工程流体力学练习题
工程流体力学习题及答案(李良)
工程流体力学习题第一部分 流体及其物理性质1、按连续介质的概念，流体质点是指：A 、流体的分子；B 、流体内的固体颗粒；C 、几何的点；D 、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。
2、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。
3、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。
4、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=。
5、 流体运动黏度υ的国际单位是：A 、m 2/s ；B 、N/m 2；C 、 kg/m ；D 、N·s/m 2。
6、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7、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。
8、下列流体哪个属牛顿流体：A 、汽油；B 、纸浆；C 、血液；D 、沥青。
9、液体的黏性主要来自于液体：A 、分子热运动；B 、分子间内聚力；C 、易变形性；D 、抗拒变形的能力。
10、 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。
11、 简答题（1） 连续介质假设（2） 牛顿流体（3） 流体微团12、 如图所示为压力表校正器。
器内充满压缩系数为βp ＝4.75×10－10 1/Pa 的油液，器内压力为105Pa 时油液的体积为200mL 。
现用手轮丝杆和活塞加压，活塞直径为1cm ，丝杆螺距为2mm ，当压力升高至20MPa 时，问需将手轮摇多少转？解：p 0＝105Pa ，p ＝20MPa ，βp ＝4.75×10－10 1/Pa ，V 0＝200mL ，d ＝1cm ，δ＝2mm 。
工程流体力学练习题及答案
流体力学练习题一、填 空 题1．流体力学中三个主要力学模型是（1）连续介质模型（2）不可压缩流体力学模型（3）无粘性流体力学模型。
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。
6．空气在温度为290K ，压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 1.2a ρ= kg/m 3和11.77a γ=N/m 3。
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9．１工程大气压等于98.07千帕，等于10m 水柱高，等于735.6毫米汞柱高。
10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要静止不被破坏），这就是水静压强等值传递的帕斯卡定律。
11．流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
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。
15．在微压计测量气体压强时，其倾角为︒=30α，测得20l =cm 则h=10cm 。
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。
19．静压、动压和位压之和以z p 表示，称为总压。
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。
工程流体力学(含实验演示)
工程流体力学（含实验演示）一、选择题 (共26题)1、以下物理量中,量纲与运动粘度相同的是（）A、动力粘度B、粘性力C、压强与时间的乘积D、面积除以时间考生答案：D2、在源环流动中,等势线是（）A、平行直线B、同心圆C、过圆心的半辐射线D、螺旋线考生答案：D3、己知某井筒环形截面管路的内径d1为10cm,外径d2为15cm,则水力半径与之相等的圆形截面的管路半径为（）A、2.5B、5C、7.5D、10考生答案：B4、并联管段AB有3条管线并联,设流量Q1>Q2>Q3,则三段管路水头损失的关系为（）A、B、C、D、考生答案：B5、以下物理量中,量纲与动力粘度相同的是（）A、运动粘度B、粘性力C、密度D、压强与时间的乘积考生答案：D6、在点汇流动中,等势线是（）A、平行直线B、同心圆C、过圆心的半辐射线D、螺旋线考生答案：B7、己知某管路截面为正方形,边长为12cm,其水力半径为（）A、12cmB、6cmC、4cmD、3cm考生答案：D8、理想流体是一种通过简化得到的流体模型,在理想流体中不存在（）A、体积力B、惯性力C、压力D、粘性力考生答案：D9、以下物理量中,量纲与应力相同的是（）A、动力粘度B、总压力C、压强D、表