流体力学习题及答案-第九章

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人教版八年级下物理第九章第四节练习以及答案解析

人教版八年级下物理第九章第四节练习以及答案解析一、单选题1下面四个图中所涉及的科学知识描述不正确的是（）A 图甲，饮料上升到嘴里是吸力的作用B 图乙，增大受力面积减小压强C 图丙，气体流速越大压强越小D 图丁，液体压强随深度的增加而增大2在制药时，为了从溶液中提取抗生素，可以用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗生素不能在超过80℃的温度下提取，则应采用的方法是（）A 增加容器内气压，使水的沸点低于80℃ B 降低容器内气压，使水的沸点低于80℃C 缩短加热沸腾的时间D 用微火加热使其沸腾3如图1所示，静止时U形管两液面相平，下列选项包含图2中所有合理情形的是（）A 乙、丁B 甲、丙C 乙、丙D 甲、丁4下列4幅图所呈现的情景中，主要利用了流体力学中“流速越大，压强越小”这一原理的是（）A 德清一号卫星升空B C91 9客机升空C 复兴号列车高速行驶D 蛟龙号深潜器下潜5物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验：图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置，三节管中分别接有三个相同传感器的探头，传感器与电脑相连。

老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气，电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的A h工作噪音＜50dB机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数．测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二：（真空度指主机内部气压与外界的气压差．风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积．吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率）真空度（1）机器人工作时，主机内部的气压________（填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．（2）当地面有静电时，扫地机器人相对不易清扫，这是因为________．（3）该机器人正常工作时的电流为________ A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为________ min．（4）由表二数据可知，当风量为s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为________ %；上述风量下，10min内通过吸尘电机提出的空气质量为________ g．（取ρ空气=m3）（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件．如图2为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R为定值电阻．当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R=________Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将________（填“增大”、“不变”或“减小”）．四、实验探究题17下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例，请运用所学过的知识解答这些物理现象。

[工程流体力学(水力学)]--禹华谦1-10章习题解答

第一章绪论1-1．20℃的水2.5m 3，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31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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22.620 （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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．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yud d μτ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]第二章流体静力学2-1．一密闭盛水容器如图所示，U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ，求容器液面的相对压强。

第九章流体力学流体包含气体和液体,可以发生形变和大小的改.

抽象到流线情况：在惯性系中，当理想流体在重力作用下作定常运动时，一定流线上（或细流管内）各点的量ρv（平方）/ 2 + ρgh + p 为一恒量。
第一节
粘性流体的运动
不考虑流体的粘性，在不少情况下，可对现象做出令人满意的解释。然而，对另外一些情况，流体的粘性起重要作用，甚至某些现象从本质上是由于粘性引起的。这时，就不得不考虑流体的粘性。
第一节
固体在流体中的阻力
固体在流体中与流体相对运动，受到流体的浮力、压力和阻力。其中阻力包括因摩擦引起的粘性阻力、由压力差引起的压差阻力和激起波浪的兴波阻力。
一．粘性阻力物体在流体中相对流体运动，物体表面有 “附面层”。该层靠近物体的微团相对于物体静止，靠该层外侧的流体微团则有流体的速度。因此附面层内存在速度梯度和粘性力，表现为对物体的阻力。比较小的物体在粘性较大的流体中缓慢运动的情况下，该阻力是主要因素，叫粘性阻力。著名的斯托克斯公式描述球形物体受到的粘性阻力： f = 6πηvr r 为球体半径，v 为球体运动速度，η为粘度系数。
五．不可压缩粘性流体定常流动的功能关系理想流体做定常流动时，量ρv（平方）/ 2 + ρgh + p 沿流线守恒，对于不可压缩流体的定常流动，则应计入粘性力做负功造成的能量损失，用 ω12 表示单位体积流体微团沿流管自点1 运动到点2 的能量损失，则应将伯努利方程改正如下： ρv1（平方）/ 2 +ρgh1 + p1 =ρv2（平方）/ 2 +ρgh2 + p2 +ω12 此即不可压缩粘性流体作定常流动的功能关系式。
三．流管在流体内部画微小的封闭曲线，通过封闭曲线上各点的流线所围成的细管叫做流管，如图所示。由于流线不会相交，因此流管内外的流体都不会具有穿过流管壁面的速度，换句话说，流管内的流体不能穿越管外，管外的流体也不能穿越管内。

