流体力学习题解答
流体力学习题及解答
解：取微元体，dA 2 r dldu微兀面积：dydTdA 切应力：dMdT r阻力:《流体力学》1-4章作业讲评1- 6 •当空气温度从00C 增加至200C 时， 值增加15%，容重减少10%，问此时 值增加 多少？1- 7 •图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m s ，平板浮在油面上，油深 1mm ，油的0.09807Pags ，求作用于平板单位面积上的阻力？1- 9 •一底面积为40 45cm ，高为1cm 的木板，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面等速向 下运动，已知v 1ms ， 1mm ，求润滑油的动力粘滞系数？1- 10 •一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁的间距为1mm 全部为润滑 油充满，11= 0.1Pa.s ，当旋转角速度3= 16s — 1，锥体底部半径R = 0.3m,咼H= 0.5m 时,求：作用于圆锥的阻力矩阻力矩1- 14 •图示为一采暖系统图，由于水温升高引起水的体积膨胀，为了防止管道及暖气片胀 裂，特在顶部设置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地，若系统内水的总体积 V 8m 3，加热前后温度差t 500C ，水的热胀系数0.0005，求膨胀水箱的最小容积?dV解因为 Vdt所以 dV Vdt 0.0005 8 50 0.2m 32- 2 .在圭寸闭管端完全真空的情况下，水银柱差Z 2 50mm ，求盛水容器液面绝对压强P !及测压管中水面高度乙？2- 6 .封闭容器水面的绝对压强P 0 107.7 KN^2，当地大气压强P a 98.07 ，试求（1）水深h 0.8m 的A 点的绝对压强和相对压强？ （ 2）若容器水面距基准面高度Z 5m ，求A 点的测压管高度和测压管水头。
并图示容器内液体各点的测压管水头线； （3）压力表M 和酒精（7.944 K%?）测压计h 的读数值？解 （1） P A P o h 107.7 9.807 0.8 115.55 K%?水P A17.48(2)h21.78m9.807(3)P M P O P a 107.7 98.07 9.63KN/22-8 •已知水深h 1.2m，水银柱高度h p 240mm，大气压强p a 730mm水银柱，连接橡皮软管中全部都是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及真空度？将1.2m的水柱高度换算为水银柱高度为：口2 0.088mHg13.6则水面的绝对压强为：0.73 0.24 0.088 0.402 m 402mmHg2-14.封闭不水箱各测压管的液面高程为：1100cm，2 20cm，4 60cm，问3为多少？2-19 .在水管的吸入管1和压出管2中装水银压差计，测得h 120mm，问水经过水泵后，压强增加多少？若为风管，则水泵换为风机，压强增加为多少mmHg ?解(1) p h( )0.12(133.4 9.81) 15KN/2(2) p h 133.4 0.12 16K%22-23 .一直立煤气管，在底层测压管中测得水柱差 h1 100mm，在H 20m高处的测压管中测得水柱差h2 115mm，管处空气容重气12.64 %3，求管中静止煤气的空重2-30 .密闭方形柱体容器中盛水，底部侧面开0.5 0.6m的矩形孔，水面绝对压强P0 117.7 K%?，当地大气压强P a 98.07 K%2，求作用于闸门的水静压力及作用点？2-34. 封闭容器水面的绝对压强p0 137.37 K%2，容器左侧开一2*2米的方形孔，复以盖板AB,当大气压P a 98.07 KN/2时，求作用于此盖板的水静压力及其作用点？p0 p a 137.37 98.07 ,4m9.8072-36.有一圆滚门,长度I 10m,直径D 4m,上游水深比 4m,下游水深H2 2m,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力？3- 4. 设计输水量为300*10 3kg/h的给水管道，流速限制在0.9~1.4m s之间。
《流体力学》所有做过的习题答案
第一章习题简答1-3 为防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，通常在水暖系统顶部设有膨胀水箱，若系统内水的总体积为10m 3，加温前后温差为50°С，在其温度范围内水的体积膨胀系数αv＝0.0005/℃。
求膨胀水箱的最小容积V min 。
题1-3图解：由液体的热胀系数公式dTdVV 1V =α ， 据题意， αv ＝0.0005/℃，V=10m 3，dT=50°С 故膨胀水箱的最小容积325.050100005.0m VdT dV V =⨯⨯==α1-5 如图，在相距δ＝40mm 的两平行平板间充满动力粘度μ＝0.7Pa·s 的液体，液体中有一长为a ＝60mm 的薄平板以u ＝15m/s 的速度水平向右移动。
假定平板运动引起液体流动的速度分布是线性分布。
当h ＝10mm 时，求薄平板单位宽度上受到的阻力。
解：平板受到上下两侧黏滞切力T 1和T 2作用，由dyduAT μ=可得 12U 1515T T T AA 0.70.06840.040.010.01U N h h μμδ⎛⎫=+=+=⨯⨯+= ⎪--⎝⎭（方向与u 相反）1-7 温度为20°С的空气，在直径为2.5cm 的管中流动，距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s 。
求作用于单位长度管壁上的黏滞切力为多少？解：温度为20°С的空气的黏度为18.3×10-6 Pa·s 如图建立坐标系，且设u=ay 2+c 由题意可得方程组⎪⎩⎪⎨⎧+-=+=ca ca 22)001.00125.0(03.00125.00 解得a = -1250，c =0.195 则 u=-1250y 2+0.195则y dy y d dy du 2500)195.01250(2-=+-= Pa dyduAT 561048.4)0125.02500(1025.0103.18--⨯-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯==∴πμ （与课本后的答案不一样。
