工程流体力学(机械2008级)-A
工程流体力学(第二版)习题与解答
1—3
解： 固定圆盘表面液体速度为零， 转动圆盘表面半径 r 处液体周向线速度速度 vθ s = rω ； 设液膜速度沿厚度方向线性分布，则切应力分布为
图 1-14 习题 1-5 附图
r
z
u
R
r R2 由上式可知，壁面切应力为 τ 0 = −4 m um / R ，负号表示 τ 0 方向与 z 相反；
τ = mm = −4 um
du dr
（2）由流体水平方向力平衡有： p R 2 Dp + τ 0p DL= 0 ，将 τ 0 表达式代入得
8m u L ∆p = 2m R
图 1-16 习题 1-7 附图
1-7 如图 1-16 所示，流体沿 x 轴方向作层状流动，在 y 轴方向有速度梯度。在 t=0 时， 任取高度为 dy 的矩形流体面考察，该矩形流体面底边坐标为 y，对应的流体速度为 u ( y ) ； 经过 dt 时间段后，矩形流体面变成如图所示的平行四边形，原来的 α 角变为 α − dα ，其剪 。试推导表明：流体的 切变形速率定义为 dα /dt （单位时间内因剪切变形产生的角度变化） 剪切变形速率就等于流体的速度梯度，即 dα du = dt dy 解：因为 a 点速度为 u，所以 b 点速度为 u +
V2 pT 1 × 78 =1 − 1 2 =1 − =80.03% V1 p2T1 6 × 20
压缩终温为 78℃时，利用理想气体状态方程可得
∆V = 1 −
1-2 图 1-12 所示为压力表校验器，器内充满体积压缩系数= β p 4.75 × 10−10 m2/N 的油， 用手轮旋进活塞达到设定压力。已知活塞直径 D=10mm，活塞杆螺距 t=2mm，在 1 标准大 气压时的充油体积为 V0=200cm3。设活塞周边密封良好，问手轮转动多少转，才能达到 200 标准大气压的油压（1 标准大气压=101330Pa） 。 解：根据体积压缩系数定义积分可得：
《工程流体力学》选择题
23、当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为（ ）。
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《工程流体力学》选择题习题
A、1/20 000； B、1/1 000； C、1/4 000； D、1/2 000。
24、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，平衡时不能承受切应力；
B、不能承受拉力，平衡时能承受切应力；
=
zC
+
pC ρ2g
。
ρ A• 1
•B
z
C•
ρ2
•D
O
O
5、图示盛水封闭容器中，1、2、3在同一水平面上，则（ ）。
A、 p1 > p2 > p3 ； B、 p1 < p2 < p3 ； C、 p2 > p1 > p3 ； D、 p1 = p2 < p3 。
1
2
空气 3·
水
汞
6、用U形水银测压计测A点压强， h1 = 500mm ， h2 = 300mm ，A点的压强是（ ）。
1、在重力作用下静止液体中，等压面是水平面的条件是（ ）。
A、同一种液体；
B、相互连通；
C、不连通；
D、同一种液体，相互连通。
2、压力表的读值是（ ）。
A、绝对压强；
B、绝对压强与当地大气压的差值；
C、绝对压强加当地大气压； D、当地大气压与绝对压强的差值。
3、相对压强是指该点的绝对压强与
的差值。（ ）
A、标准大气压；B、当地大气压；C、工程大气压； D、真空压强。
4、图示容器内盛有两种不同的液体，密度分别为 ρ1 、 ρ2 ，则有（ ）。
A、 zA
+
工程流体力学多媒体课件
动量守恒方程
总结词
动量守恒是流体力学的基本原理之一，表示 在流体运动过程中，动量是不守恒的。
详细描述
动量守恒方程也称为Navier-Stokes方程， 它表示流体运动过程中动量的变化规律。对 于不可压缩流体，动量守恒方程可以表示为 ：$\rho \frac{D\mathbf{u}}{Dt} = \nabla
04
工程流体力学分析方法
理论分析方法
稳态流动
分析液体在稳定状态下的流动规律，建立数学模 型，求解压力、速度等物理量。
瞬态流动
分析液体在非稳定状态下的流动规律，研究液体 在不同时间点的状态变化。
流体力学基本方程
基于质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理 定律，推导流体力学基本方程。
数值模拟方法
有限元素法（FEM）
无粘性流体和粘性流体
根据流体是否具有粘性进行分类，无粘性流体的 运动方程较为简单，而粘性流体的运动方程则较 为复杂。
不可压缩流体和可压缩流体
根据流体密度是否随温度和压力变化而分类，不 可压缩流体的密度保持不变，而可压缩流体的密 度则随温度和压力变化。
流体力学的基本单位和量纲
基本单位
流体力学中的基本单位包括长度、时间和质量。
品性能。
多物理场耦合与相互作用
工程流体力学中的多物理场耦合是指流体力学 与热力学、电磁学、化学等其他物理场的相互 作用。
多物理场耦合在能源、材料、生物医学等领域 具有广泛的应用，如燃料电池、生物芯片、光 电器件等产品的设计和优化。
多物理场耦合分析需要跨学科合作，借助专业 的数值模拟软件，研究不同物理场之间的相互 作用机制。
边界层流动案例
总结词
边界层流动是流体力学中的一种重要现象，指在固体表面附近形成的一层低速流 动区域。
昆工08流体力学考研真题
A、流量B、温度C、压力D、管径E、粘滞性
