流体力学 第二章习题解答
第2章 流体静力学
2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg)，水面以下7.6m 深处的绝对压力
为多少？
知：a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7=
求：水下h 处绝对压力 P
解：
a
a KP gh
P P 1756.71000807.96.100=??+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ，烟气温度t s =300℃，压力为p s ，确定引起火炉中烟气自动
流通的压力差。烟气的密度可按下式计算：p=（1.25-0.0027t s ）kg/m 3，空气ρ=1.29kg/m 3。
解：把t 300s C =?代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得
3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-
33
(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m
=-?=
压力差s =-p ρρ?a （）gH ，把
31.29/
a k g m ρ=，30.44/s kg m ρ=，9.8/g N kg =，20H m =分别代入上式可得
s =-20p Pa ρρ???a （）gH
=(1.29-0.44)9.8
166.6Pa =
2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。求以水柱高度表示时：（1）绝对压力为
117.2kN/m 2时的相对压力；（2）绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少？
解：（1）相对压力：p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2
m
以水柱高度来表示：h= p a/ g ρ=19.62* 310 /（9.807* 3
10）=2.0m
（2）真空值：2
v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN --
以水柱高度来表示：h= p a/ g ρ=29.6* 310 /（9.807* 3
10）
=3.0m
2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银，若A 点的绝对压力为300kPa ，表
面的空气压力为180kPa ，则水高度为多少？压力表B 的读数是多少？
解：水的密度1000 kg/m 3，水银密度13600 kg/m 3
A 点的绝对压力为：
)8.0(20g gh p p H g o h A ρρ++=
300?3
10=180?3
10+1000?9.8 h+13600?9.8?0.8 求得：h=1.36m
压力表B 的读数
p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=
2.5 如图所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ，
h 2=30cm ，d=0.4cm ，油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg =13600kg/m 3，求U 型管中水银柱的高度差H 。
解：盖上压强125788
46082.80.2F p Pa S π
=
==? 2211121112
46082.810009.8070.58009.8070.3
136009.807
0.4Hg H O H O Hg gH p gh gh p gh gh H g
m
ρρρρρρ=++?
++=+??+??=
?≈
2.6 如右图所示为一密闭水箱，当U 形管测压计的读数为12cm 时，试确定压
力表的读数。
解：容器内真空压强：0136009.80.1216005.24Hg p gh ρ==??=
压力表的读数
20
9.8073100016005.24
13415.8g H O p p p gh p Pa
ρ=-=-=??-=
2.7 如图所示，一密闭容器内盛有油和水，并装有水银测压管，已知油层
h 1=30cm ，h 2=50cm ，h=40cm ，油的密度ρ油=800kg/m 3，水银密度ρHg =13600kg/m 3求油面上的相对压力。 解：设油面的绝对压力为p
在水和汞接触面上有如下压力平衡关系：
a 1212
()Hg P g h h h p gh gh ρρρ++-=++油水 则油面的相对压力
a 1212
()Hg p P g h h h gh gh ρρρ-=+---油水a 136009.8070.48009.8070.310009.8070.546093a
p P p -=??-??-??=
2.8 如图所示，容器A 中液体的密度ρ
A
=856.6kg/m3，容器B 中液体的密度ρB =1254.3kg/m 3，
U 形差压机中的液体为水银。如果B 中的压力为200KPa ，求A 中的压力。
解：设水银U 形管两边的水银面分别为1、2，则有
KPa KPa m m kg KPa gh P P b b 5.138105807.9/3.1254200
3311=???-=-=-ρ
KPa KPa m KP P P 2.1331004.0807.9/kg 13600-a 5.138gh 3
312=???=-=-贡
ρKPa KPa m m kg KPa gh P P A A 3.150102807.9/6.8562.133332=???+=+=-ρ
2.9 U 形管测压计与气体容器K 相连，如图所示已知h=500mm ，H=2m 。求U
形管中水银面的高度差△H 为多少？
解：设K 中真空压强为P ，大气压为Pa ，依题意得
2a H O a Hg p p gH P p g H ρρ-=-=
得
2
2
100020.14713600
H O hg H O Hg gH g H gH H m
g ρρρρ=?