面张力考生答案：C10、在纯环流中,等势线是（）A、平行直线B、同心圆C、过圆心的半辐射线D、螺旋线考生答案：C11、己知某管路截面为正方形,边长为10cm,则其水力半径为（）A、2.5B、5C、7.5D、10考生答案：A12、下列单位中,（）是基本量纲的单位A、米B、牛C、PaD、瓦考生答案：A13、动力粘度系数的单位是（）A、Pa.sB、/sC、s/考生答案：A14、静止流体的点压强值与（）无关A、位置B、方向C、流体的密度考生答案：B15、在缓变流的同一有效截面中,流体的压强分布满足（）A、B、P＝CC、D、考生答案：A16、串联管路AB有3段组成,设水头损失hf1>hf2>hf3,摩阻系数相等,管线长度也相等,中间无流体引入引出,则三段管线的流量之间的关系是（）A、Q1<Q2<Q3B、Q1=Q2=Q3C、Q1>Q2>Q3考生答案：B17、动量方程不可以适用于（）A、粘性流体的的流动B、非稳定流动C、以上两种说法都不对考生答案：C18、N-S方程不可以适用于（）A、不可压缩粘性流体的流动B、不可压缩理想流体的非稳定流动C、不可压缩理想流体的稳定流动D、非牛顿流体的运动考生答案：D19、下列说法中正确的是（）A、液体不能承受压力B、理想流体所受的切应力一定为0C、粘性流体所受的切应力一定为0考生答案：B20、其它条件(流体和管材,管径和管壁厚度等)均相同的情况下,当管路中液体流速增加,则水击压力会（）A、增加B、减小C、不变考生答案：A21、单位时间内,控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面（）。
工程流体力学全试题库
⼯程流体⼒学全试题库⽔⼒学练习题及参考答案⼀、是⾮题(正确的划“√”，错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
（√）2、图中矩形⾯板所受静⽔总压⼒的作⽤点与受压⾯的形⼼点O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然⼤于3000。
(×)4、明槽⽔流的急流和缓流是⽤Fr判别的，当Fr＞1为急流。
(√)5、⽔流总是从压强⼤的地⽅向压强⼩的地⽅流动。
（×）6、⽔流总是从流速⼤的地⽅向流速⼩的地⽅流动。
（×）6、达西定律适⽤于所有的渗流。
（×）7、闸孔出流的流量与闸前⽔头的1/2次⽅成正⽐。
（√）8、渐变流过⽔断⾯上各点的测压管⽔头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直⽴平板静⽔总压⼒的作⽤点就是平板的形⼼。
（×）11、层流的沿程⽔头损失系数仅与雷诺数有关。
(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作⽤⽔头相同的条件下，孔⼝的流量系数⽐等直径的管嘴流量系数⼤。
(×)14、两条明渠的断⾯形状、尺⼨、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常⽔深不等。
(√)15、直⽴平板静⽔总压⼒的作⽤点与平板的形⼼不重合。
（√）16、⽔⼒粗糙管道是表⽰管道的边壁⽐较粗糙。
(×)17、⽔头损失可以区分为沿程⽔头损失和局部⽔头损失。
(√)18、⽜顿内摩擦定律适⽤于所有的液体。
(×)19、静⽌液体中同⼀点各⽅向的静⽔压强数值相等。
（√）20、明渠过流断⾯上各点的流速都是相等的。
(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√)22、静⽌⽔体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适⽤于紊流阻⼒平⽅区。
(√)25、⽔深相同的静⽌⽔⾯⼀定是等压⾯。
(√)26、恒定流⼀定是均匀流，层流也⼀定是均匀流。
工程流体力学试卷及答案6套
工程流体力学试卷及答案6套试卷 11．如图所示有一圆形容器，内装三种液体，上层为比重 d 1 0.8 的油，中层为比重 d 2 1的水，下层为比重 d 3 13.6的水银。
已知各层的高度均为 h 0.5m ，容器直径D 1m ，试求：（1）A 、B 点的相对压强；（ 2）A 、 B 点的绝对压强（用水柱高度表示）；（3）容器底面 EF 上的相对总压力。
半浸没在海水中，海水的比重为 1.025，为使它完全淹没在海水中在球的下面系一混凝土块，混凝土块的密度m 2 400kg/m 3 ，试求所需混凝土块的重量。
3．一平面流动的 x 方向的速度分量为 u 3ax 3ay ，在点（0，0）处 u v 0，试求：通过A （0，0），B （1，1）两点联线的单位宽度流量。
4．在水深 d 45m 的海面上有一前进波，波高 H 4m ，波长 80 m ，试求：（1）水面下 7m 深处水质点所受的压强；（2）用图表示该质点在波动时的最高位置和最低位置。