流体力学习题及参考答案

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 x f z y f u υin out 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,其各支管内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（）。

第九章_非牛顿流体的运动

三、流变性与时间有关的非牛顿流体
1、触变性流体和震凝性流体

流变性与时间有关的纯粘性非牛顿流体包括触变性流体和震凝性流体。
触变性流体：恒定剪切速率下，表观粘度(或剪切应力) 随剪切时间而变小，经过一段时间t0后，形成平衡结构，表观粘度趋近于常数。如图9－2所示。

震凝性流体：与触变性相反，恒定的剪切速率下表观粘度随时间而增大，一般也在一定时间后达到结构上的动平衡状态。如图9－3所示。
一、非牛顿流体的分类 1、材料的分类
因为非牛顿流体力学研究的流体，有的既具有固体
的性质(弹性)，又有流体的性质(粘性)，所以我们先
从流变学观点对材料进行分类。
第九章非牛顿流体的流动第九章非牛顿流体的流动
(1)超硬刚体绝对刚体，也称欧几里得刚体。粘度无限大，在任何外力下不发生形变。 (2)弹性体在外力作用下发生形变，外力解除后，形变完全恢复。 (3)超流动体帕斯卡液体，粘度无限小，任何微小的力都能引起大的流动。例如：液态氦 (4)流体任何微小的外力都能引起永久变形(不可逆流动)。

塑性流体也称为宾汉流体，其流变方程称为宾汉方程。根据塑性流体的流变曲线，可以写出如下关系式:
0 p
式中： 0
du dy
—为极限动切应力，Pa；
p —称为结构粘度(或称塑性粘度)，Pa.s。
第九章非牛顿流体的流动第九章非牛顿流体的流动
1、塑性流体：宾汉(Bingham)方程
若管路为水平放置，即

=0°，sin 0 ，则

p1 p2 d
4L
p1 p2 R
2L
式中：R ——管子半径。
第九章非牛顿流体的流动第九章非牛顿流体的流动

华中科技大学流体力学习题参考答案（1）

严新华主编《水力学（修订本）》教材（科技文献出版社2001年版）部分习题参考答案第一章习题答案1-1 水的运动粘性系数s m /10006.126-⨯=ν；空气的动力粘性系数s Pa ⋅⨯=-51081.1μ。

1-2 活塞移动速度s m V /49.0=。

1-3 动力粘性系数s Pa ⋅=151.0μ。

1-4 2/5.11m N =τ。

1-5 阻力矩m N M ⋅=6.39。

第二章习题答案2-1（a ）图中2/6.68m KN p A =；绝对压强2/93.169m KN p A='。

（b ）图中22/4.29,0,/6.19m KN p p m KN p A B C -===；绝对压强222/93.71,/33.101,/93.120m KN p m KN p m KN p AB C ='='='。

2-2 20/4900m N p -=；液面真空值20/4900m N p V =。

2-3（1）2/54.115m KN p A ='；2/47.17m KN p A =。

（2）压力表读数m h m KN p M 213.1,/63.92==。

2-4 A 点表压强2/8.9m KN p A -=；液面空气真空度2/6.19m KN p V =。

2-5 m H 40.0=。

2-6 cm h 1284=。

2-7 O H 84.172mmh V =。

2-8 ①2/22.185m KN p p B A =-；②2/42.175m KN p p B A =-。

2-9 ⑴21/86.1m KN p p B A -=-为油时：ρ；⑵21/784.0m KN p p B A -=-为空气时：ρ。

2-10 ⎪⎭⎫⎝⎛-='b a 1ρρ；gH b a p p BA ρ=-。

2-11 241/1084.118m N p ⨯=。

2-12 )/3.101(/84.37822m KN p m KN p a =='取：。

流体力学第九章相似理论[精]