?===
2.10 试按复式测压计的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压力p 。已知：
H=3m ，h 1=1.4m ，h 2=2.5m ，h 3=1.2m ，h 4=2.3m ，水银密度ρ=13600kg/m 3。
解：如图所示标出分界面1、2和3，根据等压面条件，分界面为等压面。
3点的绝对压力为：P 3=P a +ρHg g(h 4- h 3)
2点的绝对压力为：P 2=P 3-ρH2O g(h 2- h 3) 1点的绝对压力为：P 1=P 2+ρHg g(h 2- h 1) 蒸汽的绝对压力为：P=P 1-ρH2O g(H- h 1) 整理上式得：
P= P a +ρHg g(h 4- h 3+h 2- h 1) -ρO H 2g(H -h 1) 将数据代入上式得：
P=10132.5+13600×9.8×（2.3-1.2+2.5-1.4）-1000×9.8×（3-1.4）=361004.44 P a
2.11 如图所示，试确定A 与B 两点的压力差；已知：h 1=500mm ，h 2=200mm ，
h 3=150mm ， h 4=400mm 。酒精的密度ρ1=800kg/m ，水银的密度ρHg =13600kg/m 3水的密度ρ=1000kg/m 3.
解： 如图，可写处各个液面分界面的压强表达式：
1gh p p p c a 水-= 2gh p p p c d 汞-= 3gh p p p d e 酒+=
)(454h h g p gh p p p e b ---=水汞
联立方程，代入数据解得
h h h h h h P p
g g g B A
354142)()(ρ
ρ
ρ
酒
水
汞
-
-+-
+=
-
15.08.9800)4.025.05.0(8.91000)25.02.0(8.913600??--+??-+??=
=55370
p
a
2.12 用倾斜微压计来测量通风管道中的A,B 两点的压力差△p,如图所示。
（1）若微压计中的工作液体是水，倾斜角α=45°，L=20cm ，求压力差△p 为多少？
（2）若倾斜微压计内为酒精（ρ=800kg/m 3），α=30°，风管A ，B 的压力差同（1）时，L 值应为多少？
解：
（1）a 138745sin 2.0807.9100045sin P gL P =???=?=?ρ
（2）a gL P sin 酒ρ=?
cm m a g P L 35.353535.05
.0807.98001387
sin ==??=?=
∴酒ρ
2.13 有运水车以30km/h 的速度行驶，车上装有长L=
3.0m ，高h=1.0m ，宽
b=2.0m 的水箱。该车因遇到特殊情况开始减速，经100m 后完全停下，此时，箱内一端的水面恰到水箱的上缘。若考虑均匀制动，求水箱的盛水量。
解：设水车做匀减速运动的加速度为a ，初速度Vo=(30*103
)/3600=8.3m/s
由运动学公式
22
1at
t v s at
v v +=+=。。 式中，;3.8s m v ≈。
当2
347.0100s m
a m s -==时，解得
则a=-0.347m/s 2，其中负号表示加速度的方向与车的行驶方向相反。
设运动容器中流体静止时液面距离边缘为x m ，则根据静力学公式有：
x/1.5=a/g 求出：x=0.053m
则h=1-0.053=0.947m 水体积：V=2*3*h=6x0.947=5.682m 3 则水箱内的盛水量为：m=ρV=1000x5.682㎏=5682㎏
2.14 如图所示，一正方形容器，底面积为b ×b=（200×200）mm 2
，m 1=4Kg 。当它装水
的高度h=150mm 时，在m 2=25Kg 的载荷作用下沿平面滑动。若容器的底与平面间的摩擦系数C f =0.3，试求不使水溢出时容器的最小高度H 是多少？ 解：由题意有，水的质量
kg V m 610150200200100.1930=?????==-ρ 由牛顿定律
a
m m m gC m m g m f )()(021012++=+-
a 353.08.9108.925=??-?
解得
2
16.6s m a = 倾斜角
?
===152.328.916
.6arctan
arctan g
a
α
超高
mm b g a z s 5.671008.916
.6)2(=?=--
=
所以最小高度 m mm z h H s 217.02175.67150==+=+=
2.15 如图所示，为矩形敞口盛水车，长L=6mm,宽b=2.5mm,高h=2mm,静止时
水深h1=1m,当车以加速度a=2
s
m
2
前进时，试求
（1）作用在前、后壁的压力； （2）如果车内充满水，以a=1.5s
m
2
,的等加速前进，有多少水溢出？
解：（1）
前壁处的超高m x g a
z s 612.02
6
*8.92-=-
=-= 则前壁水的高度
m z h
s 388.0h 1=+=前
形心高度
m 194.02
==
h
h c 前
前壁受到的压力
N ghcA F
18475.2*388.0*194.0*8.9*1000===ρ前
后壁压力
N A ghc F
318325.2*)612.01(*2/)612.01*8.9*10002=++==（ρ后
（2）当s
m
a 25.1=时。后壁处的超高
g
a
L g a z s 32*=
-
= (1)
车内水的体积b L Z h v s **)(-= (2)
流出的水的体积△v=Lbh -V (3)
联立（1） （2）
（3）式子，得
△v=6.88m 3
2.16 如图所示，为一圆柱形容器，直径d=300mm,高H=500mm,容器内装水，
水深h 1=300mm,使容器绕垂直轴作等角速度旋转。 （1）试确定水刚好不溢出的转速n 1
(2)求刚好露出容器地面时的转速n 2，这时容器停止旋转，水静止后的深度h 2等于于多少？ 解：
（1）旋转抛物体的体积等于同高圆柱体的体积的一半，无水溢出时，桶内水的体积旋转前后相等，故
又由：，则
无水溢出的最大转速为：
（2）刚好露出容器地面是
此时
容器内水的体积
解得
2.17 如图所示，为了提高铸件的质量，用离心铸件机铸造车轮。已知铁水密
度ρ＝7138㎏／m 3,车轮尺寸h ＝250mm,d ＝900mm,求转速n ＝600r ／min 时车轮边缘处的相对压力。 解：转速60062.86330
s π
ω-=
=≈， 超高22
22
s r 630.45==412g 29.807
Z m ω?≈?
