工程流体力学A概论
工程流体力学A课程总结(课堂PPT)
第一章 流体及其物理性质小结
一、基本概念 流体、流体质点、连续介质 模型 粘性、动力粘性系数、运动粘性系数、实际 流体、理想流体、牛顿流体、非牛顿流体 可压缩流体、不可压缩流体、体积弹性模量 质量力、表面力
第一章 流体及其物理性质小结 二、流体的粘性
动力粘性系数受流体的温度的影响很 大，而受压强的影响较小。
当沿着液柱向上移动时,压强减小,向下移 动时,压强增大。
第二章 流体静力学小结 重力场中连
通的同种静止液 体中等压面是水 平面，与质量力 垂直。
两种液体的分界面既是水平面，又是等压面。
第二章 流体静力学小结
五、等角速度转动液体的平衡 z
取自由面和旋 转轴的交点为 z轴零点。
液体内压强随着r 增 大而增大；当r固定时， 压强在垂直方向的变化规 律和静止流体中相同，向 下移动时压强增大。
dp
Ev d
题型： 等温体积弹性模量和等熵体积弹性模量
的计算；气体温度和体积的计算。
第一章 流体及其物理性质小结
四、作用在流体上的力 表面力(面积力) ：作用在分离出的流体对象 表面上的力，接触力。它是分离体以外的流体 或其它物体通过接触面作用在分离体上的力。
质量力(场力/体积力) ：某种力场作用在流 体的全部质点(全部体积)上的力，是和流体的 质量(体积)成正比的力。
pEv
ln Ev
Ev
0gh
2.3190ln 2.3190 21 .3 013 99 0.8 06000
6.1 8 1 7 0Pa
密度为常数 10k3g0m3,
pg h103 9.80 6000
6.06317 0Pa
第二章 流体静力学小结 四、压强测量
绝对压强、计示压强和真空压强的关系相 对压强为负值时，则称该点处的压强为真空度
工程流体力学
详细描述
随着智能化技术的发展，智能流体控制与调节系统的研 究逐渐成为工程流体力学的前沿领域。通过引入人工智 能、大数据等技术，实现对流体系统的实时监测、预测 和控制，提高流体系统的稳定性和可靠性，为工程实际 提供更好的技术支持。
THANKS FOR WA点一
实验设备
风洞、水槽、压力容器等，用于模拟流体流动和测试流体 动力性能。
要点二
测量技术
压力传感器、流量计、速度计等，用于测量流体的压力、 流量和速度等参数。
数值模拟方法与软件
数值模拟方法
有限元法、有限差分法、边界元法等，通过数值计算 来模拟流体流动。
数值模拟软件
ANSYS Fluent、CFX、SolidWorks Flow Simulation等，用于进行流体动力学分析和模拟。
流体流动的动量方程
一维动量方程
描述流体在一维流动过程中的动量守恒，包括流体的速度、压力 和阻力等。
二维动量方程
描述流体在二维流动过程中的动量守恒，包括流体的速度、压力 和阻力等。
三维动量方程
描述流体在三维流动过程中的动量守恒，包括流体的速度、压力 和阻力等。
流体流动的湍流模型
雷诺平均模型
通过引入雷诺应力来描述湍流中流体的动量交换， 用于模拟湍流流动。
工程流体力学实验与模拟的应用
航空航天
飞机和航天器的空气动力学性能测试和优化 设计。
汽车工程
汽车车身和发动机的流体动力学性能测试和 优化设计。
能源工程
风力发电机叶片和核反应堆冷却系统的流体 动力学性能测试和优化设计。
环境工程
污水处理和排放系统的流体动力学性能测试 和优化设计。
06 工程流体力学前沿研究与 展望
17春西南交《工程流体力学A》在线作业二
17春西南交《工程流体力学A》在线作业二答案一、单选题（共35 道试题，共70 分。
）1. 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是( )。
A. 切应方和压强B. 切应力和剪切变形速度C. 切应力和剪切变形D. 切应力和流速正确答案：2. 均匀流特征不包括( )。
A. 流线平行B. 过流断面上符合静水压强分布C. 流速及流速分布流程不变D. 流速缓慢正确答案：3. 从本质上讲,紊流应属于( )A. 恒定流B. 非恒定流C. 均匀流D. 恒定非均匀流正确答案：4. 相对压强的起点是( )。