Re大：表示粘性作用小， Re小：表示粘性作用大。对于理想流体ν →0，此时Re→∞
（２）佛劳德数 (Froude number) Fr v
gl
惯性力质量力

v2 l
/g

v2 gl

Fr 2
反应重力（质量力）对流体的作用,Fr相等表示现象的重力作用相似。
与重力有关的现象由Fr决定，例如波浪运动和舰船的兴波阻力等，都和Fr密切相关。
实际问题中，先保证佛劳德数相似，进行试验，然后进行修正。
§９-４因次分析法与Π 定理几个基本概念： • 因次（或量纲）：物理量测量单位的种类 • 基本量纲：是所研究现象中最重要的而且是量
纲独立的量。在不可压流体力学中，通常有:
长度[L], 质量[M], 时间[T], 其余可由这三个基本量纲导出(见p179.)
v tm 0
m
v tp 0
tm 0
m
v tp 0
tm 0
m
无因次的流体动力系数Ｃｐ由下式定义：
CP

P
1 2
v2S
（9-4）
其中Ｐ为流体作用力，ρ，ｖ和Ｓ分别为选定的作为特征量的流体密度、速度和面积。
下面证明两动力相似系统的流体动力系数相等
CP

1 2
Pp
pvp2
一、物理现象相似
如果在相应的时刻，两个物理现象的相应特征量的比值在所有对应点上保持常数（无量纲数 dimensionless number ），则这两个物理现象称为相似的。
二、流动现象相似
相似性包括三方面：
1. 几何相似 2. 运动相似 3. 动力相似
1.几何相似: 对CF Pm

(完整版)流体力学练习题及答案

(完整版)流体力学练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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/s3、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 -=πB ．gz =πC ．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-MLtB . []21--t MLC . []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（）。

第一篇流体力学第九章水蒸气

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图９-１水蒸气的定压发生过程
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图９-２水蒸气定压发生过程的p-v 图和T-s 图
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图９-３焓熵图
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第一节水蒸气的产生
• 二、水蒸气的定压发生过程
• 工程中所用的水蒸气是由锅炉在定压下对水加热而得到的.为了便于分析问题,可用一个简单的试验设备来观察水蒸气的定压发生过程.
• 将１kg０.０１℃的水装在带有活塞的气缸中,活塞上承受一个不变的压力p,使水在定压下被加热生成蒸汽.这一过程大致可以分为以下三个阶段.
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第一节水蒸气的产生
• ２.沸腾 • 在液体内部发生的汽化过程称为沸腾.液体受热后,由于其中空气的溶
解度降低,液体内部会产生气泡,液体会通过气泡表面向气泡空间蒸发, 最终达到饱和状态.随着温度的升高,气泡内的饱和压力逐渐增大.当气泡内的饱和压力等于外界压力时,气泡会迅速增大,升到液面后破裂,蒸汽进入汽相空间.此时,液体处于沸腾状态.由于饱和压力取决于温度,所以,沸腾只能发生在给定压力所对应的饱和温度下,这一温度也就是该压力下液体的沸点. • 沸腾可在压力不变的情况下通过加热来实现,也可在温度不变的情况下通过降低压力来实现. • 液体中含有气体是沸腾过程开始的必要条件.液体受热后,所含气体分离出来成为气泡,其为沸腾建立了必要的分界面,气泡成为汽化核心.若没有它,沸腾过程就不能开始,液体可能超过沸点而不沸腾,这种现象称为液体过热,或称为沸腾延缓.
• １.水的预热过程 • 对０.０１℃的水加热,初始时,水的温度低于p 压力下的饱和温度ts,此
时的水称为未饱和水,如图９-１(a)所示.随着温度的升高,水的比体积稍有增加.当温度达到饱和温度ts时,水将开始沸腾,此时的水称为饱和水,如图９-１(b)所示.由未饱和水变为饱和水的过程称为水的预热过程.该过程中所吸收的热量称为液体热.

《工程流体力学》第九章非牛顿流体的流动

2 w

2

2
0
(
w

)
p 4L p
(R r0 )2 (r r0 )2
当 r r0时，流核区的流速:
v0

p
4L p
(R

r0 )2
流动规律
2、流量:流核的流量+梯度区的流量
Q Q0 Q1
Q0
r02v0
r02
p
4L p
(R
r0 )2
《工程流体力学》
第九章非牛顿流体的流动
主讲人：肖东
石油工程学院
9-1 基本概念
一、非牛顿流体的定义二、非牛顿流体的分类三、流变方程
基本概念
一、非牛顿流体概论 1.定义：凡是应力和应变速度之间的关系不满足牛顿内摩擦定律的流体称之非牛顿流体。
2.流变学：研究材料流动和变形的科学固体流变学
所以： 0