边沿压强 ()p=h=410.259.8077138=2.88a g MP ρ+??
2.18 如图所示，一圆柱形容器，直径d ＝1.2m,充满水，并绕垂直轴等角速度
旋转。在顶盖上r 0 ＝0.43m 处安装一开口测压管，管中的水位h ＝0.5m 。问此容器的转速n 为多少时顶盖所受的总压力为零？
解： (1) 取圆柱中心轴为坐标轴，坐标原点取在顶盖中心O 处，z 轴铅直向上。由压力微
分方程式 dp=ρ(ω2rdr －gdz)
积分上式，得
C
gz r p +-=)2
(
2
2ωρ
由边界条件：r=r0，z=0时，p=pa+γh ，得积分常数
2
2
02a r h p C ρωγ-
+=。于是，
容器中液体内各点的静压力分布为
)
()(21
2
)2
(
2022a 2
022
2a z h r r p r gz r h p p -+-+=-
-++=γωρρωωργ (a)
故容器顶盖上各点所受的静水压力(相对压力)为
h
r r p p p γωρ+-=-==)(21
2022a 0)m(z
所以容器顶盖所受的静水总压力为
h R r R R r
r h r r r r p P γπωρππγωρπ220222R
02022R
0)0m(z )2(41
d 2])(21
[d 2+-=+-=?=??=
令静水总压力P=0，得
)2(41
220222=+-h R r R R γπωρπ 整理上式，得
44.74rad/s ω=
==
则顶盖所受静水总压力为零时容器的转速为
44.74
n 7.1222 3.14r s ωπ=
==?
2.19 一矩形闸门两面受到水的压力，左边水深H 1 ＝5m ，右边水深H 2 ＝3m ，
闸门与水平面成α＝45°倾斜角，如图2.52所示。假设闸门的宽度b ＝1m ，试求作用在闸门上的总压力及其作用点。
解：
m
F
y F y F y m y y m
y y N F F F N
y pgA F N y pgA F d d d b d b d c c 887.24142.145sin 33232357.245sin 352321109544.624112
3
45sin 3807.910009.17336425
45sin 5807.910002
10
22011022011=??-?==??===??===-=?=???===???==右左右左右左
解得: y=2.887m(距下板)
2.20 如图所示为绕铰链转动的倾斜角为α＝
60°的自动开启式水闸，当水闸一侧的水位H ＝2m ，另一侧的水位h ＝0.4m 时，闸门自动开启，试求铰链至水闸下端的距离x 。
解：依题意，同时设宽度为b,得
右边： h gA F 2111ρ= a b A s i n h 1= 111x 1d1y A y J y C C c += α
sin 2y c1h =
α
33
Cx1
sin 12J bh =
作用点距离底端距离为：α
αsin 3sin y 11
h
y h d =-=
右边液体对x 处支点的转矩：
1
11)x (F y M ?-=
左 H A F 21g 22ρ= a H A sin b 2= 22x22
d2y A y J y C C c += α
sin 2y c2H = α
33
Cx2
sin 12J bH =
作用点距离底端距离为：α
αsin 3sin y 22
H
y H d =-=
2
22)(F y x M ?-=
在刚好能自动开启时有：21M M = 代入数据求得 m x 8.0=
2.21 图中所示是一个带铰链的圆形挡水门，其
直径为d ，水的密度为ρ，自由页面到铰链的淹深为H 。一根与垂直方向成α角度的绳索，从挡水门的底部引出水面。假设水门的重量不计，试求多大的力F 才能启动挡水门。 解： 作用点位置：
4
)2
(
64
2
2
4
d H d
d H d
A
h J
h
y
C
C C
D
ππ?+++=
+
=
即作用点离水闸顶端距离为4
)2(
64
2
4
d H d d d h
ππ?++=
压力：4
d 2d g 2
πρ）
（压
H F +=
刚能启动挡水门时有如下力矩平衡式：M 水压力=M 拉力
由题得4d 2d g 4)2(642d sin 2
2
4
πρππα）（H d H d d d F +???
