工程流体力学A第次作业
东北大学 20年7月考试《工程流体力学》考核作业 答案工程流体力学 A卷 黄永刚
东北大学继续教育学院工程流体力学试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）一、判断题（20分，每小题1分）1．流体质点是指宏观上足够小，而微观上又足够大的流体微团。
（对）2．液体的粘性随温度的升高而减小。
（对）3．气体的粘性随温度的升高而增大。
（对）4．牛顿流体的粘性切应力与速度梯度，即角变形速率成正比。
（对）5．流体微元的运动包括：平移、转动和变形。
（对）6．在描述流体运动中欧拉法没有直接给出流体质点的运动轨迹。
（对）7．定常流动，流线与迹线重合。
（对）8．应用伯努利方程解题，两个断面间不一定是缓变流，方程也成立。
（错）9．流体粘性使流体呈现两种不同的流态，就是层流和紊流。
（对）10．雷诺数是表征惯性力与粘性力的比值。
（对）11．静止的流体中各个点的压强值均相等。
（错）12．静止液体的等压面一定是一个水平面。
（错）13．大气层中的压强与密度、温度的变化无关，不受季节、气候等因素的影响。
（错）14．压力体的体积表示一个数学积分，压力体内一定充满流体。
（错）15．理想流体就是不考虑重力影响的流体。
（错）16．不可压缩流体的流动一定是无旋流动。
（错）17．如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动，刚称为无旋流动。
（错）18．如果流场中存在一条封闭曲线上的速度环量皆为零，则此区域内的流动必为无旋流动。
（错）19．速度势函数满足拉普拉斯方程，速度势函数是调和函数。
（对）20．在位势流场中，任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差，而与曲线形状无关。
（对）二、单选题（20分，每小题2分）1.气体的粘性作用主要取决于：（ C ）（A ）气体的密度； （B ）气体分子内聚力； （C ）气体分子间的动量交换。
（D ）弹性模量2.作用在流体上的力包括两大类，一类是表面力，另一类是：（C ） （A ）压力；（B ）摩擦阻力；（C ）质量力；（D ）表面张力。
3.平板挡水，面积为A ，形心淹深为h ，水平倾角为B ，该板受静水压力：（ C ） （A ）B ghA sin ρ；（B ）B ghA cos ρ；（C ）ghA ρ；（D ）B ghA tan ρ4.相对压强的起算基准是：（ C ）（A ）绝对真空；（B ）标准大气压；（C ）当地大气压；（D ）液面压强。
工程流体力学A卷答案.doc
二、填空题（每空 4 分，共 28 分）
1、管径不变的流道内粘性流体的总水头沿流程的变化是 下降
，测压管水头沿流程的
变化是 不变
。
2、某液体的运动粘性系数 =0.005kg/m·s，相对密度为 0.85，则运动粘性系数值 v= 0.0058
8、欧拉数的物理意义为（ B ） A、惯性力与重力之比 B、压力与惯性力之比
（b）
解（a）、（b）可得： R -7171.76（N）
（
则，螺栓上所受得力为 7171.76 N
四、何谓渐变流？渐变流过流断面具有哪些重要性质？（7 分） 答：定义：流线近似为平行直线的流动称为渐变流；
假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（10 分）
性质：过流断面近似为平面，过流断面上的动压强近似按静压强分布，即
z p/ C 。
五、将一平面探入水的自由射流内并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分 Q 1 ， 并引起射流的剩余部分偏角α 角，如果射流流速ν =30m/s，全部流量 Q=36L/s，平板截去的 流量 Q 1 =12L/s，忽略流体的质量及摩擦损失，确定射流施予平板的作用力和射流偏转转角α 。 （10 分）
4、根据湍流理论，湍流的切应力可表示为：τ =
dx dy
ux
u
y
。
5、作用于水头和出口断面面积相同条件下，管嘴出流量大于孔口出流量的原因是 管嘴收缩
断面产生了真空 。
三、有一水平喷嘴，如图所示， D1 =200mm 和 D2 =100mm，喷嘴进口水的绝对压强为 345kPa，
出口为大气， pa =103.4kPa，出口水速为 22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？
《工程流体力学》习题1～7章参考答案
等
学
校
教
材
过程装备与控制工程专业核心课程教材
工程流体力学
习题参考答案
主讲：陈庆光
化学工业出版社教材出版中心
黄卫星, 陈文梅主编. 工程流体力学, 北京：化学工业出版社教材出版中心，2001.8
习题 1-1 如图 1-9 所示，一个边长 200mm 重量为 1kN 的滑块在 20 斜面的油膜上滑动，油膜 厚度 0.005m，油的粘度 µ = 7 × 10−2 Pa ⋅ s 。设油膜内速度为线性分布，试求滑块的平衡速度。
V= 1000 3 1000 （因为是正方形容器，厚度为 3m） 。 m 的油，使左侧容器中的油的高度增加了 ρ油 g 3ρ油 g
假设此时右侧容器的水位在原来的基础上升高了 ym，则根据左右容器的尺寸关系，左侧的油 柱将下降 2ym。再根据等压面（等压面下降了 2ym 的高度）的性质有： 1000 1000 + ρ油 g h ( y + 2 y ) + (3 − 2) ⇒ y = 9 ρ g ≈ 0.01134m = 11.34mm 3ρ g = ρ水 g 水 油 习题 3-2 在海中一艘满载货物的船，其形态如图 3-10 所示。船底长度 12m，舱体宽度(垂直 于纸面)上下均为 6m，船长两端梯度均为 45 ，并近似取海水的密度为 1000 kg m3 。求船加 上货物的总质量。
参考答案 3
∂v ∂v y ∂vx ∂vz ∂v y ∂vx − − Ω = ∇×v = z − i + j+ ∂y ∂z ∂z ∂x ∂x ∂y ∂v ∂v cz cy j− k = x j+ x k = ∂z ∂y y2 + z2 y2 + z2