A. 绝对真空B. 1个标准大气压C. 当地大气压D. 液面压强正确答案：5. 粘性流体的测压管水头线的沿程变化是( )。
A. 沿程下降B. 沿程上升C. 保持水平D. 不一定正确答案：6. 欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,则渠道的边坡系数应为( )。
A. 1B. 1C. 0D. 07. 在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( )。
A. 重合B. 相交C. 相切D. 平行正确答案：8. 渗流模型与实际渗流相比较( ).A. 流量相同B. 流速相同C. 各点压强不同D. 渗流阻力不同正确答案：9. 并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度L2＝3L1，通过的流量为( )。
A. Q1=Q2B. Q1＝1.5Q2C. Q1=1.73Q2D. Q1＝3Q2正确答案：10. 水力最优矩形断面，宽深比是( ).A. 0.5B. 1C. 2D. 4正确答案：11. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将( ).A. 增大B. 减小C. 不变D. 以上都可能正确答案：12. 在水力学中,常取的基本量纲为( )A. 质量量纲M、长度量纲L、时间量纲TB. 流量量纲Q、长度量纲L、时间量纲TC. 流速量纲V、长度量纲L、时间量纲TD. 加速度量纲A、长度量纲L、时间量纲T正确答案：13. 变直径管的直径d1=200mm，d2=100mm，V2=6m/s，V1为( )。
工程流体力学第三版A ppt课件
数值分析方法 随着技算机技术的突飞猛进，过去无法 求解的流体力学偏微分方程可以用计算机数值方法求 解。
计算流体力学
有限差分法 有限元法 边界元法 谱分析等
11
如飞行器、汽车、河道、桥梁、涡轮机流场计算； 湍流、流动稳定性、非线性流动中的数值模拟； 大型工程计算软件是研究工程流动问题的有力武 器。
观看动画
2.连续介质假设的意义
排除了分子运动的复杂性。
表征流体性质和运动特性的物理量和力学
量为时间和空间的连续函数，可用数学中连续 函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题。
练习题
工程流体力学第三版A
一、表面力： 外界通过接触传递的力，用应力来表示。
pnn
lAi m0FAn
dFn dA
pn
limF dF A0 A dA
应该指出，这里所说的理想流体和热力学中的理想气体 的概念完全是两回事。
三.牛顿流体和非牛顿流体
1、牛顿流体：运动流体的内摩擦切应力与速度梯 度间的关系符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为 牛顿流体。
所有的气体以及如水、甘油等这样一些液体都是 牛顿流体。
2、非牛顿流体：实验表明，象胶液、泥浆、纸浆、 油漆、低温下的原油等，它们的内摩擦切应力与速度 梯度间的关系不符合于牛顿内摩擦定律，这样的流体 称为非牛顿流体。
在实际工程中，要不要考虑流体的压缩性，要视具 体情况而定。
二.粘性流体和理想流体
1.粘性流体：自然界中的各种流体都是具有粘性 的，统称为粘性流体或称实际流体。由于粘性的 存在，实际流体的运动一般都很复杂，这给研究 流体的运动规律带来很多困难。为了使问题简化， 便于进行分析和研究，在流体力学中常引入理想 流体的概念。
模型试验
工程流体力学A
Fx左=ρg(h+R)Ax=ρg(h+R) πR2
=103×9.806×(0.6+0.15) ×3.14×0.152=520 （N） 方向水平向左