?
??
?
???
????++=
简化得： α
πρsin 32)542(
52H
d gd F +=
所以：α
πρsin 32)542(52H d gd F +≥
时，水门能自动打开；
2.22 图中所示为盛水的球体，直径为d= 2m ，球体下部固定不动，求作用与
螺栓上的力。
解：球体左右对称，只有垂直方向的作用力：
P Z gv F F 水ρ==
???? ??-?=122432d d d g ππρ水
???
? ???-???=12282807.910333
ππ
=10269 N
2.23 如图所示，半球圆顶重30 KN ，底面由六个
等间距的螺栓锁着，顶内装满水。若压住圆顶，各个螺栓所受的力为多少？
解：半球圆顶总压力的水平分力为零，总压力等于总压力的垂直分力，虚压力体，垂直分力向上。
Fz=ρg[πR 2﹙R ﹢h ﹚－32
πR 3]
=1000×9.8×[π×22×﹙2﹢4﹚－32
×π×23]
=574702N
设每个螺栓所受的力为F ，则
Fz －G=6F 即 ：574702N －30000N=6×F 则 F=90784N
2.24 图中所示为一直径d=1.8 m ，长L=1 m 的圆柱体，
放置于α=60°的斜面上0，左侧受水压力，圆柱与斜面接触点A 的深度h=0.9m 。求此圆柱所受的总压力。 解：1）分析圆柱左面，BC 段受力：
由题可知，°60=α，d=1.8m ，m d BC 9.060cos ==∴ N l BC BC g A gh F c BCX 39692=??==ρρ
BC BCZ gV F ρ=
其中
3222
2
10732.01)60sin 9.02
1248.114.3()60sin *21360604(m L BC d V =??-?=??-?=π
则N gV F BCZ 716
1==ρ
2）分析圆柱下面，ACE 段受力：
由于下面与水接触的部分左右对称，因此0=ACEx F ，2gV F ACEz ρ=
其中
L d
d d d d V ???-?
+
?=)60cos 2
60sin 21360120460sin 60cos (2
2π
329.11)60cos 9.060sin 8.121
128.114.360sin 8.160cos 8.1(m =???-?+?=
N gV F ACEz 186322==ρ
则圆柱所受的总压力
N F F F F BCx ACEz BCz 197513969)71618632()(2
22
2=++=
++=
由于是圆柱型，所以作用线过轴心的中点处，作用线与园柱表面交点为合力作用点，本作用线
与水平面所成的角度如下：
?==+=41.783969
19348
arctan arctan
BCx ACEz BCz F F F θ
2.25 如图所示的抛物线形闸门，宽度为5 m ，铰链于B
点上。试求维持闸门平衡的所需要的力F 。
解：合力矩定理:若平面汇交力系有合力，则合力对作用面内任一点
之矩，等于各个分力对同一点之矩的代数和;我们可以同过求个分力的力矩来进行求解；
本题中由于为抛物线形闸门：并过点（5，8），有Z=0.32X 2平衡时，分析x 方向的受力,对B 点的力矩方向为：顺时针，大小为：
??=-?=??-=
5
225
2
2
2090667)32.08(15680)32.0(5)32.08(1Nm dx x x dx x x
g M ρ
则垂直方向分力对B 点的力矩（顺时针）为：
??=-?=?-=5
25
22450000)32.08(490005)32.08(2Nm xdx x xdx x g M ρ
平衡时有：M1+M2=8F
所以 F=(2450000+2090667)/8=567583 N 方法2：直接积分
在x 处的切线斜率为：0.64x,他的垂线（力的作用线）斜率则为：-1/（0.64x ） 则：x 处力的作用线方程为：z ’-0.32x 2=-1/(0.64x)(x ’-x)
B 点到力作用线的距离为：（原点（0，0）到任意直线Ax+By+C=0的距离d
d=｜C ｜/√(A2+B2)）
L=(0.32x 2+1/0.64)/(1+1/(0.64x)2)0.5
???-=
=5
2
5)32.08(8L dx x
g M F ρ
代入数据：可求出F=
2.26 如图所示，盛水的容器底部有圆孔，
用空心金属球体封闭，该球体的重量为
G=2.45 N，半径r=4 cm，孔口d=5 cm，水深
H =20 cm。试求提起该球体所需的最小力F。
解：提起该球体所需的最小力F有如下关系
式：浸入水中球体曲面可分2部分，他们的压力体分别表示
为 V1.V2
G +ρg V1= ρg V2 + F 所以：F =ρg (V1-V2)+ G
h=r-(r2-r"2)0.5=0.04-(0.042-0.0252)0.5=0.01m
球缺体积V=3.14x0.012x(0.04-0.00333)= 11.52x10-6m3所以：V1=3.14*0.0252 x (H-(2r-2h)) – V
=3.14*0.0252 x (0.2-0.08+0.02)-11.52 x10-6
=263.37 x10-6m3
V2=4/3πR^3-(3.14*0.0252)( 2r-2h)-2V
=4/3π0.04^3-(3.14*0.0252)( 0.08-0.02)-2x11.52 x10-6
=(268.08-117.81-23.04) x10-6
= 127.23x10-6
压力体V1- V2= 136.14x10-6m3
F=G+ρg(V1-V2)= 2.45+9800x136.14x10-6= 3.78 N
2.27一块石头在空气中的重量为400N，当把它浸没在水中时，它的重量为222N，试求这块石头的体积和它的密度。
解：由题意得
① 178222400=-=gv 水ρ Pa
3
3018.0807
.910178m v =?=
② N gv 400=石ρ
3/2265807
.9018.0400
m kg =?=
石ρ
2.28 如图所示，转动桥梁支撑于直径为d=
3.4 m 的原型浮筒上，浮筒漂浮于
直径d 1=3.6 m 的室内。试求：
（1）无外载荷而只有桥梁自身的重量G=29.4210
4
?时，浮筒沉没在水中的深度
H ；
（2）当桥梁的外载荷F=9.8110
4
?时的沉没深度h 。
解：（1）由G=ρg πH d 2/4，由题意得 ，则 29.24×4