5．试用瑞利法求理想流体经圆形孔口出流的流量关系式孔口直径 d ，作用水头 H0 和重力加速度 g有关。
6．如图所示平板闸门下出流，已知： H 4m ， h e1m ，闸门宽 B 3m ，流量 Q 20m 3/s ，不计水头损失，试求：作用在闸门上的动水总压力。
试卷 21. 如图所示一封闭容器水表面绝对压强 pab 85 kPa ，中间玻璃管两端是开口的，当既无空气通过玻璃管进入容器，又无水进入玻璃管时，求玻璃管应该伸入水面下的深度 h 。
假设孔口的出流量 Q 与 p ab题6 h e 图题1图322. 已知平面流动的速度势0.04x3axy2，x、y 单位为m，的单位为m2/s，试求：（1）常数a；（2）点A（0，0）和B（3，4）间的压强差p。
（设流体的密度1000kg/m3）3．如图所示管路，已知容器 B 的初始水位为h1 ，截面积为A，当管中流入和流出随时间变化的流量分别为Q1（t）和Q2（t）时，写出容器B中水深h（t）的表达题 3 图题 4 图4．如图所示为射流推进船的简图。
工程流体力学习题库
一、选择题1．连续介质假设意味着。
(A)流体分子互相紧连(B) 流体的物理量是连续函数(C) 流体分子间有间隙(D) 流体不可压缩2．空气的等温积模量K= 。
(A)p （B）T (C) ρ（D）RT3.静止流体剪切应力。
(A) 不能承受(B) 可以承受(B)能承受很小的(D) 具有粘性是可承受4．温度升高时，空气的粘度。
(A)变小（B）变大(C) 不变5．流体的粘性与流体的无关。
(A)分子的内聚力（B）分子的动量交换(C) 温度（D）速度梯度6．在常温下，水的密度为kg/m3。
(A)1 （B）10 (C) 100 （D）10007．水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。
(A)< （B）近似等于(C) >8．的流体称为理想流体。
(A)速度很小（B）速度很大(C) 忽略粘性力（D）密度不变9．的流体称为不可压缩流体。
(A)速度很小（B）速度很大(C) 忽略粘性力（D）密度不变10．用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c，压力中心的淹深为h D，则h c h D。
(A) > （B）< (C) =11．静止流体的点压强值与无关。
(A)位置（B）方向(C) 流体种类（D）重力加速度12．油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m处的表压强为kPa。
(A)0.8 （B）0.5 (C) 0.4 （D）3.913．压力体内。
(A)必定充满液体（B）肯定不会有液体(B)至少部分有液体（D）可能有液体，也可能无液体14．大气压p a=105 Pa，如果某点的真空度为0.49×105 Pa，则该点的绝对压强为Pa。
(A) 51×103（B）149×103(C) 1.5×105（D）1.05×10515．用一块垂直放置的平板挡水，其挡水面积为A，形心淹深为h，平板的水平倾角为θ，该平板受到的静水压力为。
(A)ρghA.sinθ（B）ρghA.cosθ(C) ρghA.tanθ（D）ρghA16．欧拉法研究的变化情况。
工程流体力学习题及答案
工程流体力学习题及答案（1）1 某种液体的比重为3，试求其比容。
（答：3.3×10-4米3/公斤）2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。
（答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3）3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。
（答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力）4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。
(答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤）5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。
（答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ）6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍）7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3，求烟道入口与出口处烟气的密度。
（答：298.0=ρ人公斤/米3；452.0=ρ出公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。
