09 流体例题解析
流体力学习题解答讲解
2．在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。
3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
4．均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
5．和液体相比，固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。
7．流体受压，体积缩小，密度增大 的性质，称为流体的压缩性 ；流体受热，体积膨胀，密度减少 的性质，称为流体的热胀性 。
8．压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ，以E 来表示12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。
13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。
14．测压管是一根玻璃直管或U 形管，一端连接在需要测定的容器孔口上，另一端开口，直接和大气相通。
16．作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。
17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。
18． 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线。
20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体相互剧烈掺混，这种流动状态称为紊流。
21．由紊流转变为层流的临界流速k v 小于 由层流转变为紊流的临界流速kv '，其中kv '称为上临界速度，k v 称为下临界速度。
23．圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙无关。
25．紊流过渡区的阿里特苏里公式为25.0)Re68(11.0+=d k λ。
26．速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失，称为局部损失。
29．湿周是指过流断面上流体和固体壁面接触的周界。
31．串联管路总的综合阻力系数S 等于各管段的阻抗叠加。
32．并联管路总的综合阻力系数S 与各分支管综合阻力系数的关系为3211111s s s s ++=。
管嘴与孔口比较,如果水头H 和直径d 相同，其流速比V 孔口/V 管嘴等于82.097.0,流量比Q 孔口/Q 管嘴等于82.060.0。
暑假专题复习：高中物理【流体模型解析】有题有知识点!
1、流体问题"流体"一般是指液体流、气体流等，质量具有连续性。
涉及有求解质量、体积和力等问题。
2、两类问题①连续流体类问题对于该类问题流体运动,可沿流速v的方向选取一段柱形流体作微元设在极短的时间Δt内通过某一横截面积为S的柱形流体的长度为Δl,如图所示。
设流体的密度为ρ则在Δt的时间内流过该截面的流体的质量Δm=ρSΔl=ρSvΔt根据动量定理得：FΔt=ΔmΔv分两种情况:(1)作用后流体微元停止，有Δv=-v，则F=-ρSv2(2)作用后流体微元以速率v反弹，有Δv=-2v，则F=-2ρSv2②连续微粒类问题"微粒"一般是指电子流、尘埃等，质量具有独立性，通常给出单位体积内的粒子数n：（1）建立"柱状"模型，沿运动速度v0的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S；（2）微元研究，作用时间△t内的一段柱体的长度为v0△t，对应的体积为△V=S v0△t，则微元内的粒子数N=nS v0△t（3）先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算。
例题1．如图所示，一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动。
棒单位长度所带电荷量为﹣q，则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向（）A．vq，方向与v的方向相反B．vqS，方向与v的方向相反C．，方向与v的方向相反D．，方向与v的方向相同解析：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为：Q＝q•v根据电流的定义式为：I＝，t＝1s，得到等效电流为：I＝qv．由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。
故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．打开水龙头，水顺流而下，仔细观察将会发现在流下的过程中，连续的水流柱的直径是逐渐减小的．设出水口方向竖直向下的水龙头直径为1cm，g取10m/s2．如果测得水在出水口处的速度大小为1m/s，则距出水口75cm处水流柱的直径为（）A．1cmB．0.5cmC．0.75cmD．0.25cm解析：设水在水龙头出口处速度大小为v1，水流到距出水口75cm 处的速度v2，由代入数据解得v2＝4m/s，设极短时间为△t，在水龙头出口处流出的水的体积为V1＝v1△t①水流进接水盆的体积为V2＝v2△t•②由V1＝V2得v1△t•＝v2△t•代入解得d2＝1cm故选：A。
