流体力学与流体机械习题参考答案
流体力学与流体机械同济大学课后答案
流体力学与流体机械同济大学课后答案一、单选题（分）1．流体的静压力国际单位是( )。
[单选题] *A、 N。
B、Pa(正确答案)C、atmD、bar。
2. 流体粘度的主要影响因素有( )。
[单选题] *A、温度和压力B、流体的种类C、温度、压力和流动状态D、温度和流体的种类(正确答案)3. 发电厂烟囱的自生抽力来源于空气和烟气的( )。
[单选题] *A、密度差(正确答案)B、流量差C、压力差D、粘度差4．形成流体流动过程中能量损失的根本原因是( )。
[单选题] *A、流体具有重量B、流体具有黏性(正确答案)C、流体具有压缩性D、流体的压力5. 流体的静压力( )。
[单选题] *A、是指静止流体内部的作用力。
B、是指流体内垂直于作用面的方向上单位面积的作用力。
(正确答案)C、既有法向力又有切向力。
D、仅出现在静止流体中。
6. 如果流动状态为层流，则该管段的阻力损失hf与流速的( )次方成正比。
[单选题] *A、0B、1/2C、1(正确答案)D、27．对于等直径直管道，其流动的能量损失( ) 。
[单选题] *A、仅有沿程损失(正确答案)B、仅有局部损失C、既有沿程损失也有局部损失D、不确定8. 绕流流动的压差阻力来源于( )。
[单选题] *A、边界层形成B、边界层分离(正确答案)C、压力差D、流体的惯性和压缩性9．对于管内流动时的能量损失，若用高度△H表示时，其物理意义是( )。
[单选题] *A、单位重量流体的能量损失(正确答案)B、单位质量流体的能量损失C、单位体积流体的能量损失D、单位时间内流体的能量损失10.流动状态为层流时，圆管过流断面最大流速是该断面平均流速的( )倍。
[单选题] *A、1/2B、1C、2(正确答案)D、411. 水力粗糙管是指( )。
[单选题] *A、内表面粗糙的管道B、内表面没有涂层的管道C、内表面腐蚀严重的管道D、层流底层不能覆盖内壁突起的管道(正确答案)12. 流体是在任何微小剪切力作用下，能够产生( )。
流体力学与流体机械模拟题A及参考答案
流体力学与流体机械 模拟题A一 、 填空题1、 往复式压缩机容积系数的含义是（ ），表达式（ ）；2、大、中型压缩机级数的选择，一般以（ ）为原则； 小型压缩机级数选择多取决于每级允许的（ ）；3、对于理想气体，多变压缩理论循环指示功为L=（ ）；4、压缩机正常运转时，产生的作用力有四类，一类是质量力，另外三类 分别为（ ）；（ ）；（ ）。
5、离心泵扬程的概念是（ ）；6、影响离心泵汽蚀的因素至少应包括以下内容（ ），（ ），（ ），（ ）。
7、离心泵相似包含（ ），（ ），（ ），（ ）；8、离心泵不稳定工况产生的原因有（ ），（ ）。
9、对同一台压缩机，在等温、绝热和多变循环中耗功最小的为（ ）。
二、一个充满水的密闭容器以等角速度ω绕一水平轴旋转，同时考虑重力的影响，试证明其等压面为圆柱面，且等压面的中心轴线比容器的转动轴线高2ωg 。
三、流场中任意点的速度为：22y x ky u x +-=，22yx kx u y +=，0=z u 。
求流场流线方程和迹线方程。
四、沿喷嘴中心线速度为212⎪⎭⎫ ⎝⎛+=L x t v ，求流体的位变和时变加速度。
五、判断题：1、实际压缩循环指压缩机实际运转的气体循环，而理论循环则指在设计阶段理论上的论证循环。
2、实际循环功可用示功图表示，而理论循环则不能。
3、温度系数是压缩机冷却系统的换热系数。
4、在使用铅基润滑油润滑的压缩机中，排气温度不亦太高，否则会使润滑油粘度降低，造成积炭现象。
5、水析是指压缩机工艺管道中，混在原料气中的水分在油水分离器中分离出来。
6、活塞是利用阻塞和节流的作用以达到密封原理的。
7、离心泵串联是为了增大泵的流量，而并联则提高泵的扬程。
8、比转数相同，则离心泵一定相似。
9、离心泵叶轮由于切割量较小，则切割后的泵与原泵相似。
10、离心泵进口速度三角形决定了流体在进口处的能量。
六、简述题1、压缩机复算性热力计算的步骤有哪些？2、简要说明离心泵H —Q 线的作图步骤流体力学与流体机械A 卷参考答案二、证：对旋转圆筒建立oxyz 坐标系，取y 轴为旋转轴。
流体力学与流体机械大题
6.用离心泵将水由水槽送至水洗塔中,水洗塔内的表压为 9.807×104N/m2,水槽液面恒定,其上方通大气,水槽液面与输送管出口 端的垂直距离为 20m,在某送液量下,泵对水作的功为 317.7 J/kg，管内摩擦系数为 0.018，吸入和压出管路总长为 110m(包括管 件及入口的当量长度,但不包括出口的当量长度)输送管尺寸为 φ108×4mm,水的密度为 1000kg/m3。求输水量为多少 m3/h。
代入(1)可得：15u12=2(p1-p2)/ρ=8012
u1=23.11m./s Vs=(π/4)D2u1=0.1814m3/s
或 V=653m3/h
8.用离心泵经φ57×3.5mm 的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为 800kg/m3,粘度为 20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面
离反应器内的液面高度保持 16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为 25m，反应器内的压力恒定为 4kgf/cm2 (表 压) ,有机溶液输送量为 6 m3/h,试确定泵提供的压头。
【解】∵u1≈0≈u2 p1=p2 于是 gZ1=gZ2+Σhf g(Z1-Z2)=Σhf =20.6u2/2 u=[2g(Z2-Z2)/20.6]0.5 =(2×9.81×6/20.6) 0.5 =2.39m/s Z1′=Z2+20.6u′2/2g =5+20.6(1.3×2.39) 2/(2×9.81) =15.14m 增高为：Z1′-Z1=15.14-11=4.14m
