第一章-流体力学基础习题
化工原理第一章习题及答案
第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000××；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由)答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。
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第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．层流与湍流的本质区别是（）。
A 湍流流速＞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＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
A7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
A9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
A10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。
A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。
A13. 层流底层越薄( )。
A. 近壁面速度梯度越小；B. 流动阻力越小；C. 流动阻力越大；D. 流体湍动程度越小。
(仅供参考)周光炯版流体力学-第一章部分习题
1.4 速度场由v =(αx +t 2，βy −t 2，0)给出，求速度及加速度的拉格朗日表示。
解：对欧拉型速度分量{u =dxdt =αx +t 2v =dydt =βy −t 2w =dz dt=0进行积分，得{x =c 1e αt −1αt 2−2α2t −2α3y =c 2e βt +1βt 2+2β2t +2β3z =c 3令t =0时，(x ，y ，z)=（a ，b ，c ），代入上式，得，{c 1=a +2α3c 2=b −2β3c 3=c则质点的拉格朗日描述为{x =(a +2α3)e αt −1αt 2−2α2t −2α3y =(b −2β3)e βt +1βt 2+2β2t +2β3z =c速度的拉格朗日描述为{u =ðxðt =α(a +2α3)e αt−2αt −2α2v =ðy ðt =β(b −2β3)e βt +2βt +2β2w =ðz ðt =0.加速度的拉格朗日描述为{a x =ðuðt =α2(a +2α3)e αt−2αa y =ðv ðt =β2(b −2β3)e βt +2βa z =ðw ðt=01.5 已知质点的位置表示如下：x =a ，y =b +a (e −2t −1)，z =c +a(e −3t −1) 求：（1）速度的欧拉表示；（2）加速度的欧拉表示及拉格朗日表示，并分别求(x ，y ，z)=（1，0，0）及（a ，b ，c ）=（1，0，0）的值；（3）过点（1，1，1）的流线及t =0时在（a ，b ，c ）=（1，1，1）这一质点的迹线；（4）散度、旋度及涡线； （5）应变率张量及旋转张量。
解：（1）速度的拉格朗日描述为{u=ðxðt=0v=ðyðt=−2ae−2tw=ðzðt=−3ae−3t将a=x代入上式可得速度的欧拉描述为{u=0v=−2xe−2tw=−3xe−3t（2）加速度的拉格朗日描述为{a x=ðuðt=0a y=ðvðt=4ae−2ta z=ðwðt =9ae−3t。
流体力学第章课后习题答案
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： 44109.807899.3580.5m 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。
流体力学第一章 流体流动习题课6
第一章 习题课1．何谓绝对压力、表压和真空度？它们之间有何关系？（A ）某设备的表压强为100kPa ，则它的绝对压强为____kPa ；另一设备的真空度为400mmHg ，则它的绝对压强为____。
（当地大气压为101.33 kPa ）[答：201.33 kPa ，360mmHg]解析：表压 = 绝对压强 - 大气压 ；真空度 =大气压 - 绝对压强（B ）某设备的表压强为50KPa ，则它的绝对压强为____，另一设备的真空度为50KPa ，则它的绝对压强为____。
（当地大气压为100KPa ） [答：150 kPa ，50 kPa]2．气体的密度如何计算？（A ）若外界大气压为1atm ，试按理想气体定律计算0.20at （表压）、20℃干空气的密度。
空气分子量按29计。
[答：1.447Kg/m 3]解析：理想气体状态方程 得 3．流体静力学基本方程式有几种表达形式？分别说明什么问题？静力学方程式的应用条件？简述静力学方程式的应用其分析问题时如何确定等压面？①2211gz p gz p +=+ρρ J/kg 总势能守恒（静压能+位能）②)(2112z z g p p -+-=ρ Pa 等压面③gh p p ρ+=02 Pa 巴斯噶原理（传递定律） 适用条件：重力场中静止的，连续的同一种不可压缩流体。