垂直方向分力由压力体来求，将半球面分成AB、BE两部 分，AB部分压力体为ABCDEOA，即图中左斜线部分，记为 VABCDEOA，它为实压力体，方向向下；BE部分压力体为 BCDEB，即图中右斜线部分，记为VBCDEB ，它为虚压力体， 方向向上。因此总压力体为它们的代数和。 Vp= VABCDEOA -VBCDEB=VABEOA
x
y
Pz V p
3 d 2 h d (H ) 4 2 12
H
6580 . 5 N
方向向下
0
2
顶盖：P
x
Py 0
3
d
h
d h d Pz V p (H ) 2 12 4 3040 . 2 N
流入：
流出：
D
2
v u
2
D
D D
4 D sin
4
u
kv
kv
D 其中流出截面直径为： sin
所以
D
4
2
v u
D sin
4
2
kv
2
u 化简，整理出活塞速度为： v k sin
1
k sin
k sin 1
2 2
1
流入 流出
2.迹线方程 3.流线方程
dx vx dy vy dz vz
Q udA 4.有效截面的体积流量 Q v 5.平均速度 A 6.定常流动的连续性方程 vA const 7.不可压缩流动的连续性方程 vA const 8.空间微分形式的连续性方程
工程流体力学课件3流体动力学基础
边界层理论是研究流体在固体表面附近流动的理论， 其特征包括流体的粘性和湍流状态。
详细描述
边界层理论主要关注流体与固体表面之间的相互作用 ，特别是流体的粘性和湍流状态对流动的影响。在边 界层内，流体的速度和压力变化梯度较大，湍流状态 较为明显。
边界层分离现象和转捩过程
总结词
边界层分离现象是指流体在经过曲面或突然扩大区域 时，流速减小，压力增加，导致流体离开壁面并形成 回流的现象。转捩过程则是从层流到湍流的过渡过程 。
有旋流动
需要求解偏微分方程组，如纳维-斯托克斯 方程（Navier-Stokes equations），该方 程组较为复杂，需要采用数值方法进行求解
。
05 流体动力学中的湍流流动
湍流流动的定义和特征
湍流流动的定义
湍流是一种高度复杂的流动状态，其中流体的速度、压 力和其它属性随时间和空间变化。
湍流流动的特征
质量守恒定律在流体中的应用
质量守恒定律
物质的质量不会凭空产生也不会消失，只会从一种形式转化为另一种形式。在流体中，质量守恒定律表现为流体 微元的质量变化率等于进入和离开微元的净质量流量。
质量守恒方程
根据质量守恒定律，流体微元的质量变化率可以表示为流入和流出微元的净质量流量。这个方程是流体动力学基 本方程之一，用于描述流体的运动特性。
流体流动的描述方法
描述流体流动的方法包括拉格朗日法和欧拉法。
拉格朗日法是以流体质点作为描述对象，追踪各个质点的运动轨迹，研究其速度、加速度等参数随时 间的变化。欧拉法是以空间点作为描述对象，研究空间点上流速、压强等参数随时间和空间的变化。
03 流体动力学基本方程的推 导
牛顿第二定律在流体中的应用
能源
工程流体力学课程概述
工程流体力学课程概述
2. 课程的性质
工程流体力学是高等学校工程基础类课程。 基础类学科是指解释自然界中的一些普遍规律的学科。比如 用万有引力来解释苹果为什么会从树上掉下来等。 工程基础类课程是基础课和专业课的桥梁。 同时，工程流体力学也能直接解决一些工程实际问题。它是本 专业的核心课程。
工程流体力学课程概述
工程流体力学课程概述
实验授课部分，共8学时
实验1：水静力学综合实验 实验2：伯努利能量方程实验测定 实验3：雷诺数的测定和流动阻力水头损失测量实验 实验4：节流式流量计测量实验（孔板和文丘里流量计）
工程流体力学课程概述
6. 课程学习的基本要求 （1）熟悉和掌握流体平衡、运动的基本运动规律、基本方程，
工程典型应用。
（2）学习方法
• 浏览预习：把握内容、疑难点； • 听课理解：重点在预习中的疑难点； • 课后作业：理解、思考、应用。并计入学习考核的一部分； • 课外拓展：文献、资料、论坛等。 • 认真阅读1.7 工程流体力学学习导论，根据自己的情况研究一套适
合自己的学习方法。
3. 课程的科技、工程地位