09级用第一章 流体流动习题解答与思考题解答1.2.3.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.17.18.19.20.21.22(1)
第一章 流体流动【天津大学】p74-801. 解：设备上真空表的绝对压强为绝对压强=大气压―真空度=740―100=640mmHg=640×760100133.15⨯=8.53×104N/m²设备内的表压强为 表压强=―真空度=―100mmHg =―（100×760100133.15⨯）=―1.33×104N/m² 或表压强=―（100×1.33×102）=―1.33×104N/m²2. 解：设通过孔盖中心的0—0水平面上液体的静压强为p ，则p 便是罐内液体作用于孔盖上的平均压强。
根据流体静力学基本方程知p=p a +ρg h作用在孔盖外侧的是大气压强p a ，故孔盖内外两侧所受压强差为Δp =p ―p a = p a +ρgh ―=a p ρghΔp=960×9.81(9.6―0.8)=8.29×104N/m²作用在孔盖上的静压力为 =p Δp ×24d π=8.29×104241076.376.04⨯=⨯⨯πN 每个螺钉能承受的力为N 321004.6014.04807.9400⨯=⨯⨯⨯π螺钉的个数=3.76×10341004.6⨯=6.23个3.解：U 管压差计连接管中是气体。
若以Hg O H g ρρρ,,2分别表示气体，水和水银的密度，因为g ρ《H g ρ，故由气体高度所产生 的压强差可以忽略。
由此可认为DB c A p p p p ≈≈及由静力学基本方程式知 c A p p ≈=222gR gR H g O H ρρ+=1000×9.81×0.05+13600×9.81×0.05=7161N/m²1gR p p p H g A D B ρ+=≈=7161+13600×9.81×0.4=6.05×104N/m(表压)5. 解：在串联U 管的界面上选2，3，4为基准面，利用流体静力学基本原理从基准面2开始，写出各基准面压强的计算式，将所得的各式联解，即可求出锅炉上方水蒸气的压强0p 。
流体测试题及答案解析
流体测试题及答案解析一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，以下哪个参数是描述流体粘性的？A. 密度B. 压力C. 粘度D. 温度答案：C2. 流体在管道中流动时，流速最大的区域是：A. 管道中心B. 管道壁C. 管道入口D. 管道出口答案：A3. 根据伯努利方程，流体在流动过程中，以下哪项参数是守恒的？A. 压力能B. 动能C. 势能D. 总能量答案：D4. 流体的可压缩性是指：A. 流体体积随压力变化的性质B. 流体体积随温度变化的性质C. 流体质量随压力变化的性质D. 流体质量随温度变化的性质答案：A5. 在流体力学中，雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性？A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 表面张力答案：B二、填空题（每空1分，共10分）1. 流体的密度是指单位体积内流体的质量，其单位是 ________。
答案：kg/m³2. 流体的粘度是描述流体内部摩擦阻力的物理量，其单位是________。
答案：Pa·s3. 流体流动时，流速与压力之间的关系遵循 ________ 定律。
答案：伯努利4. 当流体流动的雷诺数小于2000时，流动状态通常被认为是________。
答案：层流5. 流体的表面张力是作用在液体表面，使液体表面积缩小的力，其单位是 ________。
答案：N/m三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述流体力学中连续性方程的物理意义。
答案：连续性方程表明，在稳定流动的流体中，流体的质量流量是守恒的，即单位时间内流入某截面的流体质量等于流出该截面的流体质量。
2. 描述流体流动的层流和湍流的主要区别。
答案：层流是指流体流动时各层流体之间没有相互掺混，流线平行且平滑；而湍流是指流体流动时各层流体之间存在强烈的混合和涡旋，流线紊乱且不规则。
3. 解释什么是流体的粘性，并说明其对流体流动的影响。
答案：流体的粘性是指流体内部分子间由于分子间的吸引力和摩擦力而产生的阻力，它对流体流动的影响主要表现为增加流体流动的阻力，减缓流速，影响流体的流动状态。
09 流体例题解析
RHg gHg R g H2O H2O
再选泵入口为基面，在3-4间列伯式 Z3+(p3/ρg)+ (u32/2g)+He = Z4+(p4/ρg)+(u42/2g)
RH2O
0.6 13600g 1000g
( u42- u32)/2g ≈0 问题：为何没有hf3-4 Et3 We hf 34 Et4 hf 34 (p4/ρg)=He+(Z3-Z4) +[(u32-u42)/2g]- H3(真)