（答：15.49牛/米3）9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。
又若气体的绝对粘性系数为1013.25-⨯=μ牛·秒/米3，求以上各处气体的摩擦切应力。
9 题图10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。
若板上方流体的粘性系数为μ，下方流体的粘性系数为K μ，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？（答:h kk kh =++11或）11 如图所示，一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1=δ毫米的油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？10 题图 11 题图（答：0.728牛·秒/米2）12 如图所示，气缸直径D 1=16厘米，活塞直径D 2=16厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降，试求油的粘性系数是多少？12 题图 15 题图（答：0.63牛·秒/米2）13 直径为150毫米的圆柱，固定不动。
《工程流体力学》试题及答案
《工程流体力学》试题及答案一、选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪个选项不是流体力学的分支？A. 流体静力学B. 流体动力学C. 流体力学实验D. 流体力学数值模拟答案：C2. 下列哪种流体是不可压缩流体？A. 水蒸气B. 液体C. 气体D. 所有流体答案：B3. 下列哪个方程描述了流体运动的基本规律？A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 上述都是答案：D4. 在伯努利方程中，流速增加时，压力会？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：B5. 下列哪个因素对流体流动的影响最小？A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的温度D. 流体的流速答案：C二、填空题（每题3分，共15分）1. 流体力学研究的对象是______。
答案：流体2. 流体的连续性方程表达了______与______之间的关系。
答案：流量，流速3. 流体力学中的动量方程是由______和______推导得出的。
答案：牛顿第二定律，动量定理4. 在伯努利方程中，流速与压力之间的关系为：流速越______，压力越______。
答案：大，小5. 流体力学实验中，常用的测量流体流速的仪器是______。
答案：流速仪三、计算题（每题20分，共60分）1. 已知一圆柱形管道，直径为0.2米，管道中水流速度为2米/秒，水的密度为1000千克/立方米，水的粘度为0.001帕·秒。
求管道中的压力分布。
解答：首先，根据连续性方程，计算管道中的流量Q：Q = A v = π (d/2)^2 v = π (0.2/2)^2 2 = 0.0628 m^3/s然后，根据伯努利方程，计算管道中的压力分布：P1 + 1/2 ρ v1^2 + ρ g h1 = P2 + 1/2 ρ v2^2 + ρ g h2由于管道为水平管道，h1 = h2，所以可以简化为：P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2代入已知数据，得到：P1 + 1/2 1000 2^2 = P2 + 1/2 1000 2^2解得：P1 = P2所以，管道中的压力分布为均匀分布。
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在倾角θ=30º的斜面上有一厚度为δ=0.5 mm 的油层。
一底面积A =0.15 m2，重G =25 N 的物体沿油面下滑作等速滑动，如图所示。
求物体的滑动速度u 。
设油层的流速按线性分布，油的动力粘度μ=0.011 N·s/m 2。
解 该物体的受力分析如图所示，则 δμμθuA dy du AG T ===sin )/(79.315.0011.00005.05.025sin s m A G u =⨯⨯⨯==μθδ 图中各当水面上的静水压强分布图是否正确？如不正确，指出错误，并绘制正确压强分布图。
答：错，图（a)中的倾斜的当水面上的压强没有垂直指向作用面。
图（b ）中左侧压强在水深为h 1处应为1gh ，在同一点压强数值不变应不为零，正确图如下：有一盛水的密闭容器，其两侧各接一根玻璃管，如图所示。
一管顶端封闭，其水面压强20/3.88m kN p abs=。
一管顶端敞开，水面与大气接触。
已知m h 20=。
求容器内的水面压强absp c ；（2）敞口管与容器内的水面高差x （3)以真空压强v p 表示0p 的大小。
