流体力学练习题及答案
流体力学试题及答案

流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
流体力学题库(附答案)

流体力学题库(附答案)一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.()管路各段阻力损失相同。
A、短管管系B、串联管系C、并联管系D、分支管系正确答案:C2.理想液体的特征是( )A、不可压缩B、符合牛顿内摩擦定律的C、无粘性D、粘度为常数正确答案:C3.当容器内工质压力大于大气压力时,工质处于()状态。
A、标准B、正压C、负压D、临界正确答案:B4.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。
A、165000PaB、65000PaC、55000PaD、35000Pa正确答案:D5.在圆管流中,层流的断面流速分布为()。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案:C6.抽气器的工作原理是()A、动量方程B、静力学基本方程C、连续性方程D、伯努利方程正确答案:D7.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,流速降低()A、压力下降B、都可能C、压力上升D、压力不变正确答案:C8.那个设备压力是真空压力()。
A、再热器B、凝汽器C、过热器D、给水泵正确答案:B9.伯努利方程中Z+P/ρg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位质量流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案:D10.超临界机组主蒸汽压力最接近的是()。
A、5个大气压B、26兆帕C、50巴D、5公斤正确答案:B11.静止的流体中存在()。
A、压应力、拉应力和剪切力B、压应力和拉应力C、压应力D、压应力和剪切力正确答案:C12.将极细测压管插入水中,毛细现象会使得液位()A、下降B、不变C、都有可能D、上升正确答案:D13.一个标准大气压(1atm)等于()。
A、Hg780mmB、101.325kPaC、720mmHgD、110.325kPa正确答案:B14.流体在管道内的流动阻力分为()两种。
A、阀门阻力、三通阻力B、沿程阻力、局部阻力C、流量孔板阻力、水力阻力D、摩擦阻力、弯头阻力正确答案:B15.主机润滑油压力为130千帕,其是多少米水柱()。
流体测试题及答案解析

流体测试题及答案解析一、选择题(每题2分,共10分)1. 流体力学中,以下哪个参数是描述流体粘性的?A. 密度B. 压力C. 粘度D. 温度答案:C2. 流体在管道中流动时,流速最大的区域是:A. 管道中心B. 管道壁C. 管道入口D. 管道出口答案:A3. 根据伯努利方程,流体在流动过程中,以下哪项参数是守恒的?A. 压力能B. 动能C. 势能D. 总能量答案:D4. 流体的可压缩性是指:A. 流体体积随压力变化的性质B. 流体体积随温度变化的性质C. 流体质量随压力变化的性质D. 流体质量随温度变化的性质答案:A5. 在流体力学中,雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 表面张力答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 流体的密度是指单位体积内流体的质量,其单位是 ________。
答案:kg/m³2. 流体的粘度是描述流体内部摩擦阻力的物理量,其单位是________。
答案:Pa·s3. 流体流动时,流速与压力之间的关系遵循 ________ 定律。
答案:伯努利4. 当流体流动的雷诺数小于2000时,流动状态通常被认为是________。
答案:层流5. 流体的表面张力是作用在液体表面,使液体表面积缩小的力,其单位是 ________。
答案:N/m三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述流体力学中连续性方程的物理意义。
答案:连续性方程表明,在稳定流动的流体中,流体的质量流量是守恒的,即单位时间内流入某截面的流体质量等于流出该截面的流体质量。
2. 描述流体流动的层流和湍流的主要区别。
答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有相互掺混,流线平行且平滑;而湍流是指流体流动时各层流体之间存在强烈的混合和涡旋,流线紊乱且不规则。
3. 解释什么是流体的粘性,并说明其对流体流动的影响。
答案:流体的粘性是指流体内部分子间由于分子间的吸引力和摩擦力而产生的阻力,它对流体流动的影响主要表现为增加流体流动的阻力,减缓流速,影响流体的流动状态。
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。
流体力学试题含答案

流体力学试题含答案一、单选题(共48题,每题1分,共48分)1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是()。
A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案:A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为()。
A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案:A3.除氧器在给水泵上方25米,除氧器压力为0.7兆帕,给水泵入口绝对压力为多少()。
A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案:C4.1毫米汞柱是多少()帕。
A、50B、1C、1000D、133.3正确答案:D5.相对压强的起算点是()。
A、绝对真空B、1个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案:C6.伯努利方程说明,流体在水平管内定常流动中,压力下降()A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案:D7.常态下,下列哪种流体粘性最大()A、水B、酒精C、空气D、油正确答案:D8.从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体()A、能承受拉力,平衡时能承受切应力B、能承受拉力,平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力,平衡时不能承受切应力D、能承受拉力,平衡时不能承受切应力正确答案:C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕(),其真空是。
A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案:A10.某点的真空压力是65000pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为()。
A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案:B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。
A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案:B12.流体运动黏度的国际单位是()A、牛/平方米B、牛.秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案:C13.表面力是指作用在()上的力。
多套完整流体力学试卷及答案