p0 R 2L
这样，宾汉流体在圆管内流动的条件是：压差 p p0
流动规律
比较以上各式可得： 0 p0 r0 w p R
因
du dy

f ( ) 1 p
(
0)
由此可得：
1、速度分布
u R w
w 1
p
(
0 )d

r
2 p w
d 2
4
G sin
dL

0
而 G d 2 L
4
( p1 p2 )d d sin
4L
4
研究方法
当管路水平放置
( p1 p2 )d ( p1 p2 )R

流体力学第九章习题答案

流体力学第九章习题答案9-1设长为L ，宽为b 的平板，其边界层中层流流动速度为δy u u =0。

试求边界层的厚度)(x δ及平板摩擦阻力系数fC解xu x x x u dxxxu u u dx x u u u x u dx x u C xu u u xu u u xu x dx u d u dx d u u dx d udx d u y y y dy y y dy y y dy u u yu x xxf y Re 155.132213111122112211211121212121216161u663121)()1()u1(u u 000020200002000200000220200200000230222000||||||====?=??=??=??=? =?=∴?=??====?====-=-=-=-===υυυρρυρτρυμυμδμτυδυδυδρμδδρδμδρτθδμμτδθδδδδδθδδδδδδ 又因因即因为9-2一平板长为5m,宽为0.5m ，以速度1m/s 在水中运动。

试分别按平板纵向和横向运动时计算平板的摩擦阻力。

解：设水为 15海水，其运动粘性系数和密度分别为1.1883?12610--?s m ，1025.91kg/3m , 只判别边界层的流动状态（取Recr=5105?）)(948.7)25.05(191.10255.010099.32110099.31004.410503.3Re 1700)(Re 074.010027.4101883.151e )2)(77.5)25.05(191.10255.01025.2211025.266.64846.1101883.15.0146.1246.1Re 46.117.4.9)1594.01101883.1105Re 2323335/1662323665N s u C D C uL c R N s u C D uB C m u cr x f f LL f f f B f cr ==?=?=?-?=-=?=??====?=?==??====???=?=--------ρυρυ数为界层；平板尾缘处雷诺沿长度方向上为混合边得双侧摩擦阻力）界层，采用层流公式（则沿宽度方向为层流边9-3长10m 的平板，水的流速为0.5m/s ，试决定平板边界层的流动状态。

流体力学经典习题解答以及经典试卷及详细解答

第1章绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度γ为7000N/m 3，求它的密度ρ。

解：由g γρ=得，3327000N/m 714.29kg/m 9.8m /m γρ===g1.2 已知水的密度ρ=997.0kg/m 3，运动黏度ν=0.893×10-6m 2/s ，求它的动力黏度μ。

解：ρμ=v 得，3624997.0kg/m 0.89310m /s 8.910Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅ 1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm ，可动板若以 0.25m/s 的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m 2，求这两块平板间流体的动力黏度μ。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为13du u 0.25500s dy y 0.510--===⨯ 由牛顿切应力定律d d uyτμ=，可得两块平板间流体的动力黏度为 3d 410Pa s d yuτμ-==⨯⋅1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T 的表达式。

题1.4图解：圆盘不同半径处线速度不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。

在半径r 处，取增量dr ，微面积，则微面积dA 上的摩擦力dF 为du r dF dA2r dr dz ωμπμδ== 由dF 可求dA 上的摩擦矩dT32dT rdF r dr πμωδ==积分上式则有d 43202d T dT r dr 32πμωπμωδδ===⎰⎰1.5 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E 点为抛物线端点，E 点处0d =y u ，水的运动黏度ν=1.0×10-6m 2/s ，试求y =0，2，4cm 处的切应力。

（提示：先设流速分布C By Ay u ++=2，利用给定的条件确定待定常数A 、B 、C ）题1.5图解：以D 点为原点建立坐标系，设流速分布C By Ay u ++=2，由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u 625y 50y =-+ 由切应力公式du dy τμ=得du(1250y 50)dyτμρν==-+ y=0cm 时，221510N /m τ-=⨯；y=2cm 时，222 2.510N /m τ-=⨯；y=4cm 时，30τ= 1.6 某流体在圆筒形容器中。

流体力学习题解答(参考)