流体力学习题及答案
第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么？答：所研究问题中物体的特征尺度L ，远远大于流体分子的平均自由行程l ，即l/L<<1。
1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级，问下列二种情况连续介质假设是否成立？ （1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。
答：（1）不成立。
（2）成立。
1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（2）对于理想流体，由于粘性系数0=μ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（3）粘性是流体的根本属性。
只是在静止流体中，由于流场的速度为0，流体的粘性没有表现出来。
1-4 在水池和风洞中进行船模试验时，需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL=Re ，其中U 为试验速度，L 为船模长度，ν为流体的运动粘性系数。
如果s m U /20=，m L 4=，温度由C ︒10增到C ︒40时，分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。
（C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯，C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯）。
答：C ︒10时水的Re 为：()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时水的Re 为：()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时空气的Re 为：()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
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1、流体与固体的最大区别是流体______。
(第01章流体力学:1) A．易流动B．可压缩C．A和 BD．不可压缩流体与固体的根本区别在于流动性。
正是由于流体具有流动性，所以流体没有固定的形状。
3、下列是______流体的物理性质。
(191079:第01章流体力学:3) A．粘度，流动速度，流体质量B．密度，压缩性，表面张力C．流体速度，流体重量，密度D．粘度，流体重量，表面张力流体主要的力学性质有:重度、密度、压缩性、膨胀性、粘滞性、表面张力、含气量及空气分离压等。
6、如图 (191082:第01章流体力学:6)ABCD16、同种流体的密度随_____的变化而变化。
(191092:第01章流体力学:16)A．温度B．压力C．温度和压力D．A、B、C都不对这是由流体膨胀性和压缩性所决定的。
17、如图 (191093:第01章流体力学:17)ABCD22、若200cm3待测液从恩氏粘度计流出的时间为102s，则恩氏粘度为_____． (191098:第01章流体力学:22)A．102B．200C．2D．l26、流体的运动一停止，流体_____。
(191102:第01章流体力学:26) A．就具有可压缩性B．就不呈现粘滞性C．粘度就随温度升高而降低D．内压力就消失31、牛顿内摩擦定律适用于_____。
(191107:第01章流体力学:31) A．层流流动B．紊流流动C．A和BD．任意流动牛顿内摩擦定律仅仅适用于层流流动。
36、当其他条件不变，流体的温度升高时，其动力粘度_____。
A．增大B．减小C．不变D．不一定液体和气体的粘度随温度的变化规律不同。
液体的粘度随温度的升高而减小，而气体的粘度随温度的升高而增大。
这是因为液体分子间距小，不规则运动弱，因此内摩擦力主要取决于分子间的内聚力。
温度升高时，分子间距增大，内聚力相应减小，因而粘度就要减小。
对于气体内摩擦力主要取决于分子间不规则运动的动量交换。
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2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。
3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。
7．流体受压，体积缩小，密度增大 的性质，称为流体的压缩性 ；流体受热，体积膨胀，密度减少 的性质，称为流体的热胀性 。
8．压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ，以E 来表示 12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。
13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。
14．测压管是一根玻璃直管或U 形管，一端连接在需要测定的容器孔口上，另一端开口，直接和大气相通。
16．作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。
17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。
18． 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线。
20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。
21．由紊流转变为层流的临界流速k v 小于 由层流转变为紊流的临界流速k v '，其中kv '称为上临界速度，k v 称为下临界速度。
23．圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙无关。
