新版流体力学试卷及答案-新版.pdf
新版工程流体力学课后习题答案(杜广生)-新版.pdf
p2 + Hg gh=p1
pB =p2+ 水 g（ h H - H B）
联立以上三式，可得：
pA + 水 g（ H A H）=pB 水 g（h+H H B）+ H ggh
化简可得：
h= (pA
pB )+ 水 g（ H A
( Hg
水 )g
H B）
2.744 105 1.372 105 +1000 9.8 (548-304) 10-2
《工程流体力学（杜广生） 》习题答案
《工程流体力学（杜广生） 》习题答案
第一章 习题
1. 解： 依据相对密度的定义： d
f
13600 13.6。
w 1000
式中， w 表示 4 摄氏度时水的密度。
2. 解： 查表可知，标准状态下：
CO2 1.976kg / m3 ， SO2 2.927kg / m3 ， O2 1.429kg / m3 ，
pA =pa + Hg gh2 - 水 gh1=101325+13550 9.8 900 10-3-1000 9.8 800 10-3=212.996 kPa
4. 解：
设容器中气体的真空压强为 pe ，绝对压强为 pab
如图所示，选取 1-1 截面为等压面，则列等压面方程： pab + g h=pa
查表可知水银在标准大气压， 20 摄氏度时的密度为 13.55 103 kg/m3
因此，可以计算
h 得到：
h=
pA -pB Hg g
(2.7+2.9)
= 13.55
103
104 =0.422m
流体力学习题及答案
流体力学与叶栅理论 课程考试试题一、 选择题（每小题1分，共10分）1、在括号内填上“表面力”或“质量力”：摩擦力（ ）； 重力（ ）； 离心力（ ）； 浮力（ ）； 压力（ ）。
2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）：(a) 基准面可以任意选取。
（ ）(b) 流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。
（ ）(c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。
（ ）(d) 定常流动时，流线与迹线重合。
（ ）(e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。
（ ）二、 回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分）1、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数410Re ，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少？为什么？3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点？三、计算题（70分）1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D =120.2mm ，d =119.8mm ，L =160mm ，间隙内充满μ=·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）题1图2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。
（10分）题2图3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？（10分）4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。
弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用力及作用力的位置。
流体力学考试试题(附答案)
流体力学考试试题（附答案）1、如图所示，有一直径=d 12cm 的圆柱体，其质量=m 5kg ，在力=F 100N 的作用下，当淹深=h 0.5m 时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H 。
解： 圆柱体底面上各点所受的表压力为：3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π（Pa ）由测压管可得：)(h H g p g +=ρ则：84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ（m ）2、为测定90º弯头的局部阻力系数，在A 、B 两断面接测压管，流体由A 流至B 。
已知管径d =50 mm ，AB 段长度L AB = 0.8 m ，流量q = 15 m 3/h ，沿程阻力系数λ=0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ，已知水银的密度为13600kg/m 3，求弯头的局部阻力系数ξ。
解：)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程：f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρvv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、一变直径管段AB ，内径d A =0.2m ，d B =0.4m ，高度差Δh =1m ，压强表指示p A =40kPa ，p B =70kPa ，已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ，水的密度ρ=1000kg/m 3，试判断管中水流的方向。
《流体力学》课后习题答案.pdf
得：T1 = t1 + 273 = 50 + 273 = 323K ，T2 = t2 + 273 = 78 + 273 = 351K
根据
p
=
mRT V
，有：
p1
=
mRT1 V1
，
p2
=
mRT2 V2
得： V2 V1
=
p1 p2
T2 T1
=
9.8067 104 5.8840 105
351 323
=
0.18
设管段长度 l，管段表面积： A = dl
单位长度管壁上粘滞力： = A u = dl u − 0 = 3.14 0.025 0.03
l y l
0.001
1-8 解： A = 0.8 0.2 = 0.16m2 ，u=1m/s， = 10mm ， = 1.15Pa s
T = A u = A u − 0 = 1.15 0.16 1 = 18.4N
1
=
T1 b
=
A b
u
−0 −h
=
0.7 0.06b b
15 − 0 0.04 − 0.01
=
21N
/m，方向水平向左
下表面单位宽度受到的内摩擦力：
2
=
T2 b
=
Au−0 b h−0
=
0.7 0.06b 15 − 0
b
0.01− 0
= 63N
/m，方向水平向左
平板单位宽度上受到的阻力：
= 1 + 2 = 21+ 63 = 84N ，方向水平向左。
h1 = 5.6m
2.4 解：如图 1-2 是等压面，3-4 是等压面，5-6 段充的是空气，因此 p6 = p5 ，6-7 是等压面，
流体力学试卷、习题及答案
流体力学与叶栅理论课程考试试题一、选择题（每小题1分,共10分)1、在括号内填上“表面力”或“质量力”:摩擦力( )；重力（)；离心力（）；浮力（）；压力（）.2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）：（a）基准面可以任意选取。
（)(b）流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。
（）（c）因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。