10=103×9.8×3.42×π×H/4
则H=3.29m
（2）由题意得 G+F=ρg πh(d/2) 2，则 29.42×104+9.81×104=103×9.8×π×(2
4
.3)2×h 则h=4.41m
感谢如下同学辛勤的劳动：
1、谢艺彪赵京涛
2、罗伟江何桂强周候棉张健朝符成武陈小婵赵楚燕林淑聪
3、陈桂福陈加和陈冠雄黄勇宏邓尔炼
4、谭海辉苏晓伟吴明东王君庆黄森泉陈茂松邓大钊
5、麦栋钊、李旭青、黄治森、黄永逸、林子琪、沈彤、林淑聪
组长洪延滨组员陈志杰叶玉凡黄显宗张家诚郭梓豪
组长罗宇博组员邓树耀黄柯赵志盛何俊飞梁宜端
组长林记盛组员赖昌华王德华郑余坚张楚文许国明
组长罗婉清组员赖国坚陈志昌郑耿和刘清辉吴嘉杰
组长刘君灵组员蔡淑欣植美俊莫观富吴志荣谢小夏
组长朱俊豪组员李伟彬郑子辉黄晓刘付建
文
李伟祥
组长李德能组员汤奇雄陈钦廖焱彬吴华柱李浩组长温文忠组员李超权蔡志航黄光明吴俊廷周伟杰
流体力学习题及答案-第二章
第二章 流体静力学 2-1如果地面上空气压力为0.101325MPa ，求距地面100m 和1000m 高空处的压力。 答：取空气密度为( )3 /226.1m kg =ρ，并注意到()()Pa a 6 10MP 1=。 （1）100米高空处： ()()()()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501000122.11203101325100/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ （2）1000米高空处： ()()() ()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501089298.0120271013251000/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ 2-2 如果海面压力为一个工程大气压，求潜艇下潜深度为50m 、500m 和5000m 时所承受海水的压力分别为多少？ 答：取海水密度为( )3 3 /10025.1m kg ?=ρ，并注意到所求压力为相对压力。 （1）当水深为50米时： () ( ) ()()Pa m s m m kg gh p 523310028.550/81.9/10025.1?=???==ρ。 （2）当水深为500米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 623310028.5500/81.9/10025.1?=???==ρ。 （3）当水深为5000米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 723310028.55000/81.9/10025.1?=???==ρ。 2-3试决定图示装置中A ，B 两点间的压力差。已知：mm 500h 1=，mm 200h 2=， mm 150h 3=，mm 250h 4=，mm 400h 5=；酒精重度31/7848m N =γ，水银重度 32/133400m N =γ，水的重度33/9810m N =γ。 答：设A ，B 两点的压力分别为A p 和B p ，1,2,3,4各个点处的压力分别为1p ，2p ，3 p 和4p 。根据各个等压面的关系有： 131h p p A γ+=， 2221h p p γ+=，
流体力学习题解答
《流体力学》选择题库 第一章 绪论 1．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。 2．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。 3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是 。 A 、流体的质量和重量不随位置而变化； B 、流体的质量和重量随位置而变化； C 、流体的质量随位置变化，而重量不变； D 、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。 4．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。 5．流体的切应力 。 A 、当流体处于静止状态时不会产生； B 、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生； C 、仅仅取决于分子的动量交换； D 、仅仅取决于内聚力。 6．A 、静止液体的动力粘度为0； B 、静止液体的运动粘度为0； C 、静止液体受到的切应力为0； D 、静止液体受到的压应力为0。 7．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=。 8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。 A 、面积 B 、体积 C 、质量 D 、重量
9．单位质量力的量纲是 A、L*T-2 B、M*L2*T C、M*L*T(-2) D、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。 A、容重N/m2 B、容重N/M3 C、密度kg/m3 D、密度N/m3 11.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。 A、相同降低 B、相同升高 C、不同降低 D、不同升高 12.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 13.运动粘滞系数的量纲是： A、L/T2 B、L/T3 C、L2/T D、L3/T 14.动力粘滞系数的单位是： A、N*s/m B、N*s/m2 C、m2/s D、m/s 15.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。 第二章流体静力学 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。
流体力学试题及答案
全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )
C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，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 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
(完整版)流体力学练习题及答案
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m 2/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( ) 的流场。 A ．理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑
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
流体力学课后习题答案第二章
第二章 流体静力学 2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。 解：08509.8 1.814994Pa p gh ρ==??= 2-2 密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米，A 点在液面下1.5m ，液面压强。 解： 0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880Pa M B A p p g h h ρ=+-=+??-=-?=- 2-3 水箱形状如图，底部有4个支座。试求底面上的总压力和四个支座的支座反力，并讨论总压力和支座反力不相等的原因。 解：底面上总压力（内力，与容器内的反作用力平衡） ()10009.81333352.8KN P ghA ρ==??+??= 支座反力支座反力（合外力） 3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=??+= 2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ，直径d=0.4m ，容器底直径D=1.0m ，高h=1.8m 。如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。求容器底的压强和总压力。 解：压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4 G p gh A ρπ= +=+??= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=?=??= 2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。图中高程单位为m ，试求水面的绝对压强。 解：对1-1等压面 02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞 对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞 将两式相加后整理 0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPa p g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+= 2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。试求A 、B 两点的压强差。 解：122()A B p g h x h p gx gh ρρρ+++=++Q 汞 212()13.69.80.219.8(0.20.2)22.7kPa A B p p gh g h h ρρ∴-=-+=??-??+=汞或直接用压差计公式求解1p A B A B p p p z z h g g ρρρρ??????+-+=- ? ? ??????? 2-7盛有水的密闭容器，水面压强为p 0,当容器自由下落时，求容器内水的压强分布规律。 自由下落时加速度方向向下，惯性力方向向上，其单位质量力为g +，则 () 00 0dp Xdx Ydy Zdz X Y Z g g dp p p ρ=++===-==∴= 2-8已知U 形管水平段长l=30cm ，当它沿水平方向作等加速运动时，液面高差h=5cm ，试求它的加速度a.
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。（20分）
流体力学题及答案
C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 1. 等压面是水平面的条件是什么 2. 图中三种不同情况，试问：A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么 3 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。求A 、B 两点的静水压强。
答：与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。 引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。8．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问： (1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流是均匀流还是非均匀流
(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流 (3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系 9 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流 出，出口流速s m V /13=，如图所示。求流量及其它管道的断面平 均流速。 解：应用连续性方程 （1）流量：==33A v Q s l /10 3 -?