25．紊流过渡区的阿里特苏里公式为25.0)Re68(11.0+=d k λ。
26．速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失，称为局部损失。
29．湿周是指过流断面上流体和固体壁面接触的周界。
31．串联管路总的综合阻力系数S 等于各管段的阻抗叠加。
32．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3211111s s s s++=。
管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V 孔口/V 管嘴等于82.097.0,流量比Q 孔口/Q 管嘴等于82.060.0。
流体力学习题(含答案)
流体力学习题（含答案）一、单选题（共54题，每题1分，共54分）1.在静止的连通的同一种连续流体内，任意一点的压强增大时，其他各点的压强则( )A、减小B、不一定C、不变D、相应增大正确答案：D2.离心泵在正常运转时，其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程>升扬高度B、不能确定C、扬程<升扬高度D、扬程=升扬高度正确答案：A3.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案：D4.离心泵的工作点是指( )A、由泵的特性曲线所决定的点B、由管路特性曲线所决定的点C、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D、与泵最高效率时对应的点正确答案：C5.旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变出口管路中阀门开度B、改变吸入管路中阀门开度C、改变泵的转速D、安装回流支路，改变循环量的大小正确答案：D6.离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、最大流量时的扬程B、功率最大时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程正确答案：D7.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将( )A、减少B、增加C、不变正确答案：B8.用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器改为常压容器，其它条件不变，则该泵输送液体流量( )，轴功率（）。
A、减小B、增加C、不确定、不变D、增加、增加正确答案：D9.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、启动电流最小B、轴功率最大C、处于高效区D、能量损失最小正确答案：A10.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、疏水阀B、安全阀C、止回阀D、减压阀正确答案：A11.输送膏状物应选用( )A、压缩机B、往复泵C、齿轮泵D、离心泵正确答案：C12.在压力单位“m水柱”中，水的温度状态应指( )A、20℃B、0℃C、25℃D、4℃正确答案：D13.采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门扬程( )A、先增大后减小B、不变C、减小D、增大正确答案：C14.流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着( )A、黏性B、湍流C、动能D、压力正确答案：A15.经计算某泵的扬程是30m，流量10m3/h，选择下列某泵最合适( )A、扬程32m，流量12.5m3/hB、扬程35m，流量7.5m3/hC、扬程35m，流量15m3/hD、扬程24m，流量15m3/h正确答案：A16.离心泵效率随流量的变化情况是( )A、Q增大，η先增大后减小B、Q增大，η减小C、Q增大，η先减小后增大D、Q增大，η增大正确答案：A17.在一输送系统中，改变离心泵的出口阀门开度，不会影响( )A、泵的特性曲线B、泵的工作点C、管路特性曲线D、管路所需压头正确答案：A18.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中，能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有( )A、①③B、①②C、②④D、①正确答案：D19.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，产生的流动阻力将为原来的( )A、1/2B、1/8C、1/32D、1/4正确答案：C20.当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时，管路阻力近似地与管径的( )次方成反比A、3B、2C、5D、4正确答案：C21.当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )A、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍B、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍C、在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍D、当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍正确答案：D22.稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案：C23.下列说法正确的是( )A、汽蚀与气缚的现象相同，发生原因不同B、调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行C、允许安装高度可能比吸入液面低D、在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止汽蚀正确答案：C24.