流体力学资料

1、wusife nxia ng3*2学时流体力学课复习题一、填空题1、 流体是一种受任何微小的 都会产生连续的物质。2、 牛顿内摩擦定律： ，其中的比例系数称为 。3、 作用在流体上的力可分为 和两类。4、 水力学中，单位质量力是指作用在单位 液体上的质量力。5、单位质量力的量纲是 。6、 对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越 ，流体越不易被压缩。7、 某点处的绝对压强等于该处的 加上该处的 。&某点处的真空等于该处的 减去该处的 。9、 某点处的相对压强等于该处的 减去该处的 。10、 根据的大小，粘性流体的流动状态可分为 和。11、 根据流体是否有粘性，流体可分为 和。1

2、2、 根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为 流动和流动。13、 连续性方程是 定律在流体力学上的数学表达形式。14、 总流伯努利方程是 在流体力学上的数学表达形式。15、 计算局部阻力的公式为： ;计算沿程阻力的公式为： 。16、 相似条件包括、和。17、 沿程阻力主要是由于 引起的，而局部阻力则主要是由于 引起的。18、 连续性方程表示控制体的 守恒。19、 液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面。20、 圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的 。二、简答题1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？2、请详细说明作用在流体上的力。3、简述流体的连续

3、介质假说。4、何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？5、流体静压力有哪两个重要特征？6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？&静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？9、叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。10、何谓压力体？压力体是由哪些面围成的？11、试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置与水平放置 的两种情况，测得差压计的液面高差是否会改

4、变？为什么？12、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。13、 流体在渐扩管道中，从截面1流向截面2,若已知在截面1处流体作层流流动。试问，流体在截面2处是否仍保持层流流动？为什么？14、在串联管道、并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？15、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义。一根确定的管子是否永远保持为水力光滑管或水力粗糙管? 为什么？16、简单叙述沿程阻力和局部阻力的定义，试分析产生这两种损失的原因。17、何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？18、写出总流伯努利方程，并简述其物理意义。19、简述流线的定义，并写出流线方程。20、何谓系统和控制体

5、？它们有何区别与联系？三、计算题1、一块平板距离另一块固定的平板0.5mm，两平板间充满某种流体，上平板在4.8N的力作用下，以第2题0.25m/s的速度移动。如果上平板的面积为2.4m2，求该流体的粘度。（0.004PaS）2、 一块底面积为45 x 50cm2，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，油层厚度1cm ， 斜坡22.62° （见图示），求油的粘度。（0.837PaS）3、 一块平板距离另一块固定的平板0.5mm，两平板间充满粘度为0.004PaS的某种流体，如果上平板的面积为2. 4m2，求使上平板以0.25m

6、/s的速度移动所需的作用力。（4.8N）4、 直径76mm的轴在同心缝隙为 0.03mm ,长度为150mm的轴承中旋转，轴的转速为226r/min,测得轴径上的摩擦力矩为 76N.m，试确定缝隙中油液的动力粘度。（1.864PaS）5、 如图所示，U形管压差计与容器 A连接，已知h1=0.25m，h2=1.61m，h3=1m。求容器A中水的绝对压 强和真空。（绝对压强为 33353Pa，真空为67972Pa）6、 如图所示，直线行使的汽车上放置一内装液体的U形管，长L=500mm。试确定当汽车以加速度a= 0.5m/s2行驶时两直管中的液面高度差。（25.51mm）第5题图第6题图7、图所示

7、为一圆柱形容器，直径d=300m m,高H=500mm,容器内装水，水深 h1=300m m ,使容器绕垂直轴做等角速旋转。（1）试确定水正好不溢出时的转速n仁（2）求刚好露出容器底面时得转速n2；这时容器停止旋转，水静止后得深度h2等于多少？（ n1=178.3rpm， n2=199.3rpm， h2=0.25m ）第7题图第8题图&如图所示为绕铰链 O转动的倾斜角 a =60的自动开启式水闸，当水闸一侧的水位 H=2，另一侧的水位h=0.4时，若要使闸门自动开启。试求铰链至水闸下端的距离x。（0.796m）9、圆柱体半径r = 2m，长L = 5m，如图放置在斜面上。求水作用在圆柱

8、上的力。（487.415kN，与水平方向夹角78.4度）第9题图第10题图第11题图10、 如图，圆柱体直径 4m，两边均有水作用，水深如图所示。如果圆柱体长度为12m，试求作用在圆柱体上合力的大小和方向。（1320kN，与水平方向夹角 57.98度）11、 如图，有一圆柱形闸门。已知H=5m , 0 =600,闸门宽度为 B=10m。求作用在闸门上的总压力的大 小及方向。（1583kN，与水平方向夹角 39.3度）22131312、 已知平面流动的速度分量为：Ux =2x y , Uy =x - 2y。求流线方程。（一 x y-2xy二C ）3313、已知流场的速度分布为- 4x -4 y