多套完整流体⼒学试卷及答案流体⼒学试卷及答案⼀⼀、判断题1、根据⽜顿内摩擦定律,当流体流动时,流体内部内摩擦⼒⼤⼩与该处的流速⼤⼩成正⽐。
2、⼀个接触液体的平⾯壁上形⼼处的⽔静压强正好等于整个受压壁⾯上所有各点⽔静压强的平均值。
3、流体流动时,只有当流速⼤⼩发⽣改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下,管嘴出流流量系数⼤于孔⼝出流流量系数。
5、稳定(定常)流⼀定是缓变流动。
6、⽔击产⽣的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速⽔头不能略去的流动管路。
8、所谓⽔⼒光滑管是指内壁⾯粗糙度很⼩的管道。
9、外径为D ,内径为d 的环形过流有效断⾯,其⽔⼒半径为4d D -。
10、凡是满管流流动,任何断⾯上的压强均⼤于⼤⽓的压强。
⼆、填空题1、某输⽔安装的⽂丘利管流量计,当其汞-⽔压差计上读数cm h 4=?,通过的流量为s L /2,分析当汞⽔压差计读数cm h 9=?,通过流量为 L/s 。
2、运动粘度与动⼒粘度的关系是,其国际单位是。
3、因次分析的基本原理是:;具体计算⽅法分为两种。
4、断⾯平均流速V 与实际流速u 的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式为,其适⽤条件是。
6、泵的扬程H 是指。
7、稳定流的动量⽅程表达式为。
8、计算⽔头损失的公式为与。
9、⽜顿内摩擦定律的表达式,其适⽤范围是。
10、压⼒中⼼是指。
三、简答题1、稳定流动与不稳定流动。
2、产⽣流动阻⼒的原因。
3、串联管路的⽔⼒特性。
4、如何区分⽔⼒光滑管和⽔⼒粗糙管,两者是否固定不变?5、静压强的两个特性。
6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式及其适⽤条件。
8、因次分析⽅法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义。
10、压⼒管路的定义。
11、长管计算的第⼀类问题。
12、作⽤⽔头的定义。
13、喷射泵的⼯作原理。
14、动量⽅程的标量形式。
15、等压⾯的特性。
16、空间连续性微分⽅程式及其物理意义。
17、分析局部⽔头损失产⽣的原因。
(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 ______ 。
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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m2/s
3、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 -=π
B .gz =π
C .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-MLt
B. []21--t ML
C. []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in
out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑
( ) 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()。
A.边界层内流体的流动为层流 B.边界层内流体的流动为湍流
C.边界层内是有旋流动 D.边界层内流体的流动为混合流
12、指出下列论点中的错误论点:()
A.平行流的等势线与等流线相互垂直 B.点源和点汇的流线都是直线
C.点源的圆周速度为零 D.点源和点涡的流线都是直线
13、关于涡流有以下的论点,指出其中的错误论点:涡流区域的( )。
A.涡流区域速度与半径成反比 B.压强随半径的增大而减小
C.涡流区域的径向流速等于零 D.点涡是涡流
14、亚音速气体在收缩管中流动时,气流速度()。
A.逐渐增大,压强逐渐增大 B.逐渐增大,压强逐渐减小
C.逐渐减小,压强逐渐减小 D.逐渐减小,压强逐渐增大
15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生()现象。
A.离心泵内液体温度上升B.气缚
C.离心泵内液体发生汽化 D.叶轮倒转
参考答案:
二、填空题
1、在平衡流体中, 静压强相等的各点所组成的面称为等压面,平衡
流体内任一点所受的质量力与通过该点的等压面互相垂直。
2、温度升高时,液体的粘度减小,而气体的粘度增大。
3、实际流体在圆管中作层流流动时, 截面平均流速是管内中心流速的 1/2 倍。
若将管子换为管径比原管径大20%管子,沿程阻力损失将是原来的 %。
4、离心式通风机的风量是以 单位时间内从风机出口排出 的气体体积,并以 风机进口处气体的状态计。
5、在对有旋流动的研究中,斯托克斯定理建立了 旋涡强度 与 速度环量 间的等量关系。