工程流体力学是动力工程、机械工程、石油和化学工程、城市 建筑工程、环境工程、航空航天工程以及生物工程等诸多领域研究 和应用的最基础的知识之一。参考1.7节的阅读材料。
4. 课程的专业地位
管道流体输送； 流体机械（泵、压缩机、风机、分离机）； 能源动力等
工程流体力学课程概述
5. 课程的内容
理论授课部分，共48学时 第1章 流体的性质（4） 第2章 流体静力学（6） 第3章 流体运动的基本方程（10） 第4章 量纲分析与相似理论（2） 第5章 黏性流体管内流动（12） 第6章 明渠流动（2） 第7章 黏性流体绕流流动（6） 第8章 孔口和缝隙的水力计算（自学） 第9章 气体动力学基础（6）（未讲章节自学）
工程流体力学课件1流体的概述
边界层
研究流体在流动时接触的壁面 附近的流动特性。
流体力学的应用领域
1
航空航天
研究飞机、火箭和导弹等飞行器的气动力学性能。
2
海洋工程
研究海洋中流动的水体对海洋建筑物和船只的影响。
3
能源工程
研究流体的能量转换和传输，如水电站、风力发电等。
流体力学的基本原理和方程
质量守恒
描述了流体质量在流动过 程中的守恒原理。
流体与固体则不易流动。
变形性
流体容易发生形状变化，而固体则保持形状稳定。
难以保持形状
流体容易变形，它们没有固定的形状，而固体则有固定的形状。
流体的基本性质
1 流动性
流体可以流动并适应容器的形状。
2 不可压缩性
在普通条件下，流体体积几乎不会随压力的变化而改变。
动量守恒
描述了流体在受力作用下 动量守恒的原理。
能量守恒
描述了流体能量在流动过 程中的守恒原理。
3 黏性
流体具有一定的黏性，可以阻碍其流动。
流体的分类
牛顿流体
流体的粘性随剪切速率线性 变化。
非牛顿流体
流体的粘性随剪切速率非线 性变化，可能出现剪切变稀 或剪切变稠。
理想流体
流体无黏性，粘性近似为零。
流体力学的研究对象
流体流动
研究流体在各种形状和尺寸的 通道中的流动行为。
湍流现象
研究流体快速流动时产生的涡 旋和混乱现象。
工程流体力学课件1流体 的概述
流体力学研究流体的运动和力学性质。流体与固体相比，具有流动性和变形 性，且不易保持形状。通过基本性质和分类，我们可以了解流体力学的应用 和原理。
流体力学的定义
流体力学是研究流体运动和力学性质的学科，涉及流体的流动、变形、压力 等方面。它为我们理解各种流体现象和应用提供了基础知识。
西南交通大学新学期《工程流体力学A》在线作业一
西南交《工程流体力学A》在线作业一
明渠中不可能出现的流动为( )。
A:恒定均匀流
B:恒定非均匀流
C:非恒定均匀流
D:非恒定非均匀流
参考选项：C
已知某变径有压管段的管径之比 ,则相应的雷诺数之比 ( )。
A:1
B:2
C:3
D:4
参考选项：B
粘性流体总水头线沿程的变化是( )。
A:沿程下降
B:沿程上升
C:保持水平
D:前三种情况都有可能
参考选项：A
比较重力场(质量力只有重力) 中，水和水银所受单位质量力Z水和Z汞的大小( )。
A:Z水Z汞
B:Z水=Z汞
C:Z水Z汞
D:不定
参考选项：B
下列各组物理量中,属于同一量纲的是( )。
A:密度、运动黏度、动力黏度
B:流速系数、流量系数、渗流系数
C:压强、压力、切应力
D:管径、水深、水头损失
参考选项：D
下列说法中，正确的说法是( )。
A:理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒
B:理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒
C:理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
D:理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
1。
工程流体力学
混合气体的密度可按各组分气体所占体积百分数
计算：
N
i 1
i
i
式中 ρi——混合气体中各组分气体的密度 αi——混合气体中各组分气体所占的体积百分数.