gz1
gz3
u42
2
u32 2
p3 (表) 0
u4 2 9.81 1 4.43m / s
1m
喉径 u2=（d4/ d2）2 u4 =（1/ 0.8）2 4.43=6.92与 2-2 间
大气
gz1
u22 2
p2 (表)
流体能自动从高 （机械能）能位 流向低（机械能） 能位
(1) pA pC (2) pM pN (3) H R
CC
next
练习 如图所示的容器中贮有密度为1250kg·m-3的液体， 液面高度为3.2m。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的 分别为2m及1m，容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa。 试求：
（1）压差计读数（指示液密度为1400kg·m-3）； （2）A、B两个弹簧压力表的读数。
2
4
2
2
大气
Et2'
gz2
p2 (表)
Et3
0
24
z' p2 (表） 14.13 1.44m
流体力学例题与解析
问题解决思路
明确问题
首先需要明确问题的性质和要求，理 解流体的性质和边界条件。
建立模型
根据问题描述，建立流体力学模型， 包括流体动力学建立的模型，选择合适的数值方 法求解流体动力学方程，得到流场的 变化规律。
结果分析
对求解结果进行分析，验证模型的正 确性和可靠性，并给出实际应用中的 建议和改进措施。
伯努利定理
在不可压缩、无粘性流体的稳定流动中，流体的 压力、速度和高度之间存在一定的关系。
牛顿粘性定律
描述了流体内部摩擦力与流速梯度和接触面之间 的正比关系。
03
流体力学例题解析
流体静力学例题解析
总结词
解决流体静力学问题需要掌握压力、浮力和平衡等基本概念。
详细描述
流体静力学主要研究流体在静止状态下的受力情况和平衡条件。例如，一个装满 水的容器，其底部受到的压力与水的重量和容器底面积有关。根据流体静力学原 理，可以计算出容器底部所受的压力，并进一步分析其他相关物理量。
流体力学例题与解析
• 引言 • 流体力学基础知识 • 流体力学例题解析 • 流体力学问题解决策略 • 结论
01
引言
主题简介
流体力学是研究流体（液体和气体）运动规律及其应用的学 科。
流体力学在日常生活、工程实践和科学研究中有广泛的应用 。
流体力学的应用
水利工程
水坝、水电站、灌溉系统等的 设计与优化。
拓展应用领域 流体力学在能源、环境、医疗等 领域有广泛的应用前景，未来应 拓展应用领域，为解决实际问题 提供更多解决方案。
发展数值模拟方法
数值模拟已成为研究流体力学的 重要手段，未来应进一步发展数 值模拟方法，提高模拟精度和效 率。
加强跨学科合作
流体力学例题及解答 ppt课件
确定管道中流体的流量 【例1】精馏塔进料量为 Wh=50000kg/h，ρ=960kg/s， 其它性质与水接近。试选择适宜管径。
解题思路：初选流速→计算管径→查取规格→核算 流速。
选流速u=1.8m/s (0.5-3.0m/s),计算管径，即
流体力学例题及解答
确定管道中流体的流量 【例1】精馏塔进料量为 Wh=50000kg/h，ρ=960kg/s， 其它性质与水接近。试选择适宜管径。
流体力学例题及解答
解题思路：该题是计算柏努利方程中的位能项（两 截面间的位差）。解题的要点是根据题给条件对柏 努利方程作合理简化。 解题步骤是： 绘出流程图，确定上、下游截 面及基准水平面，如图所示。 在两截面间列柏努利方程式并 化简（p1=p2,Z2=0,由于A1≥A2， u1≈0） 可得到
流体力学例题及解答
（3）在两截在间列柏努利方程式， 并化简得
（4）用连续性方程式确定u1与u2之 间关系，即
流体力学例题及解答
【例2】20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于 管路中接一文丘里管，如本题附图所示。文丘里管的 上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一 细管，基下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量 损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时， 试求此时空气的流量为若干m3/h。当大气压强为 101.33×103Pa。
（5）联立上两式解得 ： 于是 ：
流体力学例题及解答
确定设备间的相对位置
【例5】有一输水系统，如本题附图所示，水箱内水 面维持恒定，输水管直径为φ60×3mm，输水量为 18.3m3/h，水流经全部管道（不包括排出口）的能量 损失可按Σhf=15u2公式计算，式中u为管道内水的流 速（m/s）。试求： （1）水箱中水面必须高于排出口的高度H； （2）若输水量增加5%，管路的直径及其布置不变， 管路的能量损失仍可按上述公式计算，则水箱内的水 面将升高多少米？
流体力学习题及答案-第九章
第九章边界层理论9-1设长为L ，宽为b 的平板，其边界层中层流流动速度分布为δ//0y U u =。
试求边界层的厚度分布()x δ以及平板的摩擦阻力系数。
