流体力学复习题

32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减去该处的。

8、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。

12、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、简述连续介质假说。

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？

8、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？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0.25m/s 的速度移动。如果上平板的面积为2.4m 2，求该流体的粘度。

2、 一底面积为45 x 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 ，油层厚度1cm ，斜坡22.620 (见图示)，求油的粘度。

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. 4m 2，求使上平板以0.25m/s 的速度移动所需的作用力。

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。

5、如图所示，U 形管压差计与容器A 连接，已知h 1=0.25m ，h 2=1.61m ，h 3=1m 。求容器A 中水的绝对压强和真空。

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/s 2行驶时两直管中的液面高度差。

第5题图 第6题图

7、图所示为一圆柱形容器，直径d=300mm ，高H=500mm,容器内装水，水深h 1=300mm ，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 1；（2）求刚好露出容器底面时得转速n 2；这时容器停止旋转，水静止后得深度h 2等于多少？

第7题图 第8题图

u θδ第2题

8、如图所示为绕铰链O 转动的倾斜角α=60o 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 。

9、圆柱体半径m r 2=，长m L 5=，如图放置在斜面上。求水作用在圆柱上的力。

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。

11、如图，有一圆柱形闸门。已知H=5m ，θ=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。

12、已知平面流动的速度分量为：22y x u x +=，y x u y 22-=。求流线方程。

13、已知流场的速度分布为j y x y i y x x v 2

22244+++=，求证通过任意一个以原点为圆心的同心圆的流量都是相等的（z 方向取单位长度）[ 提示：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/m 3

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q v =100m 3/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 。

16、如图所示，离心式水泵借一内径d=150mm 的吸水管以q=60m 3/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 。

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。

18、连续管系中的90o 渐缩弯管放在水平面上，管径d 1=15cm ，d 2=7.5cm ，入口处水平均流

速v 1=2.5m/s ，静压p e1=6.86×104 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。

19、喷水泉的喷嘴为一截头圆锥体，其长度l=0.5m ，两端的直径d 1=40mm ，d 2=20mm,竖直

装置。若把计示压强p 1e =9.807×104Pa 的水引入喷嘴，而喷嘴的能量损失h w =1.6m （水柱）。