习题解答2-9解L H L H H ⋅⋅=⋅⋅⋅=αγαγsin 2sin 2P 2左()()()αααααααsin 32sin 6sin 2 sin /sin /2/12/sin /sin 2 3H H H L H H H HAZ J ZC Z C C D =+=+=+= ααsin 3sin H x Z H x x D D -=⎪⎭⎫⎝⎛--= ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=⋅ααγαsin 3sin 2sin 3P P 2H x L H H x x D 左左L h ⋅⋅=αγsin 2P 2右 αs i n 32'h Z D = ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=⋅ααγαsin 3sin 2sin 3P P 2'h x L h h x x D右右平衡时有：⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅ααγααγsin 3sin 2sin 3sin 222h x L h H x L H ＝所以 ⎪⎭⎫⎝⎛-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅ααs i n 3s i n 322h x h H x H ＝有 m h H h H x 795.060sin )4.02(34.02sin )(322332233=︒--=--=α2-13解L d L d L d Ry 22216316181γπγπγπ=+=()L d d d L H H L H L H Rx 22222212221834121212121γγγγγ=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=+=N 9236100.49.810001632=⨯⨯⨯⨯=π＋Ry N 5880100.49.81000832=⨯⨯⨯⨯=RxN 588010949923658802222==+=+=y x R R R︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=50.5758809236arctg arctg x yR R θ 2-16解（不能直接利用教材上的公式）盖板上任意点上的压力()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=︒+=z h z h p 2245sin γγ ()A z J J J A z h dA z dA z h zdA z h z p c c z z c A AAD ⋅+=⋅+⋅⋅⋅+=︒+=⋅⎰⎰⎰22 222245sin ，＝γγγγγ其中：42244332322542213223222224442 22d d d d J d d d b a J d ab A d z z c c ππππππππ=⋅+==⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=====，434232543225224222d d h d d d h z p D γππγπγπγ+⋅⋅=⋅+⋅⋅⋅=⋅433254d hd z p d T D γπγπ+=⋅=⋅ ()()6587N0.6528320.69.81000 583232542232＝＝⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=+=h d h d d hd T ππγγπγπ2-17解r d r H 3 4==，，由图可知 21h h =球冠edc 和fgh 的体积分别为：()321 2456/41r r r r V ππ=-=球冠edc 曲面上的压力体为abedc ，重量为γπγππγπ33221244924533411341r r r r V r d F =⎪⎭⎫⎝⎛-⋅⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=部分球面ef －rg 上作用力等于同体积水的重量。

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。

(完整版)工程流体力学习题及答案

(完整版)工程流体力学习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章绪论选择题【1.1】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 ）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。

解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。

（d ）【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。

解：牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故d d t γτμ=。

（b ）【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ）kg/m ；（d ）N·s/m 2。

解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。

（a ）【1.4】理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RTp=ρ。

解：不考虑黏性的流体称为理想流体。

（c ）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ）1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。

解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。

（a ）【1.6】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。

解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。

流体力学课后习题习题答案

2-1 2.94fwd ρρ== 2-2222222222230.135 1.976 2.9270.003 1.4290.052 1.2510.760.8040.051.341/CO CO SO SO O O N N H O H Okg m ρραραραραρα=++++=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 2-3302732730.8109/10132527310132527317010085814321.341p kg m t ρρ=⨯=++-=⨯223250273()10273 1.57CO CO S T Pa s T S μμ-+=+=⨯223250273()10273 1.854SO SO S T Pa s T S μμ-+=+=⨯223250273()10273 2.781O O S T Pa s T S μμ-+=+=⨯22350273()102732.365N N S T Pa s T S μμ-+=+=⨯223250273()10273 1.62H O H O S T Pa s T S μμ-+=+=⨯1212121212222222222222221212121212222222222252.2310CO CO CO SO SO SO O O O N N N H O H O H O CO CO SO SO O O N N H O H OM M M M M M M M M M Pa sαμαμαμαμαμμααααα-++++=++++=⨯ 5210/2.75m s μνρ-==⨯ 2-4 8500002.5100.0002dp dp Pa dV V d ρρK =-===⨯ 2-5(1)52 3.92310(/)dp dp dpP Pa RT dV V d RT p V dp p VK =-=-=-=-=⨯(2)等熵过程有pv C γ=1511 5.492101(/)/dp dp dp Pa dV V d C p V p dp Vp γγγγ--K =-=-===⨯ 2-6 mV ρ∆∆=3153//p V m V V p V∆K K =-⇒=-=∆∆∆2-13 轴承和轴之间间隙很小，可近似认为速度在此处呈直线分布，由牛顿内摩擦定律，有()2250.760du r F Adl dy D d n P kW P Fv F r ωμμππωω⎫==⎪-⎪⎪=⇒=⎬⎪==⎪⎪⎭2-14 本题中飞轮受到惯性力和轴承中摩擦力的作用，对飞轮列出定轴转动微分方程，有 d J M dtω'=- （J 为飞轮矩，M '为摩擦力矩，G 为飞轮重力，r 为轴半径） 2604n GD d duA rg dt dyrdlrπωμμπδ=-=-代入相应数值后得0.2328Pa s μ=5-2 （1）30.1520l l h h h m h k k ''=⨯===⇒ （2）这是重力作用下的不可压流动了，此时满足Fr 数相等。