解 （１）200/89.107281.913.88m kN gh P P =⨯⨯+=+=ρ （２）gx P P a ρ+=m gP P x a672.0=-=ρ （３）20v /0.13m kN P P P a=-= 一个边长b =1.2m 的正方形铅垂置于静水中，如图所示，欲让压力中心D 低于形心C 为7cm ，问正方形顶边距水面的距离X 为多少？解 求作用点位置公式：Ay I y y c c c D +=依题意m x x A y I y y c c c D 11.107.02.1)22.1(.211214=→=⨯+⨯→+=︒一圆筒直径d =2m ，长度b =4m ，停放在与水平面成60度角的斜坡上，如图所示。
求圆筒所受的静水总压力的大小及方向。
解 kN b d g P x 62.19)60cos (212== ρkN b d d d g P z 59.95]60sin 60cos 21)2(21[2=+= πρ故 kN P P P 58.9721=+= 4.78872.4arctan ,872.4tan ====θθxzP P试证明图中所示具有底坎的矩形断面渠道中的三种水流是否是有可能发生。
证 （a ）以0-0为基准面，列1-1,2-2断面能量方程w h g v a H g v H a ++++=+++20)(20)(2221αα)(2211a H gp z g p z +=+=+ρρa H gp z g p z +=+=+ρρ2211势能不变，g v g v 222221αα<（因为取α=1.0，A 1>A 2）。
动能沿程增加，因此总机械能也沿程增加，所以这种水流不可能发生。
（b ）w h gv a a H gv H a +++++=+++20)(20)(2221ααgv gv 222221αα=（因为A 1=A 2）。
动能不变，但势能增加了a ，因此总机械能沿程增加，所以这种水流也不可能发生。
（c ）以0-0为基准面，对断面1和断面2列能量方程： w h gv a h gv H a +++=++222221αα因为a h gp z a H g p z +=+>+=+ρρ2211，势能沿程减少，又gv gv 222221αα<（因为A 1>A 2）动能沿流程增加，只要总机械能沿流程减少，也就是说势能的减少能补偿动能的增加与水头损失之和，这种水流有可能发生。
某渠道在引水途中要穿过一条铁路，于路基下修建圆形断面涵洞一座，如图所示。
已知涵洞设计流量（即渠道流量）Q =1 m 3/s, 涵洞上下游允许水位差z =0.3 m ，涵洞水头损失gv h w 247.121=（v 为洞内流速）。
涵洞上下游渠道流速极小。
求涵洞直径d 。
解 以下游水面为基准面，选渠道上下游1-1,2-2断面，列能量方程w h gv g p z g v g p z +++=++2222222111αραρw h Z +++=++00000)/(247.181.923.0,247.13.02s m v g v =⨯⨯== 由Q=Av 得 )(8.0214.30.144m v Q d =⨯⨯==π在矩形断面渠道中有一宽顶堰如图所示。
堰高a =1 m ，堰宽（即渠宽）b =2 m ，堰前水头H =1.5 m ，堰顶水深h =1.2 m ，过堰流量Q =5.2 m 3/s 。
求水流作用于上游堰壁AB 上的力。
（摩擦力不计）解 取控制体如图所示，列x 向动量方程：)(1221v v Q R P P x -=--βρ )(1221v v Q P P R x ---=βρ )/(04.12)5.11(2.511s m A Q v =⨯+==)/(17.222.12.511s m A Q v =⨯==)(6125025.2981021)(21221N b a H g P =⨯⨯⨯=+=ρ)(1411022.198102121222N b gh P =⨯⨯⨯==ρ)(41264)04.117.2(2.5100011411061250N R x =-⨯⨯⨯--=R´=R水流作用于上游堰壁AB 的力R´=R=41264N某矩形断面平底弯曲渠段，其平面图如图所示。
渠道底宽有断面1的b1=2m 渐变为断面2的b2=3m 。
当通过渠道流量Q =4.2 m3/s ，渠道断面水深分别为h1=1.5 m ，h2=1.2 m 。
两断面的平均流速v1及v2与x 轴的夹角分别为θ1=30º，θ2=45º。
求水流对渠段的水平冲力。