5、在以下几种关于长直圆管层流的说法中，正确的是（）
A、管轴处切应力为零B、过流断面上流速呈抛物线分布
C、过流断面上流速呈对数分布D、最小过流断面上切应力呈直线分布
E、管轴处流速最大
五、简答题（每小题5分，20分）
A、MLT-2B、MT-2C、MT-1D、ML-1T-1
4、在工程流体力学中，描述流体运动的方法一般采用（）
昆明理工大学2008年硕士研究生招生入学考试试题
A、欧拉法B、拉格朗日法C、瑞利法D、雷诺法
5、在过流断面面积和其它条件相同的条件下，最有利于保持层流状态的截面形状是（）。
A、圆形 B、正方形C、长方形D、等边六角形
4、若空气的温度从0℃增加到20℃时，其运动粘度υ增加15％，密度ρ减少10％，则其动力粘度μ将增加（）。
5、恒定流动的流线与迹线（）。
6、按重力相似准则设计的模型中，几何比尺为36，则流速比尺为（）。
7、某矩形渠道宽为b，水深为h，该渠道的水力半径为（）。
8、水流经变径管，两断面管径之比为d2／dl=2，则两断面的雷诺数之比 Rel／Re2为（）。
6、(供热、供燃气、通风及空调工程专业做)以1:25的模型在风洞中测定气球的阻力，原型风速为54km/h，试求风洞中的速度应为多大？若在风洞中测得的阻力为1000N。问原型中的阻力为多少？（假设空气的温度相同）。（12分）
三、单选题（每小题2分，共20分）
1、流动有势的充分必要条件是（）。
A、流动是无旋的B、必须是平面流动
C、流线是平行直线单位B、物理量性质类别的标志
C、物理量大小的区别D、长度、时间、质量三者的性质标志
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？ 解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。
如空气、水等。
而在同等条件下，固体则产生有限的变形。
因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。
与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。
1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。
流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。
在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。
1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτ 油： 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
工程流体力学第三版A ppt课件
数值分析方法 随着技算机技术的突飞猛进，过去无法 求解的流体力学偏微分方程可以用计算机数值方法求 解。
计算流体力学
有限差分法 有限元法 边界元法 谱分析等
11
如飞行器、汽车、河道、桥梁、涡轮机流场计算； 湍流、流动稳定性、非线性流动中的数值模拟； 大型工程计算软件是研究工程流动问题的有力武 器。
观看动画
2.连续介质假设的意义
排除了分子运动的复杂性。
表征流体性质和运动特性的物理量和力学
量为时间和空间的连续函数，可用数学中连续 函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题。
练习题
工程流体力学第三版A
一、表面力： 外界通过接触传递的力，用应力来表示。
pnn
lAi m0FAn
dFn dA
pn
limF dF A0 A dA
应该指出，这里所说的理想流体和热力学中的理想气体 的概念完全是两回事。
三.牛顿流体和非牛顿流体
1、牛顿流体：运动流体的内摩擦切应力与速度梯 度间的关系符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为 牛顿流体。
所有的气体以及如水、甘油等这样一些液体都是 牛顿流体。
2、非牛顿流体：实验表明，象胶液、泥浆、纸浆、 油漆、低温下的原油等，它们的内摩擦切应力与速度 梯度间的关系不符合于牛顿内摩擦定律，这样的流体 称为非牛顿流体。
在实际工程中，要不要考虑流体的压缩性，要视具 体情况而定。
二.粘性流体和理想流体
1.粘性流体：自然界中的各种流体都是具有粘性 的，统称为粘性流体或称实际流体。由于粘性的 存在，实际流体的运动一般都很复杂，这给研究 流体的运动规律带来很多困难。为了使问题简化， 便于进行分析和研究，在流体力学中常引入理想 流体的概念。
模型试验
《工程流体力学 》PPT课件
第一章 流体及其物理性质
§1.1流体的定义和特征 §1.2流体力学发展简史 §1.3流体的连续介质假设 §1.4国际单位制 §1.5流体的密度 §1.6流体的压缩性和膨胀性 §1.7流体的粘性 §1.8液体的表面张力
为非常大，另一方面，要通过流体质点反映流体及其物 理量在空间的变化，故流体质点相对于整个流体力学问 题的区域又是非常小，即微观无限大与宏观无限小。
在大多数流体力学问题中，这个条件能够满足。
例：许多工程问题，特征尺寸大于1mm，取Vmin=1mm3， 以10-3 cm作为流体质点的特征尺寸，δV′=10-9 cm3，对 于这个流体质点，考察在标准状况下的气体，则δV′中 包含2.69×1010个分子，完全能得到与分子数无关的统 计平均特性。而另一方面，Vmin/δV′=106，也完全能体 现出流体质点的变化.