确定等压面：静止的联通着的同一种连续流体，处于同一水平面上各点压强相等。
（A ）如图所示，容器中盛有ρ＝800kg/m 3的油品，U 形管中指示液为水(ρ＝1000kg/m 3)，a 1、a 2、a 3在同一水平面上，b 1、b 2、b 3及b 4也在同一高度上，h 1=100mm ，h 2=200mm ，则各点的表压pa 1=____，pa 2=____，pb 2=____，pb 3=____，h 3=____。
（表压值以mmH 2O 表示）[答：0，100，200，300，340，200]RT Mm PV =3/447.115.293314.829325.1012.1m Kg RT PM =⨯⨯⨯==ρ=0 pa3= p a =0 （表压）解析：静力学基本方程式 pa1= p a=ρg （h1+ h2）（表压） pa2 = pb2（表压）pb2= pb1pb3= pa2+ρ油g（h1+ h2）（表压）pb3+ρ油g h3=ρg （h1+ h2+ h3）（表压）（B）如图所示，在两个压强不同的密闭容器A，B内充满了密度为的液体，两容器的上部与下部分别连接两支规格相同的U行管水银压差计，连接管内充满密度为的液体。
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第一章《流体力学》练习题一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
A2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
A3．层流与湍流的本质区别是（）。
A 湍流流速＞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＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
D4．气体是（）的流体。
A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
B5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
C6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
A7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
A 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
A9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
A 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
A10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
A 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
D11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。
A. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
B12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。
A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。
A13. 层流底层越薄( )。
A. 近壁面速度梯度越小；B. 流动阻力越小；C. 流动阻力越大；D. 流体湍动程度越小。
第一章习题解答
第一章 流体力学一.填空题1. 某设备的真空表读数为500mmHg ，设备外环境大气压强为640mmHg ，则它的绝对压强为_________Pa 。
该设备的绝对压强=640-500=140mmHg ＝140×＝×104Pa 。
2. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中心最大速度为平均速度的____________倍。
此时摩擦系数λ与__________无关，只随__________加大而_______________。
抛物线，2，ε/d，Re ，减小。
3.牛顿粘性定律表达式为_____τ＝μy∆∆μ_______，它只适用于___牛顿____型流体。
4.内摩擦力是流体________________的表现，所以又称为___________力或者__________________力。
粘性， 粘滞，粘性摩擦5.流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。
在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。
Re ，ε/d，水平6.粘度的物理意义是___促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。