流体力学作业1
流体⼒学作业11.⼯程流体⼒学《科学出版社》18页，例1－3图1－5是滑动轴承⽰意图，直径60d mm =，长度140L mm =，间隙0.3mm δ=，间隙中充满了运动粘度6235.2810/m s ν-=?，密度3890/kg m ρ=的润滑油。
如果轴的转速500/min n r =，求轴表⾯磨擦阻⼒f F 和所消耗的功率p 的⼤⼩。
解：假设间隙是同⼼环形，因δ d ,间隙中的速度分布直线分布规律()u u r =，轴表⾯的速度梯度为60du rw dn dr πδδ== ⼜运动粘度µ＝ργ＝3.14ⅹ210-（Pa s ?）摩擦表⾯积 A dL π=根据⽜顿内摩擦定律，作⽤在轴表⾯的摩擦阻⼒为 f F ＝duA drµ?＝4.33N 摩擦阻⼒消耗的功为 2260f f d n P F rw F π==?＝6.8W 2. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 46-47页，例2－4试推导装满液体的圆柱形容器，如图2－19所⽰，在下述条件下绕垂直轴作等⾓速度旋转时的压强表达ω式（a ）容器的顶盖中⼼处开⼝（b ）容器的顶盖边缘处开⼝解：等⾓速度旋转时压强的⼀般表达式为：22()2w r p g z c gρ=-+ （1）(a) 顶盖中⼼处开⼝则00,0r z p p ===时，,代⼊（1）式得0c p =，于是压强公式为：220()2w r p p g z gρ=+-（b ）顶盖边缘开⼝，则0,0r R z p p ===时，得此时压强公式为2220()[]2w R r p p g z gρ-=-+3. ⼯程流体⼒学《科学出版社》 55-56页，例2－6如图2－26所⽰⼀弧形闸门，半径7.5R m =，挡着深度 4.8h m =的⽔，其圆⼼⾓43α=，旋转轴的位置距底为 5.8H m =，闸门的⽔平投影 2.7CB a m ==，闸门的宽度 6.4b m = 试求作⽤在闸门上的总压⼒的⼤⼩和压⼒中⼼。
（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 vy 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-===。
【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。
（c ）【1.7】下列流体哪个属⽜顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）⾎液；（d ）沥青。
（完整版）工程流体力学课后习题（第二版）答案.doc
h 12 h 6 2 1 0.1 12h 6 得h4 m 3 2-11．有一盛水的开口容器以的加速度 3.6m/s 2沿与水平面成 30o 夹角的斜面向上运动， 试求容器中水面的倾角。 [ 解 ] 由液体平衡微分方程 dp ( f x dx f y dy f z dz) f x a cos300 ， f y 0 ， f z ( g asin 300 ) 在液面上为大气压， dp a cos300 dx ( g a sin 300 )dz 0 dz a cos300 0.269 tan g a sin 300 dx 150 2-12．如图所示盛水 U 形管，静止时，两支管水面距离管口均为 h ，当 U 形管绕 OZ 轴以等角速度ω旋转 时， 求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。 [ 解 ] 由液体质量守恒知， 管液体上升高度与 管液体下降高度应相等，且两者液面同在一等压面上， 满足等压面方程： 2r 2 C z z I II
=45 °，闸门挡水深 h=3m ，试求水对闸门的作用力及 方向 [ 解 ] 水平分力： F px gh c A x hhb 1000 3.0 g 9.81 3 44.145kN 2 2 压力体体积： V [ h( h h) 1 h 2 ] 8 ( h ) 2 sin 45 2 sin 45 [ 3(3 3) 1 32 ] ( 3 )2 sin 45 2 8 sin 45 1.1629m 3 铅垂分力： F pz gV 1000 9.81 1.1629 11.41kN 合力： Fp F px 2 F pz 2 44.1452 11.412 45.595kN 方向： arctan
2g h 液体不溢出，要求 z I z II 2h ， 以 r 1 a, r 2 b 分别代入等压面方程得： a b a>b gh 2 a2 b2 max 2 gh b2 a2 2-13．如图， 600 ，上部油深 h 1＝ 1.0m ，下部水深 h 2 ＝ 2.0m ，油的重度 =8.0kN/m 3，求：平板 ab 单位 宽度上的流体静压力及其作用点。 [ 解 ] 合力 Pb 1 h11h22油 h 1 sin 600 2 水 h 2 sin 600 ＝ 46.2kN ＋油h1h20 sin 60 作用点： 1
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案（部分）
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案（部分）闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。
如空气、水等。
而在同等条件下，固体则产生有限的变形。
因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。
与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。
1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。
流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。