lim 包含P(x,y,z)点的流体质点的密度
m
V V V
作为P(x,y,z)点的流体密度。而一般教科书都定义：
lim
V 0
m V
这是数学上的δV→0，或上节中所述的宏观无限小。
从宏观角度，即与所述问题的整个流体体积相比， δV′→0。
现分子统计平均特性的体积。 微元体积δV′中的所有流体分子的
总体就称为流体质点。δV′就是流体质点(微团)的体积。
四、流体的连续介质假设(模型)
流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
而表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表，
且在空间连续分布。这就是流体的连续介质假设(模型)。
(完整版)工程流体力学第二版习题答案解析-[杜广生]
《工程流体力学》习题答案（杜广生主编）第一章 习题1. 解：依据相对密度的定义：1360013.61000f w d ρρ===。
式中，w ρ 表示4摄氏度时水的密度。
2. 解：查表可知，标准状态下：231.976/CO kg m ρ=，232.927/SO kg m ρ=，231.429/O kg m ρ=，231.251/N kg m ρ=，230.804/H O kg m ρ= ，因此烟气在标准状态下的密度为：112231.9760.1352.9270.003 1.4290.052 1.2510.760.8040.051.341/n nkg m ρραραρα=++=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=3. 解：（1）气体等温压缩时，气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强，因此，绝对压强为4atm的空气的等温体积模量：34101325405.310T K Pa =⨯=⨯ ；（2）气体等熵压缩时，其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积，因此，绝对压强为4atm 的空气的等熵体积模量：31.44101325567.410S K p Pa κ==⨯⨯=⨯式中，对于空气，其等熵指数为1.4。
4. 解：根据流体膨胀系数表达式可知：30.0058502V dV V dT m α=⋅⋅=⨯⨯=因此，膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。
5. 解：由流体压缩系数计算公式可知：392511050.5110/(4.90.98)10dV V k m N dp -⨯÷=-=-=⨯-⨯ 6. 解：根据动力粘度计算关系式：74678 4.2810 2.910Pa S μρν--==⨯⨯=⨯⋅7. 解：根据运动粘度计算公式：3621.310 1.310/999.4m s μνρ--⨯===⨯8. 解：查表可知，15摄氏度时空气的动力粘度617.8310Pa s μ-=⨯⋅，因此，由牛顿内摩擦定律可知：630.317.83100.2 3.36100.001U F AN h μπ--==⨯⨯⨯⨯=⨯ 9. 解：如图所示，高度为h 处的圆锥半径：tan r h α=，则在微元高度dh 范围内的圆锥表面积： 2=2=tan cos cos dh h dA rdh παπαα由于间隙很小，所以间隙内润滑油的流速分布可看作线性分布，则有：===tan d r h υυωωαυδδδ则在微元dh 高度内的力矩为：332===2tan tan tan tan cos cos h h dM dA r dh h h dh ωαπαωατμαπμδαδα⋅⋅因此，圆锥旋转所需的总力矩为：33430==2=24tan tan cos cos H H M dM h dh ωαωαπμπμδαδα⎰⎰10. 解：润滑油与轴承接触处的速度为0，与轴接触处的速度为轴的旋转周速度，即：=60n Dπυ 由于间隙很小，所以油层在间隙中沿着径向的速度分布可看作线性分布，即：=d dy υυδ则轴与轴承之间的总切应力为：==T A Db υτμπδ克服轴承摩擦所消耗的功率为：2==P T Db υυμπδ因此，轴的转速可以计算得到：3-360606050.7100.810====2832.16r/min 3.140.20.245 3.140.20.3P n D D Db υδππμπ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯11．解：根据转速n 可以求得圆盘的旋转角速度：2290===36060n ππωπ⨯ 如图所示，圆盘上半径为r 处的速度：=r υω，由于间隙很小，所以油层在间隙中沿着轴向的速度分布可看作线性分布，即：=d dy υυδ则微元宽度dr 上的微元力矩：3233==2=2=6r dM dA r rdr r r dr r dr ωπμτμππμπδδδ⋅⋅ 因此，转动圆盘所需力矩为：4422322-30(2)0.40.23==6=6=6 3.14=71.98N m 40.23104DD M dM r dr μμππδδ⨯⨯⨯⋅⨯⎰⎰12. 解：摩擦应力即为单位面积上的牛顿内摩擦力。
工程流体力学教学课件pt作者闻建龙工程流体力学习题答案部分