___。
7.在定态流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的________倍。
据=21u u (12d d )2＝（112d d ）2＝(2)2=4 8. 流体在圆管内流动时的摩擦阻力可分为__________________和_____________两种。
局部阻力的计算方法有___________法和_________法。
直管阻力，局部阻力，阻力系数，当量长度。
9.在静止的同一种连续流体的内部，各截面上__位___能与___静压___能之和为常数。
10. 法定单位制中，粘度的单位为_________________,在cgs 制中粘度的单位为_______________________，他们之间的关系是________________。
高等流体力学第一章配套例题
2ce2t[2t(1 t) (1 t) 3t] 2ce2t (2t2 1) 2z(2t2 1)
(1 t)4
(1 t)4
(1 t)2
2.设平面剪切运动的速度分布为 u ay, v w 0
1)
涡量
u
2) 应变率张量 sij
3) 旋转张量 aij 4) 变形速度 s ij x j 和旋转速度 a ij x j
e
zez )r]
z
[ zrer
z e
zzez )r]}drd dz
{ r
(r rr )er
r
(r r
)e
r
(r rz )ez
r
er
re
e
er
z
ez
z
(r zr )er
z
(r z
)e
z
(r zz )ez}drd dz
整理得
Fr
[ r
(r rr )
F x 3y z 1
n F i 3 j k i 3 j k
F 1 32 1
11
y x
0 1 2
pn n σ
1 11
(1,
3,1)
1 2
2 0
0 1
1 (5, 7,3) 11
nn n pn
5
11
1 11
(1,
3,1)
7 11
1 11
(5
21
3)
29 11
3
r
z
(r zr )]drd dz
F
[
r
(r
r
)
r
z
(r
z
)]drd
dz
Fz
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： 44109.807899.3580.5m 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。
流体力学习题
w 0 ，其中 c 为常数，（1）
10
试用速度环量说明运动是否有旋；（2）作一个围绕 z 轴的任意封闭周线， 试用斯托克斯定理求此封闭周线上的速度环量，并说明此环量值与所取 封闭周线的形状无关。
第六章
6-1 试证速度分量为 u=2xy+x，υ=x2-y2-y 的平面流动为不可压势流，并求出 速度势函数和流函数。
管内两种液体密度分别为ρ和ρ，求 1-1 与 2-2 两截面的压强差 p1-p2
的值。
ρ
4
4
3
c 3
b a
ρ'
1
1 2
2-5 如图所示容器中装有水和空气，各水面的相对位差分别为 h1=h4=0.91m，
h2=h3=0.305m。求 A、B、C、D 四点的表压强。
D
pa
h1
B
h2
h3
C
h4
A
3
2-6 如图所示，油罐车内装有密度为ρ=1000kg/m3 的液体，以水平直线运动， 速度为 V=36km/h 行驶。油罐车的尺寸为：D=2m，h=0.3m，l=4m。从某 一时刻开始减速，经 100m 距离后完全停下，若为均匀制动，求作用在 A 面上的力有多大？
3-2 已知流场速度分布为V x 2 yi 1 y 3 j xyk 。试确定：（1）该流动属几 3
维流动；（2）求（x,y,z）=(1,2,3)点的加速度。
3-3 已知某流场的速度分布为 V=(x+2t)i+(-y+t-3)j 试求该流动的流线方程以
及在 t=0 瞬间通过点 p（-1，-1）的流线。
膨胀 水箱
锅炉
散热器
1-3 分别计算：①水从 p=0.1MPa 加压到 p=10MPa 时密度的变化率，已知水 的平均体积模量为 2.07×109Pa。②完全气体从 p=0.1MPa 等温加压到 p=0.2MPa 时密度的变化率。
贾月梅主编《流体力学》第一章课后习题答案
《流体力学》习题与答案周立强中南大学机电工程学院液压研究所第1章流体力学的基本概念1-1.是非题(正确的打“√”，错误的打“”)1. 理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。
（√）2. 在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。
（√ ）3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。
（√ ）4. 牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。
（）5. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
（）6. 有旋运动就是流体作圆周运动。
（）7. 温度升高时，空气的粘度减小。
（）8. 流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。
（）9. 平衡流体不能抵抗剪切力。
（√ ）10. 静止流体不显示粘性。