9、-v = 2i 二 2 j ,求证通过任意一个以原点为圆心的同心圆的流x y x y量都是相等的（提示：z方向取单位长度，流场速度用极坐标表示。）14、 如图是离心风机的集流器，风筒直径为200mm。当测压管中的水柱高度为250mm时，求集流器的吸气量。空气密度取 1.29 kg/m3。（ 1.93m3/s）15、 如图所示，水从井 A利用虹吸管引到井 B中，设已知体积流量 qv=100m3/h, H=3m， z=6m，不计虹 吸管中的水头损失。试求虹吸管的管径d及上端管中的负计示压强值p。（ 67.9mm， -58800Pa）316、 如图所示，离心式水泵借一内径d=150mm的吸水管以q=

10、60m /h的流量从一敞口水槽中吸水，并将水送至压力水箱。设装在水泵与吸水管接头上的真空计指示出负压值为39997Pa。水力损失不计，试求水泵的吸水高度 H。（ 4m）第14题图第15题图第16题图17、 密度为830kg/m 3的油水平地射向直立的平板。已知油的速度为20m/s，油柱的直径为0.1m。求油对 平板的打击力。（2608N）18、 连续管系中的 90o渐缩弯管放在水平面上，管径d1=15cm，d2=7.5cm，入口处水平均流速 V1=2.5m/s ,静压Pe1=6.86 X04 Pa （计示压强）。如不计能量损失，试求支撑弯管在其位置所需的水平力。（1322N）19、 喷水泉的喷

11、嘴为一截头圆锥体，其长度L=0.5m，两端的直径 d1=40mm , d2=20mm,竖直装置。若把计示压强P1e=9.807 X04Pa的水引入喷嘴，而喷嘴的能量损失hw=1.6m （水柱）。如不计空气阻力，试求喷出的流量q和射流的上升高度 H。（ q=0.004m3/s,H=8.43m ）20、 沿直径d=200mm的管道输送润滑油，质量流量qm=9000kg/h，润滑油的密度 p =900kg/nn，运动粘度冬季为V =0.0001092nn/s，夏季为v =0.0000355 rs。试分别判断冬夏两季润滑油在管中的流动状态。21、 在一水箱距离水面3m处开一个直径为 6cm的小孔，为了

12、使水箱内的水面保持不变，问每秒必须向水箱内加多少水？ （0.0217m3）22、 在直径为30cm的水平管道上用水作沿程损失实验，在相距120m的两点用水银差压计（上面为水）测得的水银柱高度差为 33cm，已知流量为0.23m3/s,问沿程损失系数等于多少？ （0.0192）23、 如图，一股射流以速度 V水平射到倾斜平板上，体积流量为Q。求射流对平板的打击力和上下两股分射流的流量。Qt = Q (1 _cosv)2(F 二 gv si nr , Q, =Q(1 COST),2第23题图第24题图第25题图24、水从水箱沿着长为L = 2 m，直径d = 40 mm的竖直管流入大气，忽略所有局

13、部损失，管道沿程损失系数入=0.04，试求管道中起始断面 A的压强与水箱内的水位h之间的关系式。并求当h为多少】Lh_|时，此断面的压强与水箱外的大气压强相等。（,：g_d_ , h = d ）Pa _ QL九1d25、 水泵系统如图，管径d = 200mm，流量为Q =0.1m3/s，吸水管与压水管的总长为 30m沿程阻力 系数-=0.02 ；吸水管设有带阀门的莲蓬头阀=2.0，所有弯头弯二0.3 （一共有3个弯头），两 水面高差z =10.m，求水泵扬程。（13.56m）26、 水池中的水从变截面管道排出，前两段的直径依次为100mm和75mm；最后一段是渐缩管，出口直径为50mm。如果排出的质量流量为14kg/s，求所需的水头h，并画出测压管水头线。（2.6m）27、嵌入支座内的一段输水管，其直径由d1 =1.5m变化到d 1m （见图示）。当支座前的相对压强P1 =392 kPa，流量Q = 1.8m /s时，试确定渐变段支座所受的轴向力R。（不计水头损失。）(R=384014N)28、 某输油管路长 4000m,管径0.3m，输送运动粘度为 2.5 x 10-4m2/s、密度为840kg/m3的原油。当流量 Q=240m3/h时，求油泵为克服沿程阻力所需增加的功率。（18801.9W）29、 某管路直径0.2m，流量Q=