§1.6流体的压缩性和膨胀性
压力升高,体积缩小,温度升高,体积膨胀，这是流体 的又一特征，即流体的压缩性和膨胀性。
一、流体的压缩性
1．体积压缩系数βp βp反映流体的压缩性，当温度不变时βp为：
但在某些情况下流体连续介质的模型不 再适用。
例如：高空稀薄气体中飞行的火箭，由于空 气稀薄，相应的流体质点尺寸较大，以致于和火箭 的特征尺寸具有相同量级，连续介质模型不再适用。
§1.4 国际单位制
采用SI制,常用的工程流体力学单位见教 材表1-2。
§1.5流体的密度
一、流体的密度
lim 包含P(x,y,z)点的流体质点的密度
F
AU h
式中μ为比例系数称为流体的动力粘度，同流体的种
类和它的温度、压力有关，单位为Pa·S或 N·S/m2
二、牛顿内摩擦定律
一般情况下，流体流动
的速度并不按直线变化，如
上图。因此，从中取出一无
限薄的流体层进行研究。
在dy薄层中，速度的变
化率是du/dy，或称在dy薄
层中的速度梯度为du/dy，
§1.1流体的定义和特征
一、流体的定义
流体是一种受任何微小剪切力作用都能 连续变形的物质，只要这种力继续作用，流 体就将继续变形，直到外力停止作用为止。 这也称为流体的易流动性。
而固体受到剪切力作用，仅产生一定程度 的变形，且作用力保持不变，固体的变形就 不再变化。
∴ 流体的易流动性是流体的一大特征。
二、液体和气体
工程流体力学基础课件
（录象） 布朗运动
（录象）表面张力a
（录象）表面张力其研究内容的侧重点不同，分为理论流体力学和工程流体力 学，理论流体力学主要运用严密的数学推理方法，力求结果的准确性和 严密性；工程流体力学则侧重于解决工程实际中出现的问题，而不去追 求数学上的严密性。从历史发展角度分为古典流体力学、试验流体力学 和现代流体力学，古典流体力学是在古典力学基础上，运用严密的数学 工具，建立有关理想流体及实际流体的基本运动方程，但实际情况往往 比理论假设不符。实验流体力学是工程技术人员用实验方法制定一些经 验公式，满足工程需要，但有些公式缺乏理论基础。近来发展成的现代 流体力学是由实验方法和理论分析相结合，实践和理论并重的学科。 目前流体力学已经发展出许多分支，如：《环境流体力学》、 《计 算流体力学》、 《高等流体力学》、《电磁流体力学》、《化学流体力 学》、《生物流体力学》、《高温气体力学》 、《非牛顿流体力学》、 《工业流体力学》、《随机水流体力学》、《坡面流体力学》、《高速 流体力学》、《流体动力学》、《空气动力学》、《多相流体力学》、 《实验流体力学》、《爆破力》等。在公路与桥梁工程中，在地下建筑、 岩土工程、水工建筑、矿井建筑等土木工程等各个分支中，也只有掌握 好流体的各种力学性质和运动规律，才能有效地、正确地解决工程实际 中所遇到的各种流体力学问题。
工程流体力学的讲义共121页PPT
z
( )
2dt
代入 和
z
1 2
(v x
u ) y
有
y
1 2
(u z
w x
)
x
1 2
(w y
v ) z
或
xiyjzk
当 0 称无旋流或势流。 0 称有旋流或涡流。
流体运动是否有旋不能只看其运动轨 迹，而要看它是否绕自身轴转动。
例：
例： ux vy 流动是否存在？是否有旋？
uy vx
流动是否存在？是否有旋？
y
v
+
∂ ∂
v dy y
u
d
+
∂ ∂
u y
dy
v+∂v dy+ v ∂y x
dx
c u+∂ ∂xudx+uydy
vu
a
v + ∂ v dx ∂x
b u + ∂ u dx ∂x
u dydt y
d’
Δα
a’ Δβ
c’
b’
v dxdt x
定义：单位时间内ab、cd转过的平均角度
称角变形速度，用 θ表示。
x
d’ ∂ v d y d t
c’
∂y
a’
∂
u
d
x
b’
dt
∂x
定义：单位长度、单位时间内线变形称
为线变形率，用 ε表示。
由定义有：
x
u dxdt x
dxdt
u x
y
v y
z
w z
三个方向 的线变形
三.角变形
讨后论 ，由b点于的这两 vx d个x 和速d度点增的量 uy ，d y 使作原用图，形经发时生间角dt 变形。
工程流体力学
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列）
教学资源
《工程流体力学》有配套的数字课程。 《工程流体力学》配有数字化资源。
作者简介