流体力学与流体机械答案
流体力学与流体机械一、名词解释1、粘性：对物体表面附近的流体运动产生重要作用，施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性。
2、静压力基本方程式：3、过水断面：某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积，称过水断面。
过水断面是与元流或总流所有流线正交的横断面。
4、总流：总流是封闭曲线取在管道内壁周线上的流束，是无数元流所组成的大的流束。
它是许多元流的有限集合体。
如实际工程中的管流及明渠水流都是总流。
5、临界雷诺数：当流体在管道中、板面上或具有一定形状的物体表面上流过时，流体的一部或全部会随条件的变化而由层流转变为湍流，此时，摩擦系统、阻力系数等会发生显著的变化。
转变点处的雷诺数即为临界雷诺数。
用Rec表示。
二、填空1、巴（bar）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）2、摩擦阻力、流体流速3、自流式排水、扬升式排水4、单侧进水式泵（单吸泵）双侧进水式泵（双吸泵）5、自然通风机械通风三、简答题1、流体流动阻力有哪两种形式？答：（1）由于流体与器壁相摩擦而产生的阻力，称摩擦阻力；（2）流体在流动过程中由于方向改变或速度改变以及经过管件而产生的阻力，称局部阻力2、风机工作参数有几个？答：（1）流量(2)压力风机压力是指气体在通风机内的压力升高值，或者说是风机进出口处气体压力之差（3）功率(4)效率3、请写出管路特性曲线方程式？4、何谓风机工况？通风机个体特性曲线与矿井或管道风阻特性曲线在同一坐标图上的交点风机在网路工作时，是依靠风机的静压来克服网路的阻力的，因此，风机的工况点是由静压特性曲线与网路特性曲线的交点M来决定的。
5、请写出涡轮机的比例定律。
答：四、问答题1、离心式水泵为什么采用后弯叶片叶轮？答：⑴在转速、叶轮半径、流量都相同的条件下，前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶片叶轮，而流动损失与速度的平方成正比。
因此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯式叶片叶轮；⑵前弯式叶轮产生的动压比静压大，而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体，若动压高，还得在导叶或蜗壳中转换为静压，在转换中必然要伴随较大的能量损失。
流体力学与流体机械习题参考答案教学文案
流体力学与流体机械习题参考答案高等学校教学用书流体力学与流体机械习题参考答案主讲：陈庆光中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解：312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：29.6N/m F A τ==，U h τμ=， 所以，0.12Pa s hU τμ==g ，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液（图1-7）。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==o ，57Pa s FAτ==g ， 因为Uhτμ=，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。
当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力：358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2dM F==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
√2019年《流体力学与流体机械》试卷(含答案)
《流体力学与流体机械》试卷1一、单项选择题（40题，每题1分，计40分）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．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。
3.动力粘性系数μ与运动粘性系数ν的关系为（ ）。
A .ρν B.ν/ρ C. ν/p D. pν4.串联管道各串联管段的（ ）A.水头损失相等；B.总能量损失相等；C.水力坡度相等；D.所通过的流量相等。
5.长管并联管道各并联管段的（ ）A.水头损失相等；B.总能量损失相等；C.水力坡度相等；D.通过的水量相等；6.按连续介质的概念，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7.一下哪种流体为非牛顿流体( )。
A.空气B.清水C.血液D.酒精8.绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是( )。
A.P abs =p+ p vB.p= P abs +a pC.p v =a p - P abs9.一密闭容器内下部为密度为ρ的水，上部为空气，空气的压强为p 0。
若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容器内水深为h 处的压强为( )：A.gh p ρ+0B.0pC.0D.gh p ρ-010.定常流动是（ ）A.流动随时间按一定规律变化；B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化；C.各过流断面的速度分布相同；D.各过流断面的压强相同。