答：（1）求边界层的厚度分布()x δ：边界层的动量损失厚度为：δδδδδδδθδδδδ6131211102200000=-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰⎰⎰⎰dy y dy y dy y y dy U u U u ， 壁面剪切应力0τ为：δμμτ000U y u y =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂==。
将θ和0τ代入平板层流边界层动量积分方程中：20U dx d ρτθ= 得到：δνδμρδ0020161U U U dx d =⋅=， 整理得到：dx U d 06νδδ= 对上式两端同时积分可得：C x U +=02621νδ 式中C 为积分常数。
将边界层前缘边界条件0=x 时0=δ代入上式，可得0=C ；因此：x U 0212νδ= x x U x Re 32320==νδ（2）求平板的摩擦阻力系数：由动量积分方程可得平板表面摩擦剪切应力为：dxd U dx d U δρθρτ2020061==， 由于： 032U xνδ=，两端同时对x 求导得到：21021032132--⋅=⋅⋅=x U x U dx d ννδ， 代回到0τ的表达式中，得到：xU x U U x U U dx d U Re 1636363612002021020200ρνρνρδρτ==⋅==- 因此局部摩擦阻力系数为：x x U C Re 1578.0Re 13321/200=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρττ； 总摩擦阻力系数为：⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰Lb U dx C Lf 200021/ρτ 由于：L L L L U L U L U dx x U U dx Re 13333632002002102000ρνρνρτ===⎰⎰-， 因此：L L L f b b Lb U L U C Re 155.1Re 1332211Re 1332020=⋅=⋅=ρρ。
流体测试题及答案详解
流体测试题及答案详解一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪项不是流体静力学的基本假设？A. 流体是连续介质B. 流体是不可压缩的C. 流体各向同性D. 流体是完全弹性体答案：D2. 流体的粘性系数在下列哪种情况下会增加？A. 温度升高B. 压力增大C. 流速增加D. 流体密度增加答案：A3. 流体在管道中流动时，流速最大的地方是：A. 管道入口B. 管道出口C. 管道中心D. 管道壁答案：C4. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性？A. 压缩性B. 粘性C. 惯性D. 表面张力答案：B5. 流体动力学中的伯努利方程适用于以下哪种流体流动？A. 可压缩流体B. 非定常流动C. 粘性流体D. 不可压缩流体答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体的______是流体力学研究的基础假设之一。
答案：连续性2. 流体的粘性可以通过______来测量。
答案：粘度计3. 流体的______是指流体在单位时间内通过某一截面的体积。
答案：流量4. 流体的______是指流体在单位时间内通过某一截面的质量。
答案：质量流率5. 流体的______是指流体内部各点的速度分布。
答案：流速剖面三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述流体静力学的基本原理。
答案：流体静力学的基本原理是流体在静止状态下，作用在流体上的力达到平衡状态，即流体内部的压强在各个方向上相等。
2. 什么是流体的粘性？它对流体流动有何影响？答案：流体的粘性是指流体内部分子间的摩擦力，它对流体流动的影响主要表现在流体的阻力和能量损失上。
3. 描述流体的雷诺数是如何影响流体流动的。
答案：流体的雷诺数是描述流体流动特性的一个重要无量纲数，它反映了流体流动的惯性力与粘性力之间的相对关系。
雷诺数较低时，流体流动呈层流状态；雷诺数较高时，流体流动呈湍流状态。
4. 流体的伯努利方程在实际工程中有哪些应用？答案：流体的伯努利方程在实际工程中应用广泛，如在管道设计、喷嘴设计、水轮机设计等领域，用于计算流体在管道或通道中的流速、压力和高度的变化。
流体力学习题与参考答案
09流体力学习题1及参考答案一、单项选择题（共15分，每小题１分）1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。
A ．离心力B ．摩擦力C ．压力D ．表面力2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。
A ．粘性是实际流体的固有属性B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。
A ．流体的压缩性B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率C ．流体速度场的不稳定性D ．流体速度场的不均匀性4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。