在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm）内的流动。
1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ??=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ，原油：s Pa ??='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=??=?=--δμτ N A F 65.14=?=?=τ油： 233/8.2810416102.7m N u =??=?'=--δμτ N A F 2.435.18.28=?=?=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ?=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
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第 1 章绪论选择题（ a ）流体的分子； （ b ）流体内的固体颗粒； 【1.1 】 按连续介质的概念，流体质点是指：（ 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； （ ）切应力和流速。
ddv dv解：牛顿内摩擦定律是dy，而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度dddt ，故dt 。
（ b ）【1.3 】 流体运动黏度 υ 的国际单位是： （ a ） m 2/s ；（ ） N/m 2 ；（ ） kg/m ；（ ）N ·s/m 2。
bcd解：流体的运动黏度 υ 的国际单位是 m 2 /s 。
（ a ）p 【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RT。
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 dkdp0.5 10 9 1 105120 000 。
（ 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； （ ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力； （ ）不能承受拉力，bc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。
15春西南交《工程流体力学A》在线作业一 答案
西南交《工程流体力学A》在线作业一
一、单选题（共35 道试题，共70 分。
）
1. 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：A
2. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将( ).
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 以上都可能
正确答案：B
3. 绝对压强的起量点为( )
A. 绝对真空
B. 当地大气压
C. 液面压强
D. 标准大气压
正确答案：A
4. 圆管层流运动过流断面上的最大流速与平均流速之比( )。
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
正确答案：C
5. 断面单位能量e随水深h的变化规律是( )。
A. e随h增加单调增加
B. e随h增加单调减小
C. e存在极小值
D. e存在极大值
正确答案：C
6. 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。
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》真题..
《工程流体力学》习题与真题（内部学习资料）《工程流体力学》试卷（答题时间120 分钟）班级姓名班级序号成绩一．名词解释(10分,每题2分)1.粘性。
2.流线。
3.流量。
4.速度环量。
5.边界层。
二．简答题（20分每题10分）1．简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。
2．画出无限空间自由淹没紊流射流结构图，并说明其几何、运动、动力特征。
三、选择与填空（30分）1．两平板相距0.1mm，中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体，上平板相对下平板的运动速度为3.5m/s，则平板表面的切应力为Pa。
（3分）2．某点的计示压强是1.36米水柱，当地大气压是10米水柱，则该点处的绝对压强是KPa。
（3分）3．如图1所示不可压流动，d1/d2=3，则v2/v1= 。
（2分）图1 图24．某平面形心处的压强为25KPa，受压面积为6平方米，则作用在该平面上的压力为N。
（2分）5．水在管中流动，雷诺数为1890，则其流态为。
（1分）6．扰动在不可压流场中的传播速度是，在可压流场中的传播速度是。
（A．无穷大B．有限大）。
（1分）7．如图2所示，设H=3m，不计损失，则出口速度为m/s。
（2分）8．两水管的有压流动相似，d1/d2=3，则v2/v1= 。
（2分）9．如图3所示，图a是，图b是。
（A．无旋流 B．有旋流。
）（1分）图3 图4v＝，10．理想不可压流体作平面无旋流动，其流函数为kxy，则xy v ＝ 。
（2分）11．如图4所示，流体分别在渐扩管和渐缩管中流动，则在 中易发生边界层的分离。
（A ．渐扩管 B ．渐缩管）。
（1分）12．某正激波前速度系数为2.3，则波后速度系数为 。
（1分） 13．如图5所示为小扰动在不同来流速度场的传播，则来流速度在图a 中 ，图b 。