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。
如空气、水等。
而在同等条件下，固体则产生有限的变形。
因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。
与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。
1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。
流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。
在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。
1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水：233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτ 油： 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
工程流体力学电子课件
教材及教学参考书
禹华谦主编，工程流体力学，第1版，高等教育出版社，2004 禹华谦主编，工程流体力学（水力学），第2版，西南交通大学 出版社，2007 黄儒钦主编，水力学教程，第3版，西南交通大学出版社，2006 刘鹤年主编，流体力学，第1版，中国建筑工业出版社，2001 李玉柱主编，流体力学，第1版，高等教育出版社，1998 禹华谦主编，水力学学习指导，西南交通大学出版社，1998 禹华谦编著，工程流体力学新型习题集，天津大学出版社，2006
汽车阻力来自前部还是后部？
汽车发明于19世纪末，当时人们认为汽车的阻力主要来自前部对 空气的撞击，因此早期的汽车后部是陡峭的，称为箱型车，阻力 系数CD很大，约为0.8。
汽车阻力来自前部还是后部？
实际上汽车阻力主要来自后部形成的尾流，称为形状阻力。
汽车阻力来自前部还是后部？
20世纪30年代起，人们开始运用流体力学原理改进汽车尾部形状， 出现甲壳虫型，阻力系数降至0.6。
汽车阻力来自前部还是后部？
20世纪50－60年代改进为船型，阻力系数为0.45。
汽车阻力来自前部还是后部？
80年代经过风洞实验系统研究后，又改进为鱼型，阻力系数为0.3。
以后进一步改进为楔型，阻力系数为0.2。
汽车阻力来自前部还是后部？
90年代后，科研人员研制开发的未来型汽车，阻力系数仅为0.137。
工程流体力学课件
西南交通大学国家工科力学基础课教学基地 工 程 流 体力 学 教 研 室
工程流体力学课件
☞你想知道高尔夫球飞得远应表面光滑还是粗
糙吗？ ☞你想知道汽车阻力来至前部还是尾部吗？ ☞你想知道机翼升力来至下部还是上部吗？ ☞你想知道……… ———请学习
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2010 ─ 2011学年 第 1 学期 《工程流体力学》课程考试试卷( A 卷)
专业：机械 年级：2008 考试方式：半开卷 学分：3 考试时间：
120 分钟
一、单项选择题(每小题 1 分，共 20 分)
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.流体分子间有空隙
D.流体不可压缩 2．随着气体的温度增加，其粘度（ ）。
A.增加
B.减小
C.不变
D.先增加后减小
3. 在温度不变的条件下，流体在（ ）作用下体积缩小的性质称为压缩性。
A.重力
B.压力
C.粘性力
D.表面张力
4. 把很细的玻璃管插入装水容器中，玻璃管内液位与容器液位相比（ ）。
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法判断
5. 通过测量某点的真空度为45000 Pa ，当地的大气压为0.1 MPa ，则该点的绝对压强为( )。
A.45000 Pa
B.55000 Pa
C.100000Pa
D.145000 Pa 6. 图示水罐中气体绝对压强p 1=15000Pa ，高度H=1m ，当时的大气压强相当于745mm 水银柱高。
玻璃管中水银上升的高度h 为（ ）。
A.113mm
B.186mm
C.559mm
D.1000mm
（第6题图） （第7题图）
7. 如图，汽车在水平路面上以加速度a=3m/s 2
等加速直线运动,车上U 形管的长度 L=1.5 m ，两侧管的液面高度差h 1-h 2 为（ ）。
A.230m
B.306mm
C.0mm
D.459mm
8．当压力体V 内无液体时，由压力体V 计算的作用力为（ ）。
A.ρgV 且方向与重力方向垂直
B.ρgV 且方向不能确定
C.ρgV 且方向与重力方向相同
D.ρgV 且方向与重力方向相反 9．流体流动时，流场各点的流动参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为（ ）。
A.定常流
B.非定常流
C.非均匀流
D.均匀流 10. 用欧拉法表示流体质点的加速度a
等于（ ）。
A.
dt
r d
B.
t
∂∂υ C.()υυ
∇⨯ D.