（√ ）11. 速度梯度实质上是流体的粘性。
（√ ）12. 流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。
（√ ）13. 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
（）14. 牛顿内摩擦定律中，粘度系数m和v均与压力和温度有关。
（）15. 迹线与流线分别是Lagrange和Euler几何描述；它们是对同一事物的不同说法；因此迹线就是流线，流线就是迹线。
（）16. 如果流体的线变形速度θ=θx+θy+θz=0,则流体为不可压缩流体。
（√ ）17. 如果流体的角变形速度ω=ωx+ωy+ωz=0,则流体为无旋流动。
（√ ）18. 流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关，而且还与作用面积的大小、体积和密度有关。
（）19. 对于平衡流体，其表面力就是压强。
（√ ）20. 边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。
（）1-2已知作用在单位质量物体上的体积力分布为：，物体的密度，坐标量度单位为m；其中，，，；，，。
试求：如图1-2所示区域的体积力、、各为多少？题1-2图解：答：各体积力为：、、1-3作用在物体上的单位质量力分布为：，物体的密度为，如图1-3所示，其中，，，；。
试求：作用在图示区域内的质量总力？解：题图1-3答：各质量力为：、、，总质量力。
第一章习l流体力学基础习题解答
液压传动与控制一、单项选择题1．液压系统的工作压力取决于（）。
A．负载 B．泵吸压油口压差 C．泵的额定压力 D．溢流阀的调定压力2．L-HL22普通液压油表示该油在400C时的平均运动粘度为（）。
A．22m2/s B．22dm2/s C．22cm2/s D．22mm2/s3．绝对压力为0.4个大气压，其真空度为（）。
A．0.4个大气压 B．0.6个大气压 C．—0.4个大气压 D．—0.6个大气压4．层流时的动能修正系数α一般取（）。
A．1 B．1.33 C．1.5 D．25．流动液体的能量守恒定律是根据（）导出的。
A．动量守恒定律 B．质量守恒定律 C．帕斯卡定律 D．伯努利方程6．实验台上的压力表测量的是（）。
A．大气压力 B．绝对压力 C．相对压力 D．真空度7．液压泵吸油口的压力为P1，压油口压力为P2，其输出功率为（）和输出流量的乘积。
A．P1 B．P2 C．P1—P2 D．P2—P18．计算沿程阻力系数λ时，不必考虑（）。
A．管子长度 B．油液粘度 C．液流速度 D．管子直径9．在（）工作的液压系统容易发生气蚀。
A．高原 B．洼地 C．平原 D．沙漠10．下面（）的说法是不正确的。
A．水力直径对通流能力影响很大 B．圆形截面水力直径最大C．水力直径大，通流面积小时也不易堵塞 D．水力直径小表示通流阻力小11．光滑的金属圆管内液流的临界雷诺数为（）。
A．1100～1600 B．1600～2000 C．2000～2300 D．2500～300012．液压系统的故障大多数是由（）引起的。
A．系统漏油 B．油温过高 C．油液污染 D．油液粘度不对13.油泵吸油高度一般应（）。
A．<0.5m B．>0.5m C．0.5m～1m D．>1m14．我国生产的机械油和液压油采用40℃时的（）作为其标号。
A．赛氏秒 B．恩氏度°Ｅ C．动力粘度Ｐa.S D．运动粘度mm2/s 15．关于气压与液压传动叙述错误的是（）。
吴望一《流体力学》第一章部份习题参考答案
吴望一《流体力学》第一章部份习题参考答案（p48-p50）1(2) 11, id r rgrad gradr gradr r dr x ⎛⎫ ⎪∂⎝⎭=⋅=∂直角坐标系下12()j j r x x =故1122311()()()2221ij j j j j j i i i x r gradr x x x x x x x x x r r r r grad r r-∂∂=====∂∂=- 若使用球坐标系r r r rgradr e e r r∂===∂（3）()()j j j j j ij j i i x grad c r c x c c c c x x δ∂∂⋅=====∂∂(5)()2()()()()22()2()ijk j k imn m n jm kn jn km j m k n k j k k j j k k j k k j j j j k l l ll j j l k k j l j grad c r c x c x c c x x x x x x c c x x c c x x c c c c x x x x c c c c x c c c r c c c c r εεδδδδ⎡⎤⨯=∇=∇-⎣⎦∂∂∂=-=-∂∂∂=--=⋅-⋅2.设x 和y 代表两个函数111111()()()m n n m m n n m m n mngrad x y y mx gradx nx y grady mgradx y x x y mx y gradx x y ------=+=+=+()0.m my gradx grad y x n nmy x const n ⇒-=⇒-=grad =3．00x x y yφϕφϕφϕ∂∂∂∂+=⇒∇⋅∇=⇒∂∂∂∂等φ线的法向n φ 与等ϕ线的法向n ϕ满足0n n φϕ⋅= 。