（）（d）定常流动时，流线与迹线重合.（）（e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。
（）二、回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分）1、什么是流体的连续介质模型?它在流体力学中有何作用？2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少?为什么？3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点?三、计算题（70分）1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D=120。
2mm,d=119。
8mm,L=160mm，间隙内充满μ=0.065Pa·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力，试问活塞匀速题1图2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力.(10分）题2图3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数,试问模型中流体运动粘性系数υm=?(10分）4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30.弯曲，直径分别为d1=0。
2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0。
1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用力及作用力的位置.（20分）题4图5、两水池的水位差H=6m，用一组管道连接，管道的第一段BC长L1=3000m,直径d1=600mm，C点后分为两根长L2=L3=3000m,直径d2=d3=300mm的并联管，各在D点及E点进入下水池.设管道的沿程阻力系数λ=0.04，求总流量Q=？（20分）题5图习题第一章绪论1。
流体力学考试试题(附答案)
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；C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。
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。
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，那么断面平均流速为〔〕A. 4m／s；B. 3.2m／s；C. 2m／s；D. 1m ／s。
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，那么平板受到的冲击力为〔〕A QvB Qv 2C ρQvD ρQv 28.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 2210.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 〕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一样；D.各过流断面的压强一样。
13.非定常流动是 〔B 〕A. 0=∂∂t uB. 0≠∂∂t uC. 0=∂∂s uD.0≠∂∂s u 14.任意形状平面壁上静水压力的大小等于〔C 〕处静水压强乘以受压面的面积。
(完整版)流体力学试题及答案..
流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
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粘性力与惯性力的对比关系。
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Q= Q1 + Q2，总阻抗S为__________ 。
串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2。
6、流体紊流运动的特征是脉动现行__________ ，处理方法是时均法 __________ 。
7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。
&流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。
211、理想流体伯努力方程z R L 常数中，其中z卫称为测r 2g r压管水头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流线 ,因而一切平面流动都存在流函数，但是，只有无旋流动才存在势函数。
13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ，是因为它反映了惯性力和粘性力 __________ 的对比关系。
14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力匸、表面张力性和压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。
作用与液上的力包括质量力,表面力。
17、力学相似的三个方面包括几何相似_________ 、运动相似 ________ 与________ 。
18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。
2 19、理想气体伯努力方程p （Z1 -Z2）（g）亍中，2P （Z1-Z2）（g）称势压 __________________ ，p ——全2压 ______ ，- P （Z1 - Z2）（g）~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。
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( )。
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自流管和吸水管的沿程阻力系数
0.02 。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）
题四图
水泵的安装高度 H s 2m 时，水泵进口断面的 真空度。
五 ．（ 14 分 ） 油 在 管 中 以 v 1m / s 的 速 度 向 下 流 动 ， 油 的 密 度
脉动
。
7. 在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的
内法线
方向。
8. 圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数 与
速度梯度
有关。
9. 渐变流流线的特征是 近似为平行直线
。
10. 任 意 空 间 点 上 的 运 动 参 数 都 不 随 时 间 变 化 的 流 动 称 为
流
。
11. 局部水头损失产生的主要原因是
漩涡
。
px ghc( hb) g( 20 h)(hb) 82.05kN (
)
g2
pz gv
v
3 (
r2
1 0.52
H
0.5)b
8
2
20
H
2.04
g
v 4.64
pz 45.53kN
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 D 3m ，主管流量 Q 35m3 / s ，分叉管直径 d 2m ，两分叉管流量均为 Q 2 ，
920kg / m3 ，管长 l 3m ，管径 d 25mm，水银压差计测得 h 9cm .