11.圆管层流过流断面的流速分布为( )。
A.均匀分布B.对数曲线分布C.二次抛物线分12、一下那些概念属于欧拉法( )。
A.流线B.迹线C.液体质点D.液体微13.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数( )。
流体力学与流体机械试题及答案
一．填空题：(每小题2分，共20分)1．按规模的不同，可将模型实验分为和两种。
2．马赫准数体现的是可压缩流体在运动过程中与之间的比值关系。
3．对于超音速等熵流动，随着管道截面的增加，流体的速度将逐渐，温度逐渐，流体的体积得到。
4．超音速气流在等截面有摩擦的管道中作等温流动时，其流速沿程将不断，压力和密度沿程将不断，在这种情况下，气流必须不断地向外界放出热量才能够维持其等温流动。
5．在等压条件下，若以周围流体介质的为起点，单位时间内通过射流各截面的相对焓值是相等的，这是射流的。
6．所谓质量平均浓差，就是用乘以相应截面的，便可得到射流某截面上真实的物质相对量。
7．在烟囱抽力不变的情况下，若将烟道闸板逐渐提升，则烟道的阻力将会，炉膛内的零压面将逐渐。
8．按出口安装角的不同，叶轮一般可以分为三种型式，当出口安装角90°时，称为前弯式叶轮，这时叶片的出口方向与叶轮的旋转方向。
9．泵或风机的叶片工作角是指与的夹角，它表示的方向。
10．两台相同规格的离心式风机并联运行时所提供的总流量它们单独运行时的流量之和，而所提供的总压头它们单独运行时的压头。
二．解答题：（每小题10分，共40分）1．对某防浪堤进行模型实验，几何相似倍数为1/50，测得浪的压力为120N，问作用在原型防浪堤上浪的压力是多少？2．滞止温度为33℃的空气在直径为200mm的管道内作绝热流动，已知空气的绝热指数为1.4，气体常数为287J/kg·K。
问其临界流速和极限流速各为多少？3．已知旋流器叶片的内外径之比为0.8，叶片安装角为45°，问该旋流器所产生的旋流是弱旋流还是强旋流？4、已知某水泵铭牌上参量为n＝1450r/min，H＝18m，Q=288m3/h。
问该水泵的比转数n s是多少？三．计算题：（第1小题10分，共40）1．用同一根管路通过空气进行水管阀门的局部阻力系数测定，已知水的密度为1000kg/m3，运动粘度为1.0×10－6m2/s，空气的密度为1.2kg/m3，运动粘度为15×10－6m2/s，管路直径为60mm，水的流速为2.0m/s时。
流体力学与流体机械习题集参考总结地答案解析
+\高等学校教学用书流体力学与流体机械习题参考答案主讲：陈庆光中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1 重印）1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章流体及其物理性质1-8 1.5m3的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N。
求油的重度丫和密度P 。
解：P &9S1r 856.5kg/m；J P g=8394N/m'1-11面积A = 0.5m2的平板水平放在厚度h =10mm的油膜上。
用F =4.8N的水平力拉它以U =0.8m/s速度移动（图1-6）。
若油的密度P =856kg/m3。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：T = F =9.6N/m2，T =卩A h '所以，卩=—=0.12 pas , v= A/P= 0.12/856 =1.4 咒10*m2/sU1-12重量G=20N、面积A=0. 12m的平板置于斜面上。
其间充满粘度卩=0.65Pali的油液（图1-7）。
当油液厚度h=8mm时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
删掉的题目:解: F =Gsin20r=6.84N，T上=57，A因为 k U，所以 u 』= 57天0.008 =0.7m/s h 卩 0.651-13直径d =50mm 的轴颈同心地在D =50.1mm 的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度卩=0.45pa ＞。
当转速n =950r/min 时，求因油膜摩擦而附加的阻 力矩M 。
plM = Fd=8.9NLm21-14直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
当驱动圆盘以转速 n 旋转时，试证明油的动力粘度 卩与驱动力矩M 的关系为:)1XZZZZZZ1解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为:2A=：n ；dL =兀^0.05><0.1 =接触面上的相对速度为: 接触面间的距离为：6d _______ u = — ⑷= --- =2.49m/s 2 2 60 D —d =0.05mm 2接触面之间的作用力: F= 4A - =358.44Ndy则油膜的附加阻力矩为:证明：蛍=卩=960hM兀 2nD 4兀nr，V =«r =—603030V 卩兀2nr 2drdA=2叭，d^^dAr^h-，dM=dFr卩兀2nr 3dr15hp /2 g2nr 3dr "2nD 4M珥15h960h所以：4=960hM兀 2nD 4第二章流体静力学2-5试求潜水员在海面以下50m处受到的压力。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
v 2gh1 /
证明:
p p1 gz1
p p2 g(z2 h) 1gh
z1
p1
g
v12 2g
z2
