三个压头损失，考填空；2.离心泵的主要性能参数，包括流量、压头、有效功率、轴功率、效率之间的关系以及机械能损耗的三种形式，小计算，填空或选择；3.离心泵的特性曲线，以及密度、粘度与离心泵的压头、效率、轴功率的相互关系，离心泵转速、叶轮直径的几个关系式，小计算；填空或选择；4.离心泵工作点与流量的调节，各种方式的实质和优缺点，特别是改变转速，调节阀门，还有串联、并联对流量、压头的影响，填空或选择；5.离心泵的气蚀，以及气蚀的原因，离心泵安装高度、允许汽蚀余量、必须汽蚀余量等，小计算或者填空6.风机全风压与动风压、静风压之间的关系，可能考填空或选择。
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合肥工业大学流体力学考试
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一、填空题（每空２分,共10分)
1. 圆管层流的沿程阻力系数仅与 有关，
而和 无关。
2. 不可压缩流体的空间三维的连续性微分方程是
3. 1=M 即气流速度与 相等,此时称气体处于
临界状态。
4 并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为 。
二、选择题（每题2分，共2０分） 1.下列力中 不是质量力。
（A)表面力 (B)流体做等加速直线运动时的惯性力 （C)重力 （D ）流体做等角速旋转运动时的惯性力 2．静止流体中任意一点的压强的大小与 无关。
（A ）点的位置 （Ｂ)作用面的方向 (Ｃ)流体的种类 （D)重力加速度 ３．流体静止时不能承受拉力和切力,所以流体静压强的方向必须是沿着作用面的 方向。
(A)内法线 (B ）切线
(Ｃ)外法线 （D ）任意 4．相对压强是指该点的绝对气压与______＿ 的差值。
（A ）标准大气压 (B)当地大气压
(Ｃ)真空压强 （D)工程大气压 5．水平管道的截面逐渐缩小,管内水流的压强 。
（A) 逐渐变大 （B) 逐渐变小 (C ） 不改变 （D ） 没有变化规律 6.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 7．如果_＿__＿＿_,则沿程损失系数λ不受壁面粗糙度的影响。
(A) 雷诺数足够大 (B ） 在紊流光滑区 (Ｃ） 在紊流过渡区 (D) 速度足够大 8． 紊流惯性切应力2τ等于( )
(A)''y x u u ρ ﻩ (B)-''y x u u ρ
(Ｃ)''y x u u
ﻩ
(D ）''-y x u u
９. 在( )中，流线与迹线线重合。
（Ａ)层流 (B)非均匀流 (C)恒定流 (D ）缓流
10. 在恒定流中,有（ ）。
(A)t u ∂∂=0 （Ｂ）t u
∂∂≠０ （C)s u ∂∂=0 (Ｄ)s u
∂∂≠０
三、作图题(10分）
1、绘制图中挡水面AB 上的压强分布图,（4分）
h3
h2
h1
h2
h1
h3
A
A
B
B
2、绘出图中二向曲面上的压力体图（６分）
四、简答题（20分)
1. 试述流体静力学的基本方程
z p
g
C +=ρ 及其各项的物理意
义(6分）
2. 何谓局部损失和沿程损失。
? （6分)
3. 分析等断面实际气体等温流动时，沿流程速度、密度、压强和温度是怎样变化的。
（8分）
五、计算题（40分） 1直径为
1700
d =mm 的管道在支承水平面上分支为2500
d =m ｍ的两支
管，Ａ-Ａ断面压强为70kN ／m ２,管道流量0.6Q =m3/ｓ,两支管流量相等:不计水头损失，求支墩受水平推力。
不考虑螺栓连接的作用。
（12分)
2已知速度势22
y x y ϕ=+-，求流函数。
(8分)
３已知液体在管路中流动，压力坡度
L p
∆,与下列因素有关:ρ，V ,Ｄ，µ，
K 试用因次分析方法确定变量间的函数关系式。
(12分） 4某体育馆的圆柱形送风口，
00.6
d =m ，风口至比赛区为60m 。
要求
比赛区风速（质量平均风速)不得超过0.３m/s 。
求送风口的送风量应不超过多少m ３/ｓ？(8分）
一、填空题(每空2分，共1０分）
1圆管层流的沿程阻力系数仅与 有关，
而和 无关。
2不可压缩流体的空间三维的连续性微分方程是 31=M 即气流速度与 相等,此时称气体处于临界状态。
4 并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为 。
二、选择题（每题2分,共2０分) 1.下列力中 不是质量力。
(A)表面力 （B)流体做等加速直线运动时的惯性力 （C ）重力 （D)流体做等角速旋转运动时的惯性力
2．静止流体中任意一点的压强的大小与 无关。
（A ）点的位置 （Ｂ)作用面的方向 (C)流体的种类 (Ｄ）重力加速度
3．流体静止时不能承受拉力和切力,所以流体静压强的方向必须是沿着作用面的 方向。
（A ）内法线 （B ）切线
(C ）外法线 （Ｄ）任意 4．相对压强是指该点的绝对气压与_＿_____ 的差值。
（Ａ）标准大气压 （B)当地大气压
(C ）真空压强 （D ）工程大气压 5．水平管道的截面逐渐缩小,管内水流的压强 。
（A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不改变 (Ｄ） 没有变化规律 ６．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 7.如果______＿,则沿程损失系数λ不受壁面粗糙度的影响。
(Ａ） 雷诺数足够大 (B) 在紊流光滑区 (C) 在紊流过渡区 (D) 速度足够大 ８. 紊流惯性切应力2τ等于( )
（A)''y x u u ρﻩﻩ
(Ｂ）-''y x u u ρ
(C)''y x u u ﻩﻩ
ﻩ （D)''-y x u u
9. 在( )中，流线与迹线线重合。
（A)层流 (Ｂ)非均匀流 (Ｃ)恒定流 （D ）缓流
10． 在恒定流中，有（ )。
（Ａ）t u ∂∂=0 (B)t u
∂∂≠０ (C)s u ∂∂＝０ (D)s u
∂∂≠0
三、作图题(１0分）
1、绘制图中挡水面AB 上的压强分布图，(４分）
h3
h2
h1
h2
h1
h3
A
A
B
B
２、绘出图中二向曲面上的压力体图（6分）
四、简答题（2０分）
1. 什么是滞止参数？(6分）
2. 简述静压强的两个特性。
（６分)
3. 在超音速流动中，速度随断面面积增大而增大的关系,其物理
实质是什么？（8分) 五、计算题（40分）
１嵌入支座内的一段输水管，其直径由1.5 ｍ变化到1ｍ (见图示)。
当支座前的压强ｐ＝0.4 MP ａ(相对压强），流量Ｑ为1．8 m ３/ｓ时，试确定渐变段支座所受的轴向力Ｒ(不计水头损失)。
（１2分）
2某体育馆的圆柱形送风口,
00.6
d =ｍ，风口至比赛区为6０ｍ。
要
求比赛区风速（质量平均风速）不得超过0.3m/ｓ。
求送风口的送风量应不超过多少m3／ｓ？（8分）
3已知速度势22
y x y ϕ=+-，求流函数。
(８分)
A
B
C
A
水 B
C
水 B
水 A
C
水
M 题解图4-17
d 1
Q
2d x
y
F 2
1
1
2
2
F 1
R F
４设流经宽顶堰的流量Q,主要取决于堰顶宽度Ｂ,堰顶水头H，堰高Ｐ及重力加速度g，试用 定理求流量表达式。
（1２分）。