即两者正交。
考虑到等φ线与等ϕ线分别与各点的n φ 和n ϕ正交，可知等φ线和等ϕ线正交。
第一章练习题-副本
第一章流体及其物理性质一、选择题1、按流体力学连续介质的概念，流体质点是指A 流体的分子；B 流体内的固体颗粒；C无大小的几何点；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、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；C 不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；D 能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
3、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是A 切应力与压强；B 切应力与剪切变形速度C 切应力与剪切变形；D 切应力与流速。
4、水的黏性随温度的升高而A 增大；B 减小；C 不变；D 不能确定。
5、气体的黏性随温度的升高而A 增大；B 减小；C 不变；D 不能确定。
6.流体的运动粘度的国际单位是A m2/s；B N/m2；C kg/m；D N.m/s7、以下关于流体黏性的说法不正确的是A 黏性是流体的固有属性；B 黏性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度；C 流体的黏性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；D 流体的黏性随温度的升高而增大。
8、已知液体中的流速分布u-y如图1-1所示，其切应力分布为9、以下关于液体质点和液体微团A 液体微团比液体质点大；B 液体微团比液体质点大；C 液体质点没有大小，没有质量；D 液体质点又称为液体微团。
10、液体的粘性主要来自于液体-----------。
A 分子的热运动；B 分子间内聚力；C 易变形性；D 抗拒变形的能力 11.15o 时空气和水的运动粘度为6214.5510/air m s ν-=⨯，621.14110/water m s ν-=⨯，这说明A 、空气比水的粘性大 ；B 、空气比水的粘性小；C 空气与水的粘性接近；D 、不能直接比较。
12、以下哪几种流体为牛顿流体？A 空气；B 清水；C 血浆；D 汽油；E 泥浆。
13、下列流体中哪种属牛顿流体？ A 汽油；B 纸浆；C 血液；D 沥青。
流体力学习题
U D
2-7 浇铸生铁车轮的砂型如图所示，已知 h=180mm，D=60mm，铁水密度为 7000kg/m3，求 M 点的压强是多少？为使铸件密实，采用离心铸造，使 砂型以 600rpm 的速度旋转，则 M 点的压强将是多少？
h
M
D
ω
2-8 如图所示曲管 AOB，OB 段长 300mm，∠AOB=45，AO 垂直，B 端封闭。 管中装水，其液面到 O 点的距离 l2=230mm。此曲管绕 AO 轴旋转，问 转速为何值时 B 点压强与 O 点压强相同？OB 段中的最低压强是多少？ 其位置何在？（提示：写出 OB 段压强的表达式）
β V1
ω
第五章
5-1 已知有旋流动的流场为 u=2y+3z，υ=2z+3x，w=2x+3y，求涡量场及涡线 方程。
5-2 设流场的速度分布为 r ，r 0 ，式中 ω 是绕垂直轴的旋转角速度， r 为该点距垂直轴的距离，求涡量 Ω、涡通量 J 及涡线方程。
5-3 试证明，在均匀流场中，沿任意封闭周线的速度环量为零，即均匀流场 是无旋流场。
2.1m A 150mm
3m 水
d=95mm
4-6 如图所示，在水平管道中，水流以平均流速 V=1.5m/s 流动，管道中装有 孔板流量计，其孔径 d=115mm，流量系数α=0.64，若管道直径 D=200mm， 试求差压计中水银面高度差△h 值。
V
Dd
水 Δh
汞
8
4-7 如图所示为一根管段，小管直径 dA=0.2mm，大管直径 dB=0.4m，A 点压 强水头为 7m（水柱高），B 点压强水头为 4m（水柱高）。已知大管截面 平均流速 VB=1m/s，B 点比 A 点高 1m，求管中水流方向及 A、B 两截面 间的水头损失。
流体力学第1、2、3、4章课后习题答案
GAGGAGAGGAFFFFAFAF第一章習題答案選擇題（單選題）1.1按連續介質的概念，流體質點是指：（d ）（a ）流體的分子；（b ）流體內的固體顆粒；（c ）幾何的點；（d ）幾何尺寸同流動空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體。
1.2作用于流體的質量力包括：（c ）（a ）壓力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面張力。
1.3單位質量力的國際單位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4與牛頓內摩擦定律直接有關的因素是：（b ）（a ）剪應力和壓強；（b ）剪應力和剪應變率；（c ）剪應力和剪應變；（d ）剪應力和流速。
1.5水的動力黏度μ隨溫度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）減小；（c ）不變；（d ）不定。