p2
g
v22 2g
2021/7/9
v 2gh1 /
11
• 补充例题二 设水箱中的水通过图示的等径管路出流，设H=4m，d=25mm，求管路未端的 流速和出流的流量。(不计损失)
dx/ux = dy/uy = dz/uz 连续性的方程。
流体微团的运动一般可分解为平动、转动 和变形运动等三部分。
势函数和流函数是解析流场的两个重要函 数；势流叠加原理；。
ux
x
;
uy
y
;
uz
z
ux
y
;
uy
x
10
第四章 流体力学基础
• 补充例题一 测量流速的皮托管如图所示，设被测流体密度为ρ，测压管内液体密度为ρ1， 测压管中液面高差为h。试证明所测流速
• 解：①取缓变流截面，1-1，2-2。
•
②取基准面，0-0。
•
③确定p的基准，相对
• •
或绝对。 ④列方程。
z1
p1
1v12
2g
z2
p2
2v22
2g
•
⑤解方程。
H 0 0 0 0 1 v22
2g
2g
v2 2gH 8.85 m / s Q 0.0043 m3 / s
1
解：1.取研究截面1-1、2-2
2.取基准面1-1
3.取相对压强。 4.列方程
v2
4Q
d
2 2
z1
p1
v12 2g
H
流体力学与流体机械试卷及答案7套
《流体力学与流体机械》期终试题1一、是非判断题：(对者打“√”，错者打“×”，每小题2.5分，计30分)1．在一定剪切力作用下，能够变形的物质都叫做流体。
2．流体之所以作为连续介质假设，是因为我们所研究的对象是由大量分子组成的宏观流体的机械运动。
3．流体的体积压缩系数βP 是一个有因次的物理量，其单位与流体压强的单位相反。
4．有势质量力的势函数与流体压强之间的关系可以写成 C pU +=ρ。
5．冷、热流体的相对压力沿高度方向的变化规律是不同的，位置越高的地方，冷气体的相对压力越大。
6．在稳定流场中，流体的当地加速度为零；在均匀流场中，流体的迁移加速度为零。
7．由速度分布式 k j x i y u 22935ττ-+=可知，该速度场为三维的不稳定速度场。
8．若流场中流体质点的流线与迹线均为圆周线，那么该流场一定是有旋流场。
9．在不可压缩三维无旋流场中，流函数与速度势函数同时满足拉普拉斯方程。
10．对于稳定的缓变流来说，在流道的某一过流截面上，各点的)(z g p+ρ都相等。
11．由A u Q =可知，通过圆管内层流流动的流体，其体积流量与管径的平方成正比。
12．在紊流附面层的层流底层区内，由于流体是分层流动的，所以该区域定为无旋流动。
二、解答题：(每小题6分，计36分)1、在一直径为200 mm 的圆筒内置一同心小圆筒，两筒之间的间隙为1.0 mm ，其间充满动力粘度为0.52 Pa ·s 的油液，相对移动速度为0.5 m/s ，问每米长圆筒所受的摩擦力是多少？2、某密闭圆筒形容器内充满液体水，在以等角速度ω＝8.0 rad/s 旋转的同时，还以等加速度a ＝2.2 m/s 2向上提升，试写出容器中液体水的等压面方程式。
3、已知流体质点沿流线方向的速度分布式为 τ1252+=s u ，试写出流线方向的加速度表达式s a 。
4、已知平面流场的速度分布为 y x y u x 22-=，22y x x u y +=，问流场中（1，1）点处的角变形速度及体积膨胀率各为多少5、已知某油嘴出口流量为3.92×10－5 m 3/s ，油嘴前压力表读数为0.25 MPa ，燃油密度为850 kg/m 3，油嘴流量系数取0.82。
流体力学与流体机械的习题参考答案
流体力学与流体机械习题参考答案《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解：312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：29.6N/m F A τ==，Uh τμ=， 所以，0.12Pa s hU τμ==，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯ 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液（图1-7）。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==，57Pa s FAτ==， 因为Uhτμ=，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力：358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为：24960hMnD μπ=证明：26030n n ππω==，30nrv r πω== 2dA rdr π=，2215v nr dr dF dA h h μπμ==，2315nr drdM dFr h μπ== /2232415960D nr drnD hM hμπμπ==⎰所以：24960hM nDμπ=第二章 流体静力学2-5 试求潜水员在海面以下50m 处受到的压力。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
1 2
总结词
掌握流体流动阻力和能量损失的计算方法，了解 流体流动过程中阻力和能量的变化规律。
流体流动阻力计算
根据流体流动的雷诺数和流体性质，计算流体在 管道中的流动阻力，包括直管阻力和局部阻力。
3
能量损失计算
根据伯努利方程和流体流动的能量守恒原理，计 算流体在管道中的能量损失，包括沿程损失和局 部损失。
分析流体在流动过程中 的温度变化，以及由此
产生的热能转换。
03
探讨流体流动与热能转 换之间的关系，以及其 对流体机械性能的影响。
05
详细描述
02
计算流体在流动过程中 由于热传导、对流和辐 射等热传递方式而产生
的热量交换。
04