丁祖荣，1981年在上海交通大学工程力学系获工学硕士并留校，上海交通大学船建学院工程力学系教授、博 士生导师。从1982年起主讲流体力学、工程流体力学等本科生课程，高等流体力学、粘性流体力学、生物力学等 研究生课程。
工程流体力学
20xx年4月高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 作者简介
目录
02 内容简介 04 教学资源
《工程流体力学》是由丁祖荣编著，高等教育出版社于2022年4月27日出版的高等学校教材。该教材可作为 高等学校土木工程、环境科学与工程、水利水电工程、农业工程等专业本科生的工程流体力学教材，同时也适合 作为相关工程技术人员的参考用书。
复旦大学许世雄教授、华中科技大学莫酒榕教授审阅了全书；华北水利水电大学李国庆教授审阅了“明渠流 动”；上海交通大学土木工程系周岱教授审阅了“大气边界层与建筑风荷载”；上海交通大学环境科学与工程学 院刘萍副院长和上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系张景新副教授审阅了“流体中污染物的传输” 等。博士生董杰绘制了部分图表。
从指导思想、知识体系到方法，工程流体力学不同于传统的水力学。按工程力学的要求，可将国内的工程流 体力学课程分为三种类型：（1）以钱学森的工程科学思想为指导思想，系统地体现应用力学方法的流体力学课程； （2）按流体力学的观点和方法，结合工程专业的特点和要求开设的流体力学课程；（3）将为工程专业开设的流 体力学课程通称为“工程流体力学”（包括经改造后的水力学）。
2022年4月27日，《工程流体力学》由高等教育出版社主要内容分为基础和专题两部分，共计11章。基础部分（B）包括5章：流体的物理性质与 作用力、流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似原理等。专题部分（C）包括6章：圆管流动、 明渠流动、地下水渗流、大气边界层与建筑风荷载、流体中污染物的传输、可压缩流体一维流动等。该书配套的 数字资源包括电子教案、典型习题详解、自测题等，以便读者学习参考。
工程流体力学多媒体课件
动量守恒方程
总结词
动量守恒是流体力学的基本原理之一，表示 在流体运动过程中，动量是不守恒的。
详细描述
动量守恒方程也称为Navier-Stokes方程， 它表示流体运动过程中动量的变化规律。对 于不可压缩流体，动量守恒方程可以表示为 ：$\rho \frac{D\mathbf{u}}{Dt} = \nabla
04
工程流体力学分析方法
理论分析方法
稳态流动
分析液体在稳定状态下的流动规律，建立数学模 型，求解压力、速度等物理量。
瞬态流动
分析液体在非稳定状态下的流动规律，研究液体 在不同时间点的状态变化。
流体力学基本方程
基于质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理 定律，推导流体力学基本方程。
数值模拟方法
有限元素法（FEM）
无粘性流体和粘性流体
根据流体是否具有粘性进行分类，无粘性流体的 运动方程较为简单，而粘性流体的运动方程则较 为复杂。
不可压缩流体和可压缩流体
根据流体密度是否随温度和压力变化而分类，不 可压缩流体的密度保持不变，而可压缩流体的密 度则随温度和压力变化。
流体力学的基本单位和量纲
基本单位
流体力学中的基本单位包括长度、时间和质量。
品性能。
多物理场耦合与相互作用
工程流体力学中的多物理场耦合是指流体力学 与热力学、电磁学、化学等其他物理场的相互 作用。
多物理场耦合在能源、材料、生物医学等领域 具有广泛的应用，如燃料电池、生物芯片、光 电器件等产品的设计和优化。
多物理场耦合分析需要跨学科合作，借助专业 的数值模拟软件，研究不同物理场之间的相互 作用机制。
边界层流动案例
总结词
边界层流动是流体力学中的一种重要现象，指在固体表面附近形成的一层低速流 动区域。
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四、主观题
33.简述流体的形态特征和力学特征。
答：形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。
力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。
34.