6、在下用20℃的清水测定某离心泵抗气蚀性能,于某流量下测得泵
内恰好发生气蚀时,泵入口处的压强为,据此求得此时的允许吸上真空度为 4.2 m 水柱。
三、计算题
1、当压强增加4×104Pa 时,某种液体的密度增长%,求该液体的压缩系数。
解:0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρ
ρρd dV V -=
N m dp d dp V dV p /1075.310
4%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ
2、已知某平面流动的势函数:22y x x -+=ϕ 求流速和流函数。
解: y y x x u 2 ,12-=∂∂=+=∂∂=
ϕυϕ C
x f x f y x f y x
x f y xy x u y
=='∴=-='+=∂∂++=+==∂∂)(,0)(2)(2)(212υψψψ 令C =0,则流函数为
y xy +=2ψ
3、如图所示,水在压强作用下从密封的下水箱沿竖
直管道流入上水箱中,已知h =50cm ,H =3m ,管道直
径D =25mm ,λ=,各局部阻力系数分别为ζ1=,ζ
2=,ζ3=,求:为维持稳定的管中流速V =1m/s ,下
水箱的液面压强应保持在多少Pa
解:以下水箱液面为基准面,列两液面的伯努利方程:
j f w h h h H h h H g
p +++=++=)()(0ρ
沿程水头损失:m g g V D L h f 143.021025.05.0302.022
2=⨯+⨯==λ
局部水头损失:()()m g g V h j 332.0215.00.50.122
2
321=⨯++=++=ζζζ 总水头损失:m h h h j f w 475.0=+=
所以,Pa h h H g p w 38995)(0=++=ρ
4、已知:一个水平放置的90º弯管输送水
d 1=150mm ,d 2=100mm
p 1=×105Pa ,Q =0.03m 3/s
求:水流对弯管的作用力大小和方向(不计水头损失)。
求解要点:s m d d V V s m d Q V /825.3)(/70.142211211====π
取1-1、2-2两断面列伯努利方程
2
2222211V p V p +=+ρρ 求得 Pa p 52100.3⨯=
对选取的控制体列动量方程:
x 方向:)0(111V Q R A p x -=-ρ
y 方向:)0(222-=-V Q A p R y ρ
解得,y x R R , 22y x R R R +=
36.24==x y
R R arctg θ
所以,水流对弯管壁的作用力为R 的反作用力,大小相等,方向相反。
5、如图,水箱中的水通过直径为d ,长度为l ,沿程阻力系数为λ的立管向大气中泄水,问h 多大时,立管排出的流
量Q 仅与d 和λ有关
求解要点:在水箱液面与出水口断面间列伯努利
方程:
f h g
V l h +=+22
g
V d l h f 22
λ=
()()l d l h d g d l l h g V ++=++=λ
λλ212 进一步可求得
流量Q 仅与d 和λ有关时h 之值。
6、如图输水管道,拟用U 形水银压差计
连接于直角弯管处测量管中水流量,已
知:d 1=300mm ,d 2=100mm ,压差计的最
大量程读数Δh max =800mm ,水流量范围Q
=10~100L/s 。
试问:(1)该压差计的量程是否满足测量的需求
(2)当Δh =300mm 时,水流量为多少
(注:忽略水头损失,水银密度为13600kg/m 3,水的密度1000 kg/m 3)
解(要点):(1)以0-0断面为基准面,列1-1、2-2两断面的能量方程:
()2g V 2g V 0222211
++∆+=++γγp h z p
()2g V V 21222
1-+∆+=-h z p p γ
以最大流量计算对应的压差计读数
s m A Q V /42.13.014.31.04211=⨯⨯==
, s m A Q V /74.121.014.31.04222=⨯⨯== 由等压面a -a 得压强关系:h p z p Hg ∆-=-γγ21 则 z h p p Hg γγ+∆=-21
(1) )
(2)( ,2)(212221222
1ρρρργργγγγγ--=∆∴==-+∆+=+∆=-Hg Hg Hg Hg g V V h g g g
V V h z z h p p 代入数据求 max 648h mm h ∆<=∆
所以该压差计的量程能满足流量测量的需求。
(2) 将连续性方程:41
22221)(22d d g V g V =代入方程(1)得:: )
(2))(
1(41222ρρρ--=∆Hg g d d V h 代入数据 0.004V )100013600(2))300100(
1(10003.022422=--=g V
求得:s L d V .Q .V /68785066
82
222=⨯==
当Δh =300mm 时,水流量为68L/s。