解 取控制体如图所示，)/(4.152.12.411s m A Q v ===)/(17.132.12.422s m A Q v =⨯==)(2205025.19810212121211N b gh P =⨯⨯⨯==ρ)(2116832.19810212122222N b gh P =⨯⨯⨯==ρx 向动量方程：)30cos 60cos (60cos 30cos 1221 v v Q R P P x -=--βρ)(11146)866.04.15.017.1(2.4100015.021168866.022050)30cos 60cos (60cos 30cos 1221N v v Q P P R x =⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯-⨯=---= βρy 向动量方程：)30sin 60sin (60sin 30sin 1221 v v Q R P P y --=-+βρ )(36551)5.04.1866.017.1(2.410001866.0211685.022050)30sin 60sin (60sin 30sin 1221N v v Q P P R y =⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=+++= βρ N R R R y x 3821336551111462222=+=+=水流对渠段的水平冲力R´=R=38213N水从一水箱经过水流管流入另一水箱，管道为尖锐边缘入口，该水管包括两段：d 1=10 cm ，l 1=150 m ，λ1=0.030，d 2=20 cm ，l 1=250 m ，λ2=0.025，进口局部水头损失系数ζ1=0.5，出口局部水头损失系数ζ2=1.0。
上下游水面高差H =5 m 。
水箱尺寸很大，设箱内水面不变。
试求流量Q 。
解 两管连接处，管道突然扩大，其局部阻力系数为ζ.5625.0)1()1(22221221=-=-=d d A A ζ2211A v A v = 22222121214v v d d v A A v ===以管轴为中心的基准面，选取渐变流断面1-1,2-2，列1-2断面能量方程：g v d l g v g v g v d l g v H 22222222222222121111211λζζλζ++++=)161616(22222111122d l d l g v λζζλζ++++= 代入数据，则v 2=0.357 m/s Q=v 2A 2=0.0112 m 3/s有一水泵将水抽至水塔，如图所示。
已知动力机的功率100KW ，抽水机的流量Q=100l/s ，吸水管长m l 301=，压水管长m l 5002=，管径d=300mm ，管的沿程水头损失系数03.0=λ，水泵允许的真空值为6m 水柱高，动力机及水泵的总效率为0.75，局部水头损失系数：4.0,0.6==弯头进口ζζ。
求：(1)水泵的提水高度Z (2)水泵的最大安装高度s h 。
解:（1）对1-1，2-2断面列能量方程、得)(3.70)(17.62222203.045.761000/41.100002222m h H z m gv gv gvg v d l hh h mgQN H sm AQv hH z hz H wjfwww=-==+++=+=====-=+++=++抽出口弯头进口抽抽抽所以ζζζρη（2）对渐变流1-1,3-3列能量方程：)(95.4)(,2,2000131233123m dlh h g vg p h h g vg p h w sw s=+++-=---=+++=++--弯头进口充真可得ζζλααραρ用输油管输送运动粘度νp ＝0.13cm 2/s 的油，流量为0.18m 3/s 。
现用水作模型实验，水的运动粘度νm =0.013cm 2/s 。
当模型的管径与原型相同时，要达到两流动相似，求水的流量Q m 。
解：由题意知应满足雷诺相似准则ppp m m m l v l v ν=ν 因1k l =，上式可简化为pmp m v v νν= 流量比尺νk k k k k v 2l v Q ===，所以水的流量3m m p p 0.013Q Q 0.180.018m /s 0.13νν==⨯= 实验表明，影响液体边壁切应力τw 的因素有断面平均流速v ，水力半径R ，管壁粗糙度Δ，液体密度ρ和动力粘度μ等，试用π定理导出⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=R Re f v 2w ，ρτ。
解：由题意，有()w f v R 0τμρ∆=，，，，，选取R 、v 、ρ为基本量，则111222333a b c 1Wa b c 2a b c 3R v R v R v πρτπρμπρ===∆1π：[]111a b c1W R v πρτ⎡⎤=⎣⎦()()()11111111b c a a b 3c 1b 2c 101312L T M L LT ML ML T L T M --------==＋＋得 a 1＝0，b 1 ＝－2，c 1 ＝－1，w12v τπρ=同理23vRRμππρ∆==， w 21F 0v Re R τρ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭，， ⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=R Re f v 2w ，ρτ。