()υυυ ∇⨯+∂∂t
11．流管是由流线组成的管状表面，流体流动应是（ ）。
A.流体能穿过管侧壁由管内向管外流动
B.不能穿过侧壁流动
C.流体能穿过管侧壁由管外向管内流动
D.不确定 12. 皮托管常用于测量流体的（ ）。
A.点流速
B.压强
C.密度
D.流量
13. 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 ( )。
A.流体粘性大小
B.流速大小
C.流量大小
D.流动雷诺数的大小 14. 速度υ、长度l 、重力加速度g 的无量纲集合是（ ）。
A.
g
l υ B.
gl
2
υ
C.
υ
g l D.
gl
υ
15. 在圆管流动中，层流的断面流速分布符合（ ）
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 16. 圆管层流，实测管轴线上流速为s m /4.0，则断面平均流速为（ ）。
A.s m /4.0
B.s m /3.0
C.s m /2.0
D.s m /1.0 17. 紊流状态下，附加切应力是由于（ ）而产生的。
A.分子的内聚力
B.分子间的动量交换
C.重力
D.紊流元脉动速度引起的动量交换
18．紊流时，圆管内的流动在水力粗糙区，则其沿程阻力系数λ仅与（ ）有关。
A.雷诺数大小
B.相对粗糙度△／d 大小
C.流体粘性大小
D.流速大小
19. 若两水平放置并联长管1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度为124l l =，则通过两管的流量关系为（ ）。
A.21Q Q =
B.215.1Q Q =
C.212Q Q =
D.214Q Q =
20. 在正常工作条件下，薄壁小孔的流量系数孔μ与圆柱形外管嘴的流量系数管μ相比（
）。
A. 管孔μμ<
B. 管孔μμ>
C. 管孔μμ=
D.不确定
二、名词解释(每小题 4 分，共
12 分)
21．无旋流
22. 相似指标
23．水力光滑管
三、简答题(每小题 6分，共 18 分)
24. 拉格朗日法和欧拉法在分析流体运动上有什么区别？
25．简述总流伯努利方程各项及方程的物理意义。
26．什么是层流？什么是紊流？如何判断？
四、计算题(每小题 10分，共 50 分)
27. 如图所示水库的圆形泄水孔，孔盖直径D ＝1m ，孔盖顶端O 点铰接，O 点位于水深h ＝3m 处，泄水孔倾角α＝600，孔盖下游为大气压，不计孔盖自重，求开启孔盖所必须的作用力F 。
（注：
2
D y c =
，64
4
D J c π=
）
题27图
28. 试证流速分量为x xy u x +=2，y y x u y --=2
2
的平面流动为势流，并
求速度势和流函数。
29. 如图所示，水流通过一水平90°管道。
已知进口管直径d
1
=200mm，出口管直径
d 2=100mm，出口与大气相连通，进出口流动参数均匀，高度h
1
=500mm，U形管中水银
的高度差△h=150mm，不计管内水头损失。
（1）求管内流量Q；
（2）求该弯管道所受的流体作用力的大小。
题29图
30. 如图所示输水管路，总流量Q 3=180m 3
/h ，各段管径、长度及沿程水力摩阻系数分别为：d 1=150mm ，l 1=1500m ，λ1=0.025；d 2=160mm ，l 2=100m ；d 3=200mm ，l 3=1000m ，λ3=0.020。
管3出口通大气，不计局部水头损失。
试确定管1流量Q 1、管2流量Q 2及管2的沿程水力摩阻系数λ2。
题30图
31.图示为一测试阀门局部阻力系数的管路装置。
测得当流量q
v
=12m3/h时，水银差压计的读数为150mm。
管路内径均为50mm，管路全长14.5m，管路沿程损失系数λ
=0.037，局部损失系数ζ
弯=0.5，ζ
进口
=0.5，管路上共有圆弯头2个，h=0.2m。
（1）计算阀门的局部损失系数；
（2）不计水泵损失，求通过该管路系统的总损失，并计算水泵的输出功率。
题31图。