A ．gdz dp -=B ．gdz dp ρ=C ．dz dp ρ-=D ．gdz dp ρ-=5、无旋流动是指（ ）的流动。
A ．速度环量为零B ．迹线是直线C ．流线是直线D ．速度环量不为零6、压强的量纲[]p 是（ ）。
A .[]2-MLt B .[]21--t ML C .[]11--t ML D .[]1-MLt7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。
A ．非均匀流B ．非稳定流动C ．稳定流动D ．三维流动8、动量方程的适用条件是( ) 。
0 ),,(),(⎪⎩⎪⎨⎧===w t z xf z y f u υinout QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑A．仅适用于理想流体作定常流动B．仅适用于粘性流体作定常流动C．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动D．适用于理想流体与粘性流体作定常流动9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是( ) 。
A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体10、并联管道系统中,其各支管单位质量流体的能量损失（）。
A．不相等B．之和为总能量损失C．相等D．不确定11、边界层的基本特征之一是（）。
初中物理流体力学现象解析与例题,一看就懂
【3个老师】初中物理流体力学现象解析与例题，一看就懂（一）流体压强与流速的关系1. 流体：液体和气体有很强的流动性，统称为流体。
2. 流体压强与流速的关系：实验探究：作如下几个实验，（1）把一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，会看到纸条飘起来。
说明纸条上方的压强比下方小；纸条上方的流速大、压强却小。
（2）在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可以跳起来。
（3）在两张纸的中间向下吹气，两张纸将靠在一起。
以上几个实验现象的产生原因，我们可以得到结论：（1）流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，这个规律叫伯努利原理。
伯努利原理对流动的气体和液体都适用。
（2）应用：如飞机的升力、鸟的升力、在海洋中，企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。
（二）飞机的升力原理（1）笨重的飞机能够升空，与机翼的形状有关系。
根据气体压强与流速的关系，为了使飞机受到向上的升力，人们把机翼做成类似飞翔的鸟的翅膀形状；向上凸起。
当气流迎面吹来时，由于相同的时间内机翼上方气流要经过的路程大于机翼下方气流经过的路程，因此下方气流速度小，压强大；上方气流速度大，压强小。
机翼的上下表面受到了不平衡的力的作用，向上的压力大于向下的压力，形成向上的压力差，因此受到的合力是向上的，这就是向上的升力。
（2）再来说一下直升机：直升机与一般飞机不同，它是一种以旋翼作为主要升力来源、能垂直起落、重于空气的航空器。
它主要由旋翼、尾桨、动力装置、等部分组成。
发动机产生的动力靠传动系统传给旋翼和尾桨，旋翼是产生升力的部件，旋翼旋转时，将空气往下推（这好比：电风扇叶片将空气往前送、轮船的螺旋桨转动时将水往后推一样），对空气产生一个向下的推力，由于力的作用是相互的，被往下推的空气反过来对旋翼产生一个向上的反作用力——升力，当升力的大小等于直升飞机的重力时，直升飞机就可以匀速向上飞行；当升力的大小超过直升飞机的重力时，直升飞机便可以向上作加速运动。
（三）什么是浮力1. 浮力：一切浸入液体的物体，都受到液体对它竖直向上的力，这个力叫浮力。
流体的压强典型例题.DOC
（09烟台）5．我国铁路大提速后，站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化，为了有效地防止安全事故的发生，站台的安全线距离由原来的1m 变为2m ．关于列车与乘客间空气流速及压强的变化，判断正确的是A ．空气流速变大，压强变小B ．空气流速变大，压强变大C ．空气流速变小，压强变大D ．空气流速变小，压强变小。
答案：A（09泰安）7．小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球。
然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，如图所示，那么以下分析正确的是A ．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大B ．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小C ．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大D ．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小答案：B（09台州）．你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。