流体流动与化学能转换计算
总结词：计算流体在流动 过程中由于化学反应而产 生的化学能转换。
详细描述
分析流体在流动过程中可 能发生的化学反应，以及 由此产生的化学能转换。
探讨流体流动与化学能转 换之间的关系，以及其在 化工、制药等领域中的应 用。
计算化学反应过程中流体 的能量变化，以及其对流 体机械性能的影响。
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计算流体在流动过程中由于机械能转换 而产生的能量损失或增益。
分析流体在流动过程中所受的阻力，如 摩擦力和局部阻力，对机械能转换的影 响。
详细描述
计算流体在管道中流动时的压力能变化 ，以及由此产生的速度和流量的变化。
流体流动与热能转换计算
总结词：计算流体在流 动过程中由于温度变化
而产生的热能转换。
01
必需汽蚀余量（NPSHr）
泵开始发生汽蚀时，所必须的最低有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量（NPSHa）
泵在实际运行中，所实际具有的有效汽蚀余量。
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-明渠均匀流和非均匀流
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-明渠均匀流和非均匀流[单选题]1.在平坡棱柱形渠道中，断面比能（断面单位能）的变化情况是()。
[2012年真题]A.沿程减少B（江南博哥）.保持不变C.沿程增大D.各种可能都有正确答案：A参考解析：断面比能（断面单位能）是指单位重量液体相对于通过该断面最低点的基准面的机械能。
单位重量流体的机械能是相对于沿程同一基准面的机械能，其值沿程减少。
而断面单位能量E是以各个断面最低点为基准面来计算的，只和水深、流速有关，与该断面位置的高低无关。
取渠底作为位头基准面，则过流断面上、单位重量流体的总机械能称为断面单位能量或断面比能，断面比能为单位重量流体的动能与势能之和，用e表示，e＝h＋u2/2g。
式中，h 为水深；u为平均流速。
由于水头损失的存在，在平坡棱柱形渠道中，断面比能沿程减小。
[单选题]2.水力最优的矩形明渠均匀流的水深增大一倍，渠宽缩小到原来的一半，其他条件不变，则渠道中的流量()。
[2013年真题]A.变大B.变小C.不变D.随渠道具体尺寸的不同都有可能正确答案：B参考解析：根据明渠均匀流体积流量计算公式：。
式中，n为粗糙系数；i为渠道底坡；A为断面面积；χ＝A/R为湿周。
当i、n和A一定，使得通过的流量Q最大的断面形状，或者使水力半径R最大，即湿周χ最小的断面形状称水力最优断面形状，已知矩形断面水力最优条件为渠宽b是水深h的两倍，即b＝2h，此时χ＝4h。
变化后水深为2h，渠宽为h，此时χ＝5h。
湿周χ增大，体积流量减小。
[单选题]3.流量一定，渠道断面的形状、尺寸和粗糙系数一定时，随着底坡的减小，正常水深将()。
[2012年真题]A.不变B.减少C.增大D.不定正确答案：C参考解析：本题有两种解法：①第一种解法。
明渠水流一般属紊流粗糙区，根据连续性方程和谢才公式，可得到计算明渠均匀流的流量公式：。
式中，，K称为流量模数，单位为m2/s，综合反映明渠断面形状、尺寸和粗糙度对输水能力的影响。
《流体力学》课后习题答案
流体力学课后习题答案习题【1】1-1 解：已知：120t =℃，1395p kPa '=，250t =℃ 120273293T K =+=，250273323T K =+= 据p RT ρ=，有：11p RT ρ'=，22p RT ρ'= 得：2211p T p T '='，则2211323395435293T p p kPa T ''=⋅=⨯=1-2 解：受到的质量力有两个，一个是重力，一个是惯性力。
重力方向竖直向下，大小为mg ；惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上，大小为mg ，其合力为0，受到的单位质量力为01-3 解：已知：V=10m 3，50T ∆=℃，0.0005V α=℃-1根据1V V V Tα∆=⋅∆，得：30.000510500.25m V V V T α∆=⋅⋅∆=⨯⨯=1-4 解：已知：419.806710Pa p '=⨯，52 5.884010Pa p '=⨯，150t =℃，278t =℃ 得：1127350273323T t K =+=+=，2227378273351T t K =+=+= 根据mRT p V =，有：111mRT p V '=，222mRT p V '=G ＝mg自由落体： 加速度a ＝g得：421251219.8067103510.185.884010323V p T V p T '⨯=⋅=⨯='⨯，即210.18V V = 体积减小了()10.18100%82%-⨯=1-5 解：已知：40mm δ=，0.7Pa s μ=⋅，a =60mm ，u =15m/s ，h =10mm根据牛顿内摩擦力定律：uT Ayμ∆=∆ 设平板宽度为b ，则平板面积0.06A a b b =⋅= 上表面单位宽度受到的内摩擦力：1100.70.06150210.040.01T A u b N b b h b μτδ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 下表面单位宽度受到的内摩擦力：2200.70.061506300.010T A u b N b b h b μτ-⨯-==⋅=⨯=--/m ，方向水平向左 平板单位宽度上受到的阻力：12216384N τττ=+=+=，方向水平向左。
(完整word版)流体力学与流体机械习题(含答案)参考答案