(2) 断面平均流速s m v /0625.01= , s m v /25.02=。 10如图铅直放置的有压管道，已知d 1=200mm ，d 2=100mm ，断面1-1处的流速v 1=1m/s 。求（1）输水流量Q ；（2）断面2-2处的平均流速v 2；（3）若此管水平放置，输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化（4）图a 中若水自下而上流动，Q 及v 2是否会发生变化 解：应用连续性方程 （1）4.31=Q s l / （2）s m v /42= （3）不变。 （4）流量不变则流速不变。 11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。 12. 如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A 1=，A 2=，A 3=，若水池容积很大，行近流速可以忽
第二章计算流体力学的基本知识
第二章计算流体力学的基本知识 流体流动现象大量存在于自然界及多种工程领域中，所有这些工程都受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律的支配。这章将首先介绍流体动力学的发展和流体力学中几个重要守恒定律及其数学表达式，最后介绍几种常用的商业软件。 2.1计算流体力学简介 2.1.1计算流体力学的发展 流体力学的基本方程组非常复杂，在考虑粘性作用时更是如此，如果不靠计算机，就只能对比较简单的情形或简化后的欧拉方程或N-S方程进行计算。20 世纪30～40 年代，对于复杂而又特别重要的流体力学问题，曾组织过人力用几个月甚至几年的时间做数值计算，比如圆锥做超声速飞行时周围的无粘流场就从1943 年一直算到1947 年。 数学的发展，计算机的不断进步，以及流体力学各种计算方法的发明，使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性，这又促进了流体力学计算方法的发展，并形成了"计算流体力学" 。 从20 世纪60 年代起，在飞行器和其他涉及流体运动的课题中，经常采用电子计算机做数值模拟，这可以和物理实验相辅相成。数值模拟和实验模拟相互配合，使科学技术的研究和工程设计的速度加快，并节省开支。数值计算方法最近发展很快，其重要性与日俱增。 自然界存在着大量复杂的流动现象，随着人类认识的深入，人们开始利用流动规律来改造自然界。最典型的例子是人类利用空气对运动中的机翼产生升力的机理发明了飞机。航空技术的发展强烈推动了流体力学的迅速发展。 流体运动的规律由一组控制方程描述。计算机没有发明前，流体力学家们在对方程经过大量简化后能够得到一些线形问题解读解。但实际的流动问题大都是复杂的强非线形问题，无法求得精确的解读解。计算机的出现以及计算技术的迅速发展使人们直接求解控制方程组的梦想逐步得到实现，从而催生了计算流体力
流体力学 课后习题答案教学资料
流体力学课后习题答 案
第一章习题答案 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （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。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解： 10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2 kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解： 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ====（kg/m 3）
流体力学期末考试题(题库+答案)
1、作用在流体的质量力包括 （ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是： （ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 （ A ） A相重合； B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状； D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是（ C ） Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p
= p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。
流体力学-课后习题答案
第一章习题答案 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （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。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003 kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解： 10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2 kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53 m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解： 44109.807 899.3580.5 m G g V V ρ= ===（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358 kg/m 3。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503 /kg m ，试求其运动黏度。
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第一章绪论 思考题 1- 1何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空 间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话， 则含有气泡的液体可以适用连续介质模 型。 习题1 1-3如题图所示，设平行板间隙为 0.5mm ，中间充满液体，上板以 U = 0.25m/s 的速度 平移，施于单位面积的力为 2Pa ,试求液体的粘度为多少？ 解： F A 液体粘度 1-4求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： F du A dy A dL FY dLU 第二章流体静力学 习题2 2-5用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为 m ,试求水面的压强 p o 。 解： P A P 0 水 g(3.0m 1.4m) P A P B 汞 g(2.5m 1.4m) P B P C 水 g(2.5m 1.2 m) P C P D 汞 g(2.3m 1.2m) P D 0 pa du U dy Y 3 FY 2 0.5 10 4 10 3Pa s AU 0.25 8.34 0.2 10 3 6 0.0648Pa s 3.14 (120 140) 10 0.493
2-9 —盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律: (1) P0汞g 2.2m 水g5 2.9m 133416 2.2 9800 2.9 2.65 10 Pa
自由降落; 解： （2） 以等加速度a 向上运动。 p P 0 (g a si n )h （1） 90 ,相对压强P 0 P 0 （2） 90 ,绝对压强P 0 P a P P a h(g a) 2- 12试求开启题图所示水闸闸门所需的单 宽拉力 F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： 闸门所受的单宽静压力 F 1 b 一2—9800[3 (3 2)] 1 2 二 2 4 9.05 10 N F i 作用点 y c 匹 h1 2(h1 h2) 1.25m 3si n60 h (h 1 h 2) F 1 y c F 2 理，F 2 F cos60 所求拉力 F 98.05kN sin60 2-16试定性绘出题图中各 ABC 曲面的压力体图。 答： h 2 2si n60 g[hi (h i h 2)] b C
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，
流体力学作业题库及答案