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、取决于相对粗糙度C、与光滑管一样D、只取决于Re正确答案：B25.离心泵中Y型泵为( )A、油泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、单级单吸清水泵正确答案：A26.通过计算得出管道的直径为50mm，该选用下列哪种标准管( )A、Φ114×4mmB、Φ48×3.5mmC、Φ60×3.5mmD、Φ75.50×3.75mm正确答案：C27.流量调节，往复泵常用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、安全阀正确答案：C28.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管，其质量流量为( )A、170kg/hB、425kg/hC、1700kg/hD、4250kg/h正确答案：D29.泵壳的作用是( )A、将位能转化为动能B、汇集能量C、汇集液体D、汇集热量正确答案：C30.流体在圆形管道中流动时，连续性方程可写为( )A、u2/u1=D1/D2B、u2/u1=（D1/D2）2C、u2/u1=（D2/D1）2D、u2/u1=正确答案：B31.离心泵气蚀余量△h与流量Q的关系为( )。
《流体力学》试题及答案
《流体力学》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程？A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案：D2. 在不可压缩流体中，流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示？A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案：A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性？A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案：D4. 在下列哪种情况下，流体的动能和势能相等？A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案：C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数？A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案：流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案：ρV = 常数8. 在恒定流场中，流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案：加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案：能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案：随机性、三维性、非线性三、计算题（每题25分，共50分）11. 一个直径为10cm的管道，流体的流速为2m/s，流体的密度为800kg/m³，求管道中流体的流量。
解：流量Q = ρvA其中，ρ为流体密度，v为流速，A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案：管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐，储罐内充满水，水面高度为1m。
流体力学习题库(含答案)
流体力学习题库（含答案）一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。
A、憋压B、超温C、汽蚀D、汽缚正确答案：D2、若被输送液体的黏度增大时，离心泵的效率( )。
A、减小B、增大C、不变D、不定正确答案：A3、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为( )A、395mmHgB、350mmHgC、410mmHg正确答案：A4、单位质量的流体所具有的( )称为流体的比容。
A、位能B、动能C、体积D、黏度正确答案：C5、喷射泵是利用流体流动时的( )的原理来工作的。
A、动能转化为静压能B、热能转化为静压能C、静压能转化为动能正确答案：C6、机械密封与填料密封相比( )的功率消耗较大。
A、填料密封B、机械密封C、差不多正确答案：A7、下列不属于离心泵的主要构件是 ( )A、泵轴B、泵壳C、叶轮D、轴封装置正确答案：A8、一台离心泵开动不久，泵入口处的真空度正常，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )A、吸入管路堵塞B、忘了灌水C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案：A9、某液体在内径为D0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为D2（D2=D0/2）的管子时，若流体为层流，则压降ΔP为原来的( )倍。
A、32B、8C、4D、16正确答案：A10、造成离心泵气缚原因是( )A、泵不能抽水B、安装高度太高C、入口管路阻力太大D、泵内流体平均密度太小正确答案：D11、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为( )A、Q增大，N增大B、Q增大，N先增大后减小C、Q增大，N减小D、Q增大，N先减小后增大正确答案：A12、在静止的连通的同一种连续流体内，任意一点的压强增大时，其他各点的压强则( )A、减小B、不变C、相应增大D、不一定正确答案：C13、往复泵的流量调节采用( )A、出口支路B、出口阀开度C、入口阀开度D、入口支路正确答案：A14、为了防止( )现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、汽蚀B、电机烧坏C、气缚D、叶轮受损正确答案：B15、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、停泵向泵内灌液B、降低泵的安装高度C、检查进口管路是否漏液D、检查出口管阻力是否过大正确答案：C16、选离心泵是根据泵的( )A、扬程和轴功率选择B、转速和轴功率选择C、轴功率和流量选择D、扬程和流量选择正确答案：D17、流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着 ( )。