试求： (1) 油在管中的流态； （ 2）油的运动粘度 ；（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
13600kg / m3 ）
六 ．（ 14 分 ） 用 文 丘 里 流 量 计 量 测 空 气 （ 绝 热 指 数 k 1.4 ， 气 体 常 数
方向。
8. 圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数 与
有关。
9. 渐变流流线的特征是
。
1Hale Waihona Puke . 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 ux 和 uy 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 h 1.5m ，宽（垂直于纸面） b 2m ， 箱内充满水，压力表的读数为 20kN / m2 ，用一半径 r 1m 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。
分叉管转角 600 ，1-1 断面中点的压强 p 294kN / m2 ，不计水头损失， 求水流
对支座的作用力。 解：
v1 Q1 4.95( m / s) 1 d12 4
Q2
v2 v3
1
d
2 2
4
p2
p1
2
(
v
2 1
5.57( m / s)
v
2 2
)
290.8( KN / m2 )
Fx=2(P 2A 2+ Q 2V 2)cos -P1A 1- QV 1=-1240(kN) 向左
力系数 3 0.3 ，自流管和吸水管的沿程阻力系数
0.02 。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
12. 直径为 d 的半满管流的水力半径 R d/4
。
恒定
13. 平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速 ux 和 uy 满足
方程 ?U x/ ?t + ?Uy/ ?t =0
。
14. 弗劳德数 Fr 表征惯性力与
重力
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
大
。
二．（14 分）如图所示，一箱形容器，高 h 1.5m ，宽（垂直于纸面） b 2m ， 箱内充满水，压力表的读数为 20kN / m2 ，用一半径 r 1m 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。 解：
1. 均质不可压缩流体的定义为
ρ=c
。
2. 在常压下 , 液体的动力粘度随温度的升高而
降低
。
3. 在渐变流过流断面上，动压强分布规律的表达式为 P/ ρg +z=0
。
5. 只 要 比 较 总 流 中 两 个 渐 变 流 断 面 上 单 位 重 量 流 体 的
总机 械能
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
四 . （14 分）如图所示，长 L 50m 、直径 D 0.21m 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 d 0.2mm ，管长 l 6m ， 泵的抽水 量 Q 0.064m3 / s ，滤水网的局部阻力系数
1 2 6.0 ，弯头的局部阻力系数 3 0.3，
FY =2(P2A 2+ Q2V 2)sin 1750( KN )向上
四 . （14 分）如图所示，长 L 50m 、直径 D 0.21m 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 d 0.2mm，管长 l 6m ，
泵的抽水量 Q 0.064m3 / s，滤水网的局部阻力系数 1 2 6.0 ，弯头的局部阻
R 287 J / kg K ）的质量流量。已知进口断面的直径为 d1 400mm，绝对压强 为 p1 140kN / m2 ，温度为 T1 180 C ，喉部断面 d2 150mm， p2 116kN / m2 ， 假定流动为一元恒定等熵气流，求通过流量计的质量流量。
题五图
参考答案： 一．填空题 （共 30 分，每小题 2 分）
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
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 D 3m ，主管流量 Q 35m3 / s ，分叉管直径 d 2m ，两分叉管流量均为 Q 2 ，
分叉管转角 600 ，1-1 断面中点的压强 p 294kN / m2 ，不计水头损失， 求水流 对支座的作用力。