第一章 绪论 思考题 1-1 何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。 习题1 1-3 如题图所示，设平行板间隙为0.5mm ，中间充满液体，上板以U ＝0.25m/s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？ 解： Y U dy du A F μμτ=== 液体粘度s Pa AU FY ??=??==--33 10425 .0105.02μ 1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： s Pa dLU FY dL A Y U dy du A F ?=??????==?==== --0648.0493 .010)140120(14.3102.034.863 πμπμμτ 第二章 流体静力学 习题2 2-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。 解： Pa m g m g p pa p m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D C C B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20) 2.1 3.2()2.15.2(g ) 4.1 5.2()4.10.3(?=?-?=?-?=?????? ?? ??=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ
2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。 解： h a g p p )sin (0αρ++= （1） 0,900=∴=?-=p p 相对压强α （2）) (,900a g h p p p p a a ++=∴=?=ρα绝对压强 2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： N b h h h g h b F 42112 11005.91 )]23(3[98002 322 )]([60sin 2?=?++? =?++? = ?Ω=ρ闸门所受的单宽静压力 m h h h h h h h y F c 25.1) () (260sin 321121121=++++??=作用点 kN F F F h F y F c 05.9860cos ,60sin 22 2 1=??=? =所求拉力 2-16 试定性绘出题图中各ABC 曲面的压力体图。 答：
流体力学试题及答案
流体力学复习题 -—－—－ 2013制 一、填空题 1、1mｍH2Ｏ= 9。80７Pa 2、描述流体运动得方法有欧拉法?与拉格朗日法、 3、流体得主要力学模型就是指连续介质、无粘性与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态得准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力得对比关系。 5、流量Q1与Ｑ2,阻抗为S１与S2得两管路并联,则并联后总管路得流量Q为Ｑ= Q1 ＋ Q２,总阻抗S为。串联后总管路得流量Ｑ为Q= Q１＝Q2,总阻抗Ｓ为S1+S2 。 ６、流体紊流运动得特征就是脉动现行 ,处理方法就是时均法。 ７、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力与局部阻力。 ８、流体微团得基本运动形式有: 平移运动、旋转流动与变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要得无因次数,她反映了惯性力与弹性力得相对比值。
１０、稳定流动得流线与迹线重合。 11、理想流体伯努力方程常数中,其中称为测压管水头。 12、一切平面流动得流场,无论就是有旋流动或就是无旋流动都存在流线,因而一切平面流动都存在流函数 ,但就是,只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别流态,就是因为它反映了惯性力与粘性力得对比关系、 14、流体得主要力学性质有粘滞性、惯性、重力性、表面张力性与压缩膨胀性、 15、毕托管就是广泛应用于测量气体与水流一种仪器、 16、流体得力学模型按粘性就是否作用分为理想气体与粘性气体。作用与液上得力包括质量力, 表面力。1７、力学相似得三个方面包括几何相似、运动相似与动力相似。 １8、流体得力学模型就是连续介质模型。 19、理想气体伯努力方程中,称势压,全压,称总压 2０、紊流射流得动力特征就是各横截面上得动量相等。 2１、流体得牛顿内摩擦定律得表达式 ,ｕ得单位为p ａ、s 。
工程流体力学课后习题答案
第一章 绪论 1-1．20℃的水，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2 ，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑
y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径，长度20mm ，涂料的粘度 μ=．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以s 匀速移动，求该流体的 动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 dy du / τμ=
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流体力学复习题 ——2013制 一、填空题 1、1mmHO= 9.807 Pa 2、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__________ 。 2 11、理想流体伯努力方程z 二常数中，其中Z」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 「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。 19、理想气体伯努力方程P（Z1 -Z?（ - g）?乎中， Pll2 P（Z1-Z2）（li g）称势压 ________________________ ，P—______ 全压_______ ，- P '（乙-Z2）（1_-爲）■ —称总压
流体力学第二版课后习题答案讲课讲稿
流体力学第二版课后 习题答案
第一章习题答案 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （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。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。 1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==?=（kg ） 29.80719.614G mg ==?=（N ） 答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。 1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5 m G g V V ρ====（kg/m 3 ）
流体力学期末考试题题库答案汇总
1、作用在流体的质量力包括( D） A压力B摩擦力 C 表面张力D 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是 （ D ） A. 紊流流速＞层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数＜紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于（ B ）Pa; （ C ）Kgf.cm -2。 54 A 1.013 X10 B 9.8 X 10 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线（A ） A相重合； B 相平行，呈直线； C 相平行，呈阶梯状； D 以上答案都不对。 6、绝对压强P abs、相对压强P、真空值P v、当地大气压强P a之间的 关系是（ C ） A P abs = p + p/ B P = P abs + p a C P v=p a-p abs D
7、将管路上的阀门关小时，其阻力系数 （C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 &如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？ C 水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。 10、 紊流粗糙区的水头损失与流速成 （B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75 ?2.0 次方关系。 11、 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 C 一 A 弗劳德数 B C.欧拉数 D 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 雷诺数 马赫数 水泵提水高度+吸水管的水头损失;