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一、填空题12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。
13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。
16．作用于曲面上的水静压力P的铅直分力P等于其压力体内的水重。
z。
19．静压、动压和位压之和以p表示，称为总压。
z23．圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙无关。
24．根据λ繁荣变化特征，尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区，分别是层流区；临界区；紊流光滑区；紊流过渡区和紊流粗糙区。
34．1=M即气流速度与当地音速相等，此时称气体处于临界状态。
35．淹没出流是指液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间时的流动。
36．气体自孔口、管路或条缝向外喷射所形成的流动，称为气体淹没射流。
37．有旋流动是指流体微团的旋转角速度在流场内不完全为零的流动。
50．附面层的分离发生在减速增压区。
附面层外主流区的流动属于有势流动。
附面层内的流动属于有旋流动。
二、判断题7．某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。
对13．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。
错22．在研究紊流边界层的阻力特征时，所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗糙高度。
对24．大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀，各点作用水头可以认为是一常数。
错三、简答题11．等角速旋转运动液体的特征有那些？答：（1）等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；（2）在同一水平面上的轴心压强最低，边缘压强最高。
13．什么叫自由表面？答：和大气相通的表面叫自由表面。
14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？答：流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。
区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。
流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。
而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。
15．什么是流场？答：我们把流体流动占据的空间称为流场，流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。
18．什么是恒定流动？什么是非恒定流动？答： 动平衡的流动，各点流速不随时间变化，由流速决定的压强、粘性力也不随时间变化，这种流动称之为恒定流动反之为非恒定流动。
21．什么叫孔口自由出流和淹没出流？答： 在容器侧壁或底壁上开一孔口，容器中的液体自孔口出流到大气中，称为孔口自由出流。
如出流到充满液体的空间，则称为淹没出流。
24．什么叫流管、流束、过流断面和元流？答：在流场内，取任意非流线的封闭曲线L ，经此曲线上全部点做流线，这些流线组成的管状流面，称为流管。
流管以内的流体，称为流束。
垂直于流束的断面称为流束的过流断面，当流束的过流断面无限小时，这根流束就称为元流。
四、计 算 题3． 宽为1m ，长为AB 的矩形闸门，倾角为︒45，左侧水深 13h =m ，右侧水深 22h =m 。
试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？[解] 压强分布图略，根据图计算如下：22121211sin 45sin 4522P P P h h γγ=-=⋅︒-⋅︒119.80739.807222=⨯⨯-⨯⨯ 62.327.6534.65=-=kN1122D P y P y P y ⋅=⋅-⋅1122D P y P y y P⋅-⋅=122262.327.65)3245324534.65h h ⨯⨯-⨯+⨯︒⨯︒=62.327.65334.65⨯=176912.4634.65-==m5． 有一圆滚门，长度 10l =m ，直径 4D =m ，上游水深 14H =m ，下游水深22H =m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
[解]2221211()2x P P P l H H γ=-=⋅⋅-2219.80710(42)2=⨯⨯⨯- 590=kN234z P V A l R l γγγπ=⋅=⋅⋅=⋅⋅⋅⋅39.8074104π=⨯⨯⨯ 920=kN6． 一弧形闸门AB ，宽 4b =m ，圆心角 ︒=45ϕ，半径 2r =m ，闸门转轴恰与水面齐平，求作用于闸门的水静压力及作用点。
[解] 2sin =⋅=ϕγh21449.80739.22x P h b γγ=⋅⋅==⨯=kN z P V b γγ=⋅=⋅⨯面积()b γ=⨯⨯-扇形面积三角形面积 2211()9.8074(1)822b r h πγπ=⨯⋅-=⨯⨯- 22.4=kN45.2P ==kN8． 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60h ∆=mm 汞柱。