人教版物理八年级第九章第4节流体压强与流速的关系附答案

第九章第4节流体压强与流速的关系同步练习一、单选题1.如图所示的情景中，不能揭示气体压强与流速关系的是（）A.向两张纸间吹气，B. 口吹硬币跳栏杆纸向中间靠拢B.向B管中吹气， D. 用吸管吸饮料，饮料上升到嘴里A管中的水面上升2.高速列车运行速度可达380km/ℎ.为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生，站台上设有安全线，如图所示，这是因为列车进站时车体附近（）A. 气体流速大，压强小B. 气体流速大，压强大C. 气体流速小，压强小D. 气体流速小，压强大3.你否有这样的历：撑一把伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来被“吹翻”，严重变形．下列有关这现象，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4.如图所示，是某草原发生的一起龙卷风，龙卷风的实质是高速旋转的气流。

它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。

龙卷风能“吸”起物体是因为（）A. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强B. 龙卷风增大了空气对物体的浮力C. 龙卷风使物体受到的重力变小D. 迷信说法中的“龙’把物体“抓”到空中5.如图，把长20cm的左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端，现往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是由于（）A. 吹气时A管上方空气流速快压强小B. 吹气起时A管上方空气流速快压强大C. 吹气时杯中水面上方压强增大D. 吹气时杯中水面上方压强减小6.我国完成了速度超过400km/ℎ的高铁交会试验，两列高速运行的列车交会过程中，产生“强吸力”的原因是两车之间的空气（）A. 流速大，压强大B. 流速小，压强小C. 流速大，压强小D. 流速小，压强大7.如图所示，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，结果发现乒乓球不会下落。

下列对其分析正确的是（）A.乒乓球上方气体流速增大，压强变大B. 乒乓球上方气体流速增大，压强变小C. 乒乓球上方气体流速减小，压强变大D. 乒乓球上方气体流速减小，压强变小8.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀(如图所示)，该结构主要是为了（）A. 让跑车高速行驶时，减小空气阻力B. 让跑车高速行驶时，减小地面的摩擦力C. 让跑车高速行驶时，增大汽车的浮力D. 让跑车高速行驶时，车轮能更好地“抓紧”地面9.如图所示，飞行中的飞机，飞机机翼下方压强p1和上方压强p2的大小关系为（）A. p1>p2B. p1=p2C. p1<p2D. 条件不足，无法判断10.2018年5月，一架正在高空中飞行的飞机，风挡玻璃突然爆裂，此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外，导致这一现象发生的原因是（）A. 副驾驶受到的重力突然减小B. 舱内气压变大，舱外气压变小C. 舱内空气流速小压强大，舱外空气流速大压强小D. 舱内温度降低，压强突然增大11.落满树叶的道路上，当一辆高速行驶的汽车经过时，树叶会（）A. 从路边“吸向”车旁B. 从车旁飞向路边C. 只向上飞扬D. 不受影响12.下列有关压强知识的说法正确的是（）A. 马德堡半球实验证明了液体内部有压强B. 利用托里拆利实验可以测出大气压的值C. 随着大气压的减小，水的沸点会升高D. 在气体中流速越大的位置，压强越大二、填空题13.“清风不识字、何故乱翻书”诗句中清风能翻书，是因为风使书表面上空气流动速度______而导致书上表面压强______(选填“增大”或“减小”)14.如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个______；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会______。