高等学校教学用书主讲：张明辉中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解：312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：29.6N/m F A τ==，Uh τμ=， 所以，0.12Pa s hU τμ==g ，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯ 1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=g 的油液（图1-7）。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==o ，57Pa s FAτ==g ， 因为Uhτμ=，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=g 。
当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力：358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2dM F==g 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
流体力学和流体机械习题参考答案与解析
删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解：312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：29.6N/m F Aτ==，Uh τμ=，所以，0.12Pa s hU τμ==，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液（图1-7）。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==，57Pa s FAτ==，因为Uhτμ=，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力：358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
流体力学与流体机械教材课后题答案
第一章 流体及其物理性质1-4.解： 由已知可知：△P=20000Pa%02.0d =ρρ由m=ρV 可得：dm=ρdV+Vd ρ，在压强变化时，质量没有变化， 则dm=0，即ρdV+Vd ρ=0，则Vd -d V=ρρ所以体积压缩系数8-10d dp 1d dp 1-=⨯==ρρκV V 1-5.解：由体积膨胀系数：VVT d d 1k =α可得： 34-k m 41.01555105d d =⨯⨯⨯=**=V T V α 所以说膨胀水箱的最小体积应该是0.41m 3。
第二章 流体静力学2-2.解：由gh ρ=V P 可得m 88.31880.928.14000g P h V =⨯==ρ 2-3解：如图所示：同种液体能够互相连通位于同一高度处是等压面，分析可知：a139h h g -h h g -gh h -h h g -gh gh P 2141143223B KP P P P B A A =+=-+++++=）（）（）（）（油水银油水银油水银油ρρρρρρρA Bh 1h 2油油水银油h 3h 4图2-32-11解：由题意可知：侧面BC 的总压力大小为：NAF 52110048.20.24.22.18.910008.38.9830gh gh ⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=）（）（水油ρρ 2-14解：真空表C 的读数是1.49×104Pa ，则自由液面在原来的基础上还要补充一段h ：m 52.180.910001049.1g Ph 4-=⨯⨯-==水ρ左侧水对闸门AB 的压力：N H H F 521c 100.1829.1829.12-h 8.91000A gh ⨯=⨯⨯+⨯⨯==）（水左ρ 左侧压力中心：m 14.3829.105.3829.1829.112105.3y bh 121h y xy y 23c 3c c c =⨯⨯⨯+=+=+=A A I D 左右侧油对闸门AB 的压力：N H F 42c 1025.2829.1829.128.9750A gh ⨯=⨯⨯⨯⨯==油右ρ 右侧压力中心：根据力矩平衡得：（假设作用于B 点力的方向向左）F 左×L 左= F 右×L 右+F B ×L可得：F B =39893.79N[其中L 左=y D 左—（H 1+h-H 2）] 2-15解：曲面ab 的压力: 水平方向分力：N F 6x c x 10225.11052/58.91000A gh ⨯=⨯⨯⨯⨯==ρ竖直方向分力：N B R V F 6p z 100.1S -L 21g g ⨯=⨯==∆）（ρρ则曲面所受合力：m2193.1829.12829.1829.1829.11212829.1y bh 121h y y y 23c 3c 'C 'c =⨯⨯⨯+=+=+=A A I XD ’右N F F F 62z 2x 1058.1⨯=+=合受力方向：225.10.1225.1tan z x ===F F θ 2-17解：曲面abcd 所受的静水压力：水平方向分力为：N A F 279305.10.12.1-4.28.91000gh x c x =⨯⨯⨯⨯==）（ρ 竖直方向分力为：NB R B R V F 5.698985.10.1434.25.10.18.9100043h g g 22P z =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯==）（）（ππρρ则曲面所受合力为：N