（1）求该点的流速u ；（2）若管中流体是密度为0.8g/cm 3的油，h ∆仍不变，该点流速为若干，不计损失。
[解] γγA Bp g u p =+22h p p g u B A ∆⋅-=-=)(212γγγγγ当管中通水时：h h ∆⨯=∆⋅-6.121γγγ3.85u ===m/s当管中通油时：h h ∆⨯=⨯⨯-=∆⋅-16807.98.0807.98.04.1331γγγ4.31u ===m/s10． 直径为1700d =mm 的管道在支承水平面上分支为2500d =mm 的两支管，A-A 断面压强为70kN/m 2，管道流量0.6Q =m 3/s ，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] 11210.61.56(0.7)4Q v A π===⨯m/s 22220.31.53(0.5)4Q v A π===⨯m/sgvp g v p 22222211+=+γγγγγγ1221222112253.1256.122p g g p g v g v p p ≈-+=-+= 2170p p ==kN/m 2写能量方程式：Rx v Q A p v Q A p +︒⨯+⨯=+30cos )(222221111ρρ︒⨯+⨯-+=30cos )(22222111v Q A p v Q A p Rx ρρ]53.13.01000)7.0(470000[356.16.01000)7.0(47000022⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯=ππ30801393219 3.219N =+==kN当记入损失时：gv g v p g v p 252222222211++=+γγ 264.15p =kN/m 2同理35.24Rx =kN11．油在管中以1v =m/s 的速度流动，油的密度920ρ=kg/m 3，3l =m ，25d =mm 水银压差计测得9h =cm ，试求（1）油在管中的流态？（2）油的运动粘滞系数υ？（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计的读数有什何变化？ [解] （1）若为层流：22v d l h f ρλ⋅⋅=264)(2v d l d v g h ⋅⋅⋅⋅=⋅-⋅ρυρρ油汞 22320.09(13600920)9.807l v d υ⋅⋅⋅-⨯=23231920(0.025)υ⨯⨯⨯⨯=2440.09126809.8(2.5)100.7910323920γ--⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯m 2/s校核是否为层流 3161079.0025.01Re 4=⨯⨯==-υvd所以为层流。
（3）若倒流：则下端压强大于上端压强，h 仍为9cm 。
12．油的流量77Q =cm 3/s ，流过直径6d =mm 的细管，在2l =m 长的管段两端水银压差计读数30h =cm ，油的密度900ρ=kg/m 3，求油的μ和υ值。
[解] 设若为层流 2772.720.785(0.6)v ==⨯m/s22f l v p d ρλ⋅=⋅⋅2()2vl h g d ρρρλ⋅⨯-⨯=⋅⋅油汞油260.3127009.8(0.006)8.610232900 2.72υ-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯m 2/s638.6109007.7510μυρ--=⋅=⨯⨯=⨯Pas验证：62.720.006Re 189720008.610u dυ-⋅⨯===〈⨯ 故为层流。
13． 水箱侧壁接出一根由两段不同的管径所组成的管道。
已知1150d =mm ，275d =mm ，50l =m ，管道的当量糙度0.6K =mm ，水温为20o C 。
若管道的出口流速22v =m/s ，求（1）水位H 。
（2）绘出总水头线和测压管水头线。
[解]（1）2222175()2()0.5150d v v d ==⨯=1m/s 1160.50.15Re 742571.0110v d υ-⋅⨯===⨯12260.50.15Re 742571.0110v d υ-⋅⨯===⨯210.6()0.004150K d ==20.6()0.00875K d ==由叶迪图可知 0.03λ=1；0.037λ=2221122121222l v l v h d g d gλλ=⋅⋅+⋅⋅f 2250(0.5)5020.030.0370.1520.0752g g=⨯⨯+⨯⨯ 0.1275 5.03 5.16=+= m0.5λζ= 0.5]0.375ζ=⨯⨯=221油2A 75[1-()]=0.5[1-()A 15022120.50.3750.006370.080.08622m v v h g g=⋅+⋅=+=220.2 5.160.086 5.442f m v H h h g=++=++=210.012752v g =m ； 220.22v g=m 22． 两水池用虹吸管连通，上下游水位差2H=m ，管长13l =m ，25l =m ，34l =m ，直径200d =mm ，上游水面至管顶高度1h =m 。
已知026.0=λ，进口网5.1=ζ（每个弯头），出口0.1=ζ，求： （1）虹吸管中的流量；（2）管中压强最底点的位置及其最大负压值。
[解] 写上、下游水面的能量方程：2222212()(0.02102 1.51)15.222220.22l v v v l v v H d g g g d g gλζλζ=⋅⋅+⋅=⋅⋅+=⨯++⨯+=⨯∑220.1315215.215.2v H g ===1.6v ==m/s220.2 1.65104Q A v π-=⋅=⨯⨯=⨯m 3/s压强最低点在2l 末端，则222120(10 1.5)222p l l v v v h g d g gλγ+=+++++208[1(12.50.02)][10.131513.3] 2.7520.2p v g γ=-++=-+⨯=-m23． 如图水泵抽水系统，管长、管径单位为m ，ζ给于图中，流量34010Q -=⨯m 3/s ，03.0=λ。