下列有关这一现象及其解释，正确的是A ．伞面被向下“吸”B ．伞上方的空气流速大于下方C ．伞上方的空气流速等于下方D ．伞上方的空气流速小于下方答案：B（09江苏）．如图所示，在两张纸片中间向下吹气，可观察到两纸片 ，这是因为气体流速越大的地方压强越 ．答案：靠拢 小（09南昌）.如图所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景.护航编队一般采用前后护航形式，而不采用“并排”护航，这是因为流体流速大的地方 小,当两船高速并排行驶时,容易发生 事故.答案：压强 相撞(09山东平原县)刘星坐在汽车上，看到路旁的树木向后退去，他是以 为参照物的；汽车行驶过程中，开了车窗，小明看到车内悬挂的窗帘在 飘动(选填“车内”或“车外”）；这是由于车外空气的流速大于车内，而使车内的气压________车外的气压而造成的（选填“大于”、“小于”或“等于”）答案：汽车 车外 大于第18题图（09湖南娄底）．生活处处有物理，留心观察皆学问．厨房中也包含着很多物理知识．如：抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出．答案：小。
流体流动与机械习题讲解和答案
例1：如图所示A 与B 两设备内充满水，两设备之间的U 形管液柱压差计内的指示液为水银。
试说明：（1）1、2、3、4各点压强是否都相等？ （2）5、6、7、8各点压强是否都相等？ （3）9、10、11、12各点压强是否都相等？（4）两U 形压差计读数R 与H 是否相同？为什么？ 解：（1）21p p =，43p p =，但32p p ≠（2截面与3截面之间的流体不是同一种流体） （2）65p p =，但76p p ≠（7截面与8截面之间的流体不是同一种流体） 87p p ≠（原因同上）（3）109p p =， 1110p p =，1211p p ≠（原因同上） （4）H R =设9截面到设备A 、B 的垂直距离为z对于设备A 、B 上的U 形压差计，根据流体静力学基本方程得： gz p p A ρ+=9，gH p p ρ+=311根据等压面条件得：11109p p p ==，43p p = 所以，gz gH p gz gH p p a ρρρρ++=++=0403 而()g H z p p B ρ++=4所以，()gH p p B A ρρ-=-0 （1）对于设备A 、B 下方的U 形压差计，根据流体静力学基本方程得：()gR p p B A ρρ-=-0（2）比较（1）式和（2）式可得：H R =例2：精馏塔底部用蛇管加热，液体的饱和蒸汽压为950kg/m 3，采用л形管出料，л形管顶部与塔内蒸汽空间有一细管AB 连通。
试求：（1）为保证塔底液面高度不低于1m ，л形管 高度H 应为多少？（2）为防止塔内蒸汽由连通管逸出，л形管出 口液封高度至少应为多少？ 解：（1）因A 、B 连通，所以m H 1= （2）'gH p p p p p a v C B A ρ+====所以，m g p p H a v 86.081.995010013.110093.1'55=⨯⨯-⨯=-=ρ例1：一敞口高位液槽（如图所示），其液面距输液管出口的垂直距离为6m ，液面维持恒定。
流体力学答案解析
流体力学答案解析题目：一不可压缩流体在水平管道内作稳定流动，管道截面由圆形逐渐扩大为方形，入口直径为d，出口边长为a。
已知入口流速为v1，入口处的压力为p1，求出口处的流速v2和压力p2。
解析：首先，根据连续性方程，流体在管道内的流速和截面积之间存在以下关系：A1v1 = A2v2其中，A1和A2分别为入口和出口的截面积。
由于管道截面由圆形变为方形，我们可以分别计算两个截面的面积。
入口截面积A1 = π(d/2)^2出口截面积 A2 = a^2将上述面积代入连续性方程，得到：π(d/2)^2 v1 = a^2 v2解得：v2 = (π(d/2)^2 v1) / a^2接下来，我们应用伯努利方程，该方程描述了流体在流动过程中速度、压力和高度之间的关系。
在水平管道中，高度不变，因此伯努利方程简化为：p1/ρ + v1^2/2 = p2/ρ + v2^2/2其中，ρ为流体的密度。
将v2的表达式代入伯努利方程，得到：p1/ρ + v1^2/2 = p2/ρ + (π(d/2)^2 v1)^2 /(2a^2ρ)化简得到：p2 = p1 + ρ(v1^2 - v2^2)/2将v2的表达式代入上式，得到：p2 = p1 + ρ(v1^2 - (π(d/2)^2 v1)^2 /(2a^2ρ))/2化简得到：p2 = p1 + (ρ/2)(v1^2 - (π(d/2)^4 v1^2) / (2a^2))进一步化简得到：p2 = p1 + (ρ/2)(v1^2(1 - (π(d/2)^4) / (2a^2)))至此，我们已经求得了出口处的流速v2和压力p2。
以下是对解题过程的详细解析：1. 连续性方程的应用：连续性方程是流体力学中的一个基本原理，描述了流体在流动过程中质量守恒的关系。