F F F 752722z 2x =+=合受力方向为：4.05.6989827930tan z x ===F F θ 2-19解：这道题关键是自由液面的选取：因为在C 点的绝对压强是196120Pa ，其相对压强是：m 67.98.910001001325.1-109612.1g a 55=⨯⨯⨯=-ρP P 作用于半球的总压力只有竖直方向的分力：NR R V F F 532p z 105.23421-2h -67.98.91000g ⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯===ππρ）（第三章 流体运动学和动力学基础3-4解：由连续方程A 1V 1=A 2V 2可得：s m V d d V d d A V A V /5.0215.0442212221122212112=⨯====ππ所以说截面2-2处的平均流速为0.5m/s 。
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高等学校教学用书流体力学与流体机械习题参考答案主讲：陈庆光中国矿业大学出版社张景松编.流体力学与流体机械, 徐州：中国矿业大学出版社，2001.6（2005.1重印）删掉的题目：1-14、2-6、2-9、2-11、2-17、3-10、3-19、4-5、4-13《流体力学与流体机械之流体力学》第一章 流体及其物理性质1-8 1.53m 的容器中装满了油。
已知油的重量为12591N 。
求油的重度γ和密度ρ。
解：312591856.5kg/m 9.8 1.5m V ρ===⨯；38394N/m g γρ== 1-11 面积20.5m A =的平板水平放在厚度10mm h =的油膜上。
用 4.8N F =的水平力拉它以0.8m/s U =速度移动（图1-6）。
若油的密度3856kg/m ρ=。
求油的动力粘度和运动粘度。
解：29.6N/m F A τ==，Uh τμ=， 所以，0.12Pa s hU τμ==，42/0.12/856 1.410m /s νμρ-===⨯1-12 重量20N G =、面积20.12m A =的平板置于斜面上。
其间充满粘度0.65Pa s μ=的油液（图1-7）。
当油液厚度8mm h =时。
问匀速下滑时平板的速度是多少。
解：sin 20 6.84F G N ==，57Pa s FAτ==， 因为Uhτμ=，所以570.0080.7m/s 0.65h U τμ⨯=== 1-13 直径50mm d =的轴颈同心地在50.1mm D =的轴承中转动（图1-8）。
间隙中润滑油的粘度0.45Pa s μ=。
当转速950r/min n =时，求因油膜摩擦而附加的阻力矩M 。
解：将接触面沿圆柱展开，可得接触面的面积为：20.050.10.016m A dL ππ==⨯⨯=接触面上的相对速度为：2 2.49m/s 2260d d nu πω=== 接触面间的距离为：0.05mm 2D dδ-==接触面之间的作用力：358.44N du F AA dy uδμμ=== 则油膜的附加阻力矩为：8.9N m 2dM F== 1-14 直径为D 的圆盘水平地放在厚度为h 的油膜上。
当驱动圆盘以转速n 旋转时，试证明油的动力粘度μ与驱动力矩M 的关系为：24960hMnD μπ=证明：26030n n ππω==，30nrv r πω== 2dA rdr π=，2215v nr dr dF dA h h μπμ==，2315nr drdM dFr h μπ== /2232415960D nr drnD hM hμπμπ==⎰所以：24960hM nDμπ=第二章 流体静力学2-5 试求潜水员在海面以下50m 处受到的压力。
海面上为标准大气压，海水重度39990N/m γ=。
解：55110999050610Pa a P P h γ=+=⨯+⨯=⨯2-6 开敞容器，盛装21γγ>两种液体，如图2-27所示，求：①在下层液体中任一点的压力；②1和2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器内的液面同高？为什么？解：①1122a P P h h γλ=++ 其中，1h 为上层液体的深度，2h 为下层液体中任一点距离分界面的距离。
②测压管1的液面高些，与容器的液面同高。
管1中的流体与容器中上层流体为同一种流体，并相互连通，根据等压面的性质，对于同一种流体并连通时，任一水平面为等压面，即管1中的液面与容器内的液面等高。
划交界面的延长线，并与管2相交，根据等压面的定义可知，这是一个等压面：'112p h h γγ==21γγ>'1h h ∴>2-7 如图2-28所示的双U 形管，用来测定重度比水小的液体的密度。
试用液柱高度差来确定位置液体的密度ρ。
（管中的水是在标准大气压下，4C 的纯水）解：43()a P h h h γγ+-=水 1）1232()()a P h h h h h γγ+-=+-水 2）将1）式代入2）式得：123412343232)h h h h h h h h h h h h γγγ-+--+-==--水水（123432h h h gh h h γρρ-+--∴==水2-9 某地大气压为2101325N/m 。
求：①绝对压力为2026502N/m 时的相对压力及水柱高度；②相对压力为8m 水柱时的绝对压力；③绝对压力为780662N/m 时的真空度。
解：①2202625101325101325N/m P =-=相，h P γ=水相，所以，10.34m h =②42810N/m P h γ==⨯相水，所以，2181325N/m P = ③21013257806623259N/m =-=真空度2-10 用两个U 行管串联在一起去测量一个贮气罐中的气体的压力，见图2-30所示。