流体力学第九章-明渠恒定流

流体力学第九章-明渠恒定流第九章明渠恒定流本章主要介绍流体流动的基本方程在无压流中的应用。

首先介绍了明渠均匀流的产生条件、水力特征、基本方程式及其水力计算问题。

接着介绍了明渠非均匀流的流动状态——缓流、急流、临界流，明渠非均匀流的基本概念：断面单位能量、临界水深、临界底坡等，并在棱柱形渠道非均匀流基本公式的基础上对水面曲线作了定性的分析与定量的计算。

本章最后介绍了水跃与水跌的基本概念。

概述明渠（channel）：是人工渠道、天然河道以及不满流管道统称为明渠。

明渠流（channel flow）：具有露在大气中的自由液面的槽内液体流动称为明渠流（明槽流）或无压流（free flow）。

一、明渠流动的特点（图9-1）1.具有自由液面，p0=0，为无压流（满管流为压力流）；2.湿周是过水断面固体壁面与液体接触部分的周长,不等于过水断面的周长；3.重力是流体流动的动力，为重力流（管流则是压力流）；4.渠道的坡度影响水流的流速、水深。

坡度增大，则流速增大，水深减小；5.边界突然变化时，影响范围大。

压力流无压流图9-1明渠流与满管流最大的区别在于前者是无压流，而后者是有压流。

二、明渠流的分类图9-2三、明渠的分类明渠断面形状（如图9-2）有：梯形：常用的断面形状矩形：用于小型灌溉渠道当中抛物线形：较少使用圆形：为水力最优断面，常用于城市的排水系统中复合式（如图9-3）：常用于丰、枯水量悬殊的渠道中图9-31.按明渠的断面形状和尺寸是否变化分：棱柱形渠道（prismatic channel）：断面形状和尺寸沿程不变的长直明渠称为棱柱形渠道，h=f(i)。

非棱柱形渠道（non-prismatic channel）：断面形状和尺寸沿程不断变化的明渠称为非棱柱形渠道，h=f(i,s)2.底坡底坡i——渠道底部沿程单位长度的降低值（图9-4）。

平坡（horizontal bed）：i=0，明槽槽底高程沿程不变者称为平坡。

国开学习网《流体力学》形考任务9答案

1. 渗流的达西公式只能适用于（）A. 恒定均匀层流B. 恒定均匀紊流C. 恒定均匀流D. 非恒定流答案：恒定均匀层流2. 渗流研究的对象是（）的运动规律A. 重力水B. 毛细水C. 气态水D. 薄膜水答案：重力水3. 土壤的渗透系数与以下（）无关A. 流体的种类B. 流体的温度C. 土壤的性质D. 大气压强答案：流体的温度4. 当不透水层底坡，为（）渗流A. 顺坡B. 逆坡C. 平坡答案：逆坡5. 完全井为（）A. 井深直达不透水层的潜水井；B. 井深未达到不透水层的潜水井；C. 井深直达不透水层的承压井；D. 井深未达到不透水层的承压井。

答案：井深直达不透水层的潜水井6. 达西定律是渗流中最基本的定律，它适用于所有的渗流。

A. 正确B. 不正确答案：不正确7. 渗流模型中的渗流流速与实际渗流流速相等。

A. 正确B. 不正确答案：不正确8. 达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ，其适用于恒定均匀层流渗流。

A. 正确B. 不正确答案：正确9. 杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v= kJ。

A. 正确B. 不正确答案：正确10. 在渐变渗流中水力坡度线和浸润线重合。

A. 正确B. 不正确答案：正确11. 渗流模型中渗流流速与实际空隙中的平均流速是相等的。

A. 正确B. 不正确答案：不正确12. 用渗流模型取代真实的渗流，必须遵守的原则有（）A. 通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等。

B. 对同一作用面，从渗流模型得出的动水压力，应当和真实渗流动水压力相等。

C. 渗流模型的阻力和实际渗流应相等，也就是说水头损失应该相等。

D. 通过渗流模型的流速必须和实际流速的流量相等。

答案：通过渗流模型的流量必须和实际渗流的流量相等。

；对同一作用面，从渗流模型得出的动水压力，应当和真实渗流动水压力相等。

；渗流模型的阻力和实际渗流应相等，也就是说水头损失应该相等。

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