在本题中，由于流体是不可压缩的，因此在流动过程中质量守恒。
根据连续性方程，我们可以求出出口处的流速v2。
2. 伯努利方程的应用：伯努利方程是流体力学中的一个重要方程，描述了流体在流动过程中速度、压力和高度之间的关系。
一道流体静力学题的多种解法
一道流体静力学题的多种解法一道流体静力学题通常需要运用多种不同的解法进行分析，这样可以更全面地理解问题并得到更准确的结果。
下面将以一道典型的流体静力学题为例，介绍多种解法的应用。
题目：一个高度为H、底面积为A的水桶里装满了水，水的密度为ρ。
水桶的底部有一个小孔，孔的面积为a，水流出的速度为v，则求水桶受到的压力。
解法一：基础计算法首先我们可以用流体的静力学原理来计算水桶受到的压力。
根据流体的静力学原理，处于静止状态的液体内每个元素都受到来自液体的垂直压力。
那么在水桶底部的一个小面积dA处，液体对这个面积的压力就是dF = ρgdA，其中g为重力加速度。
对整个底面积A 进行积分，则水桶受到的压力可以表示为F = ∫ρgdA = ρgA。
这就是通过基础的积分原理计算的结果，也是我们认为合理的解法。
解法二：Bernoulli方程法Bernoulli方程是流体力学中非常重要的方程之一，它可以描述流体在不同位置之间的压力、速度和高度等参数之间的关系。
根据Bernoulli方程，我们可以利用水桶内以及水流出口两个位置的压力、速度和高度之间的关系来计算水桶受到的压力。
具体而言，可以将Bernoulli方程写为P1 + 0.5ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2^2 + ρgh2，其中P1、P2分别为两个位置的压力，v1、v2为速度，h1、h2为高度。
通过这个方程我们也可以得到水桶受到的压力。
解法三：流体动力学法除了静力学外，流体力学中还有一个动力学的分支，它描述了流体运动的规律以及与其它物体的相互作用等。
这里我们可以运用流体动力学的概念来计算水桶受到的压力。
通过脉动方程、雷诺方程等流体动力学的原理，我们可以得到水流出口的压力，再利用液相力学的基本原理，计算得到水桶受到的压力。
对于一道流体静力学题，我们可以运用多种不同的解法来进行计算并得到最终结果。
这些解法涉及了不同的流体力学知识点，通过综合运用这些知识点，我们可以更全面地理解问题并得到更准确的结果。
流体流动习题(计算题)解答
习题解答1-41一敞口贮槽中装有油（密度为917kg/m 3）和水，液体总深度为3.66m ，其中油深为3m 。
试计算油水分界处及贮槽底面的压力，分别用绝压和表压表示。
（当地大气压为101.3kPa ）解：油水分界处：表压：kPa gh p 0.27381.9917111=⨯⨯==ρ 绝压：kPa p 12810013.1107.2541=⨯+⨯= 贮槽底面的压力：表压：kPa gh p p 5.3366.081.91000107.242212=⨯⨯+⨯=+=ρ 绝压：kPa p 13510013.110347.3542=⨯+⨯=1-42用U 形压力计测量容器内液面上方的压力，指示液为水银。
已知该液体密度为900kg/m 3，h 1=0.3m ，h 2=0.4m ，R=0.4m 。
试求： （1）容器内的表压；（2）若容器内的表压增大一倍，压力计的读数R ‘。
解：（1）如图，1-2为等压面。
)(211h h g p p ++=ρ gR p p a 02ρ+= gR p h h g p a 021)(ρρ+=++ 则容器内表压：kPa h h g gR p p a 2.4781.97.090081.94.013600)(210=⨯⨯-⨯⨯=+-=-ρρ（2）当容器内的表压增大一倍时，此时2'2'2RR h h -+= )2()('21'02'1'0'RR h h g gR h h g gR p -++-=+-=ρρρρ表整理得 2/)2/(021'g g R h h g p R ρρρ--++=‘表m 77.02/81.990081.913600)2/4.07.0(81.9900102.4723=⨯-⨯-⨯⨯+⨯⨯=1-43如图所示，用复式压差计测量某蒸汽锅炉液面上方的压力，指示液为水银，两U 形压差计间充满水。
相对于某一基准面，各指示液界面高度分别为z 0=2.0m, z 2=0.7m, z 4=1.8m, z 6=0.6m, z 7=2.4m 。
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④R1=-R2
(2)图示R值大小反映 ① A、B间压差； ② A、B间压降损失； ③ A、B间动能变化； ④变径流动损失。
A R
R1 g ( i
)
pA
pB
uB2
u
2 A
2
W fAB
R2 g(i
)
pB
pA
u
2 A
uB2 2
W fAB
B
next
例题 已知鼓风机吸入管直径为200mm，R=15mmH2O，
p1 H p2
g
g
hf
hf 0，则1 2 hf 0，则2 1
例题 已知d1=2d2，l1=2l2，则
(1) hf 1 ( ) （1） hf 2
(2)两管均层流，V1 ( ) V2
p
32 lu
d2
128 lV
d4
V1 V2
l2 l1
② R1 ＝R2 ④不确定
（2）液体通过ab与cd段能量损失