一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数
Pa，金属测压计中心和容器内
液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强和相对压强。
答：
35.
如图所示为测量容器中A点压强的真空计。
已知，试求A点的真空
压强及真空度。
答：
36.如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。
已知闸门倾角为，宽度
为，闸门两侧水深分别为和，为避免闸门自动开启，试求转轴C
至闸
门下端B的距离
x。
答：
37.利用检查井作闭水试验检验管径的市政排水管道施工质量。
已知排水管堵
头形心高程为
256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。
答：
38.如图所示盛水（重度为）容器由半径为 R 的两个半球用 N 个螺栓连接而成，已知
测压管水位高出球顶 H ，试求每个螺栓所受的拉力
F 。
答：
39.如图所示水流流经等径直角弯管。
已知管径mm，管轴上A、B 两点高差400 mm ，U 形水银差压计读数=300mm ，管流速度m/s，相对压强，
，试求相对压强和 A
、B
两断面间的机械能损失。
答：
40.如图所示，为测流需要，在宽度m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高
0.3m 。
若测得抬高前的水深为1.8m ，抬高后水面降低0.12m
，水头损失经率定按抬高
后流速水头的一半计算，试求渠道流量。
答：
四、主观题
19.为研究某铁路盖板箱涵无压过流的水力特征，拟取线性比尺进行水工模型实验。
已知原型涵洞的宽度m ，高度m ，洞内设计水深m和设计流速m/s 。
试确定模型的几何尺寸和模型流量
答：
20.已知钢筋混凝土输水管道的水力半径，水以均匀流流过1km长度上的水头损失，管壁粗糙系数，试求管中的流速和流量。
答：
21.水从封闭容器A经直径、长度的管道流入容器B。
已知容器A内水面上的相对压强，沿程阻力系数；局部阻力系数，进口、阀门、弯道、出口，试求管路的通过流量。
22.一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。
已知污水流量，管道沿程阻力系数，管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为，管长，上、下游渠道的流速均为。
为避免污物在管中沉积，要求管中流速不得小于，试确定倒虹吸管的管径及倒虹吸管两端的水位差。
答：
23.试按水力最优条件设计一路基排水沟的断面尺寸。
设计流量，沟底坡度依地形条件采用，断面采用边坡系数的梯形，并用小片石干砌护面（粗糙系数）。
答：
一、主观题
1. 简述堰流的定义及堰的分类。
2. 试设计一跨越矩形过流断面的小桥孔径。
已知河道设计流量（据水文计算得)
m3/s,桥前允许壅水水深m ，桥下铺砌允许流速m/s ，桥下游水深m ，选定小桥进口形式后知，取动能修正系数。
答：
3. 简述渗流系数的确定方法。
答：经验法，室内测定法，野外测定法（或现场测定法）。