已知180cm h =，270cm h =，380cm h =，大气压为1013252N/m ，53==1.333210N/m γ⨯汞，气柱重力可略去，求罐内气体的压力等于多少。
解：1P h h γγ=+气汞水，32)a P h h h γγ+=+汞水（ 所以：312a P h P h h γγγ+=-+汞气汞水所以： 2132()307637N/m a P P h h h γγ=++-=气汞水2-11 两根水银测压管与盛有水的封闭容器连接，如图2-31所示。
已知160cm h =，225cm h =，330cm h =，试求下面测压管水银面距自由液面的深度4h 。
解：012a P h P h γγ+=+水汞043a P h P h γγ+=+水汞所以：02143a P h h h P h γγγγ+-+=+汞水水汞 所以：3214()128cm h h h h γγγ-+==汞水水2-12 封闭容器内盛有油和水，如图2-32所示。
油层厚130cm h =，油的重度3=8370N/m γ油，另已知250cm h =，40cm h =，试求油面上的表压力。
解：01212)P h h h h h γγγ++=+-油水汞（，2045709N/m P ∴= 2-14 如图2-34所示，欲使活塞产生7848N F =的推力，活塞左侧需引入多高压力1p 的油？已知活塞直径110cm d =，活塞杆直径23cm d =，活塞和活塞杆的总摩擦力等于活塞总推力的10%，活塞右侧的表压力4229.8110N/m p =⨯.解：22211212[()](110%)7848N 44P d P d d ππ⨯-⨯-⨯+=，解得：5219.9810N/m P =⨯2-16 如图2-36所示，无盖水箱盛水深度1m h =，水箱宽度 1.5m b =，高 1.2m H =，若3m l =，试求：①水箱的水保持不致溢出时的加速度a ；②以此加速度运动时，水箱后板壁所受的总压力。
解：①'()/2blh h H bl =+，'0.8m h ∴=，'0.13a H h g l-==，21.31m/s a ∴=②由压力分布公式可得：0()p p ay gz ρ=-+在水箱后壁板，2ly =-；将其带入上式并对水箱后壁板进行积分：0022020000()2(2)2{()[()]}2(2)222()(2)22[()]2[]2A A A H h h lP pdA p dA a gz dAp A al gz bdzb p A al H h h g H h h bp A bHal H Hh H h p A A gl A H h l HA p H h h HA p ρρρργργγγ--==--+=+-=+-----=+---=+--=+--+=+⎰⎰⎰⎰两边的大气压正好相抵，即：10584N 2c HP p A A γ=== 2-17 贮水小车沿倾角为α的轨道向下做等加速运动，设加速度为a ，如图2-37所示。
求水车内水面的倾角θ。
解：在自由液面上建立直角坐标系，以水平方向为x 轴，向右为正向，竖直方向为y 轴，向上为正向。
作用在液体上的单位质量力为： cos X a α= sin Y g a α=-+0Z =根据压强差平均微分方程式：d (d d d )p X x Y y Z z ρ=++在液面上为大气压强，d 0p =，代入压强差平均微分方程式，可得： cos d d sin d 0a x g y a y αα-+=，d cos tan d sin y a x a gαθα∴=-=-cos arctansin a g a αθα∴=-2-18 尺寸为b c l ⨯⨯的飞机汽油箱如图2-38所示，其中所装的汽油为邮箱油量的三分之一。
试确定下面两种情况下飞机作水平等加速飞行时的加速度a 各是多少？解：①'/3/2blc h cl =，所以，'2/3h b =，'23a h bg c c∴==，得：2213.27m/s 33b a g gc ∴=== ②'/3(/2)/2blc c c lb =+，所以，'/6c c =，'3 1.5/2a b bg c c c∴===-，21.514.7m/s a g ∴==2-19 在一直径300mm d =，高度500mm H =的圆柱形容器中，注水至高度1300mm h =，使容器绕垂直轴作等角速度旋转，如图2-39所示。
①试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转速1n 。
②求抛物面顶端碰到容器底时的转速2n ，若此时容器停止旋转，水面高度2h 将为若干？解：①2211()2r h r H h ππ=-，所以，12()400mm h H h =-=222r z h gω==，所以，18.66rad/s ω==，得30178.3r/min n ωπ==②222r z H gω==，所以，20.87rad/s ω==，得30199.3r/min n ωπ== 容器中剩余水的体积为：222212r H r H r h πππ-=，所以，212h H =，所以，2250mm h =第三章 流体运动学3-9 直径 1.2m D =的水箱通过30mm d =的小孔泄流。
今测得水箱的液面在1s 内下降了0.8mm 。
求泄流量Q 和小孔处的平均速度v 。
解：223111.20.8100.9L/s 44Q D h ππ-==⨯⨯⨯=，因为：214Q d v π=，所以， 1.27m/s v =3-10 密度3840kg/m ρ=的重油沿150mm d =的输油管流动。
当质量流量50kg/h m Q =时，求体积流量Q 和平均速度v 。
解：235.9510m /h mQ Q ρ-==⨯，因为：214Q d v π=，所以， 3.367m/h v = 3-11 大管1150mm d =和小管2100mm d =之间用一变径接头连接。