①hfab＞ hfcd ② hfab ＝ hfcd ③ hfab ＜ hfcd ④不确定
（3）ab与cd两段压差
①Δpab＞ Δ pcd ② Δ pab ＝ Δ pcd ③ Δ pab ＜ Δ pcd ④不确定
（4）R1表示
① ab段压差值 ② ab段位能变化
B
3.2m 2m
1m
A R
p（A 表） 29.4 1.25 9.8 （3.2 1） 56.35kPa p（B 表） 29.4 1.25 9.8 （3.2 2） 44.1kPa next
例题 已知：V水=60m3·h-1 ，dA=100mm，
dB=200mm，ρi=1630kg·m-3，
现将支路1上的阀门k1关小，则下列流动参数将如何变化？ (1)总管流量V、支管1、2、3的流量V1、V2、V3； (2)压力表读数pA、pB。
(1) pA pC (2) pM pN (3) H R
CC
next
练习 如图所示的容器中贮有密度为1250kg·m-3的液体， 液面高度为3.2m。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的 分别为2m及1m，容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa。 试求：
（1）压差计读数（指示液密度为1400kg·m-3）； （2）A、B两个弹簧压力表的读数。
即指示液界面左高右低，
又 R(ρi-ρ)g= (pB+ρgzB)- (pA+ρgzA) ∴ R=0.342m
（2）∵(pB+ρgzB)- (pA+ρgzA)=ρ(uA2-uB2)/2不变， ∴R不变
next
练习 （1）液体由A→B，R=R1，
由B→A，R=R2，则
①R1＞R2
②R1=R2
③R1＜R2
忽略阻力损失。
A
B
0.2m
求：（1）指示液哪侧高，R=? （2）水平放置，R有何变化？
（1）uA=60/(3600×0.785×0.12）=2.12m·s-1
R
uB=uA(dA/dB)2=0.531m·s-1
pA+ρgzA+ρuA2/2= pB+ρgzB+ρuB2/2
(pB+ρgzB)- (pA+ρgzA)=ρ(uA2-uB2)/2=2110N·m-2
( d1 )4 d2
8
(3)两管均层流，u1 ( ) u2
u1d12
8u
2
d
2 2
u1 u2
8( 1 )2 2
2
(4)两管均湍流，取1 2，VV12 ( )
(5)两管均湍流，取1
hf
l
d
u2 2g
8lV 2 2gd 5
2，uu12 ( )
d12u1
4d22u2
u1 u2
V1 V2
4
d22 d12
d15l2 d25l1
1
4
例 简单管路的操作型问题分析举例 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内
流量、阀门前后压力表读数pA、pB、摩擦损失wf（包括出
口）如何变化？
1
1
解：在1-2（出口外侧）间列柏式
Et1 Et2 wf 12 (包括出口）
不变 不变 不变
pA
pB
因阀门阻力系数增加，wfA-B↑→V↓
考察 1-A
2
A
B
2
Et1
pA
u
2 A
2
w f 1 A
结论： 局部阻力系数↑使流量↓
考察 B-2
pB
p2
wfB2
下游阻力↑使上游压强↑ 上游阻力↑使下游压强↓ 阻力损失总是表现为流体
不变
机械能的降低
next
例 复杂管路的操作型问题分析
ρ空气=1.2kg·m-3，忽略阻力。
求：管道内空气流量。
Pa
p
解： pa p u2
2 R
pa p Rgi
u 2gR i 15.7m s1
V 0.785 0.22 15.7 0.492m3 s1
例题 图示为马利奥特容器，当液体从A流出时容器上部产生 真空，外面的空气即从B管吸入。试根据图示尺寸（均为mm）计算 液面排至A所需时间。忽略阻力。
例题 某水泵进口管处真空表读数为650mmHg，出口管处压力 表读数为2.5at。试问水泵前后水的压强差为多少at，多少m水柱？
解：p
p出
p进
2.5
650 1.033 760
3.38at
33.8mH2O
练习 如图所示，在充满水的两密闭 容器A和B的上、下两侧各连接管径、高 度均不相同的压差计。各连接管中充满 水，试回答（大于、小于、等于).
③ ab段流动能量损失
④ ab段压差值及流动能量损失
a
L
b c
L
d
R1
R2
i
i
next
已知：p1=1kgf/cm2 ，p2=2kgf/cm2 ，H=15mH2O。 求：判断阀门打开时液体流向。
解：（1）用各液面总能量来判断
E1
p1
g
H
10
15
25m
E2
p2
g
20m
（2）假设流向1→2
2
ha
2gh d 2d D2dh
4
4
2
2 d
0
( 600 )2 25
1 0 dh 184 s 2g 0.5 h
1 2 368 s
例题 已知ab与cd长度相等，管径与管壁粗糙度相同。
（1）U型压差计读数
① R1＞R2 ③ R1 ＜R2
解：
1 2
a a面以上排放时间为1
在a-o列柏式得
gha
u2 2
u
2 gha
ha
1
2g(1.5 1) d 2 D2 1
44
解得1 184s
a a面以下排放时间为 2
设某时刻液面高度为h，
从h液面至0列瞬时柏式，
可得
u2
gh u 2gh