1.6流體運動黏度ν的國際單位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7無黏性流體的特征是：（c ）（a ）黏度是常數；（b ）不可壓縮；（c ）無黏性；（d ）符合RT p =ρ。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF1.8當水的壓強增加1個大氣壓時，水的密度增大約為：（a ） （a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度為10003kg/m ，2L 水的質量和重量是多少？解： 10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的質量是2 kg ，重量是19.614N 。
1.10 體積為0.53m 的油料，重量為4410N ，試求該油料的密度是多少？ 解： 44109.807899.3580.5m Gg VVρ====（kg/m 3）答：該油料的密度是899.358 kg/m 3。
1.11某液體的動力黏度為0.005Pa s ⋅，其密度為8503/kg m ，試求其運動黏度。
化工原理-第一章--流体力学自测题敞口容器
流体力学自测题 一敞口容器，底部有一出（进）水管（如图示）。
容器内水面保持恒定，管内水流动的速度头为0.5m 水柱（流速u=3.132 m/s ）。
（1）对图1，水由容器流入管内，求2点的表压P 2为多少（m 水柱）。
（2）对图2，水由水管流入容器，求 2点的表压P 2为多少（m 水柱）。
解：
1）水由容器流入管内是突然缩小
取容器水面为1－1截面，这是上游，取2点处为2－2截面，这是下游，列柏努利方程可得：
∑+++=+++f h P u g z We P u g z ρ
ρ22
22121122 z 2=0 , u 1=0 , P 1=0 (表压) ，We=0,突然缩小局部阻力系数为ξ=0.5
代入柏努利方程计算可得： 2）水由管内流入容器是突然扩大
取2点处为1－1截面，这是上游，取容器水面为2－2截面，这是下游，列柏努利方程可得：
∑+++=+++f h P u g z We P u g z ρ
ρ22
22121122 z 1 = 0 , u 2=0 P 2=0 (表压) ，We=0,突然扩大局部阻力系数为ξ=1
代入柏努利方程计算可得：
)
(75.05.05.05.05.125.022112m g
u g u Z H g u Z g P u
u f u =⨯--=--=--=∑ρ)
(5.12122221m g
u g u Z H g u Z g P u
u f u =⨯+-=+-=∑ρ
答：（1）对图1，水由容器流入管内，2点的表压P2为0.75（m 水柱）。
（2）对图2，水由水管流入容器2点的表压P2为1.5（m 水柱）。
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1 第一章 流体力学
【1-1】 椰子油流过一内径为20mm 的水平管道，其上装有一收缩管，将管径逐渐收缩至12mm ，如果从未收缩管段和收缩至最小处之间测得的压力差为800Pa ，试求椰子油的流量。
【1-2】 牛奶以2×10－3m 3/s 的流量流过内径等于27mm 的不锈钢管，牛奶的粘度为×10－
，密度为1030kg/m 3，试确定管内流动是层流还是紊流。
【1-3】 用泵输送大豆油，流量为×10－4m 3/s ，管道内径为10mm ，已知大豆油的粘度为40×10－，密度为940kg/m 3。
试求从管道一端至相距27m 的另一端之间的压力降。
【1-7】某离心泵安装在高于井内水面 5.5m 的地面上，吸水量为40m 3/h 。
吸水管尺寸为4114⨯φmm ，包括管路入口阻力的吸水管路上的总能量损失为kg 。
试求泵入口处的真空度。
（当地大气压为×105
Pa ）
【1-9】每小时将10m 3常温的水用泵从开口贮槽送至开口高位槽。
管路直径为357⨯φmm ，全系统直管长度为100m ，其上装有一个全开闸阀、一个全开截止阀、三个标准弯头、两个阻力可以不计的活接头。
两槽液面恒定，其间垂直距离为20m 。
取管壁粗糙度为0.25mm 、水的密度为1000kg/m 3、粘度为1×10－。
试求泵的效率为70％时的轴功率。
【1-10】用泵将开口贮槽内密度为1060kg/m 3、粘度为×10－的溶液在稳定流动状态下送到蒸发器内，蒸发空间真空表读数为40kPa 。
溶液输送量为18m 3/h 。
进蒸发器水平管中心线高于贮槽液面20m ，管路直径357⨯φmm ，不包括管路进、出口的能量损失，直管和管件当量长度之和为50m 。
取管壁粗糙度为0.02mm 。
试求泵的轴功率（泵的效率为65％）。
【1-13】拟用一台3B57型离心泵以60m 3/h 的流量输送常温的清水，已查得在此流量下的允许吸上真空H s ＝5.6m ，已知吸入管内径为75mm ，吸入管段的压头损失估计为0.5m 。
试求：
1)
若泵的安装高度为5.0m ，该泵能否正常工作该地区大气压为×104Pa ； 2) 若该泵在海拔高度1000m 的地区输送40℃的清水，允许的几何安装高度为若干米当地大气压为×104Pa 。