（A ．Ma ＞1 B ．Ma ＜1 C ．Ma =1＝。
（1分）图5(a) 图5(b) 图614．设某管路的水力直径为4.8m ，则其水力半径为 m 。
工程流体力学课后答案带题目word资料13页
第一章 流体及其主要物理性质1-1.轻柴油在温度15ºC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。
解：4ºC 时所以，33/8134980083.083.0/830100083.083.0m N m kg =⨯===⨯==水水γγρρ1-2.甘油在温度0ºC 时密度为1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。
1-3.水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？1-4.容积4m 3的水，温度不变，当压强增加105N/m 2时容积减少1000cm 3，求该水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。
解：1956105.2104101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。
若汽油的膨胀系数为0.0006ºC －1，弹性系数为14000kg/cm 2。
试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？解：E ＝E’·g ＝14000×9.8×104PaΔp ＝0.18at所以，dp V dT V dp p VdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂=从初始状态积分到最终状态得： 另解：设灌桶时每桶最多不超过V 升，则V dp V dV p p 18.0140001⨯-=⋅⋅-=β（1大气压＝1Kg/cm 2）V ＝197.6升 dV t ＝2.41升 dV p ＝2.52×10-3升G ＝0.1976×700＝138Kg ＝1352.4N1-6.石油相对密度0.9，粘度28cP，求运动粘度为多少m2/s?1-7.相对密度0.89的石油，温度20ºC时的运动粘度为40cSt，求动力粘度为多少？解：89.0==水ρρdν＝40cSt＝0.4St＝0.4×10-4m2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa·s1-8.图示一平板在油面上作水平运动，已知运动速度u=1m/s，板与固定边界的距离δ=1，油的动力粘度μ＝1.147Pa·s，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布，求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少？解：233/10147.11011147.1mN dydu⨯=⨯⨯==-μτ1-9.如图所示活塞油缸，其直径D＝12cm，活塞直径d＝11.96cm，活塞长度L＝14cm，油的μ＝0.65P，当活塞移动速度为0.5m/s时，试求拉回活塞所需的力F=？解：A＝πdL , μ＝0.65P＝0.065 Pa·s , Δu＝0.5m/s , Δy=(D-d)/2流体静力学2-1. 如图所示的U 形管中装有水银与水，试求：（1）A 、C 两点的绝对压力及表压各为多少？ （2）A 、B 两点的高度差为多少？解：① p A 表＝γh水＝0.3mH 2O ＝0.03at ＝0.3×9800Pa ＝2940Pap A绝＝p a + p A 表＝（10+0.3）mH 2O ＝1.03at ＝10.3×9800Pa＝100940Pap C 表＝γhgh hg + p A 表＝0.1×13.6m H 2O+0.3mH 2O ＝1.66mH 2O ＝0.166at＝1.66×9800Pa ＝16268Pap C绝＝p a + p C表＝（10+1.66）mH 2O ＝11.66 mH 2O ＝1.166at ＝11.66×9800Pa ＝114268Pa② 30c mH 2O ＝13.6h cmH 2O ⇒h ＝30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2.水银压力计装置如图。
工程流体力学A卷答案
工程流体力学班级：学号： 姓名：一．填空题：(每小题3分，共15小题，共45分）1、绝对压强Pabs 、相对压强p 、真空值pv 、当地大气压强ap 之间的关系是 ( C ) A 、Pabs=p+ pv B 、p= Pabs+ap C 、pv=ap- Pabs2、圆管层流过流断面的流速分布为 ( C )A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布 3、一下那些概念属于欧拉法 ( A )A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团 4、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数( B )A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度Δ/d 有关C 、与Re 和Δ/d 有关D 、管长L 有关 5、雷诺数代表的是 ( D )之比。
A 、惯性力与压力B 、惯性力与重力C 、惯性力与表面张力D 、惯性力与粘性力 6、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是( D ) A 、理想流体 B 、粘性流体 C 、可压缩流体 D 、不可压缩流体 7、下列流体哪个属于牛顿流体 ( A )。
A 、汽油 B 、纸浆 C 、血液 D 、沥青 8、作用于流体的质量力包括：（ C ）A 、压力；B 、摩擦阻力；C 、重力；D 、表面张力。
9、单位质量力的国际单位是：（ D ） A 、N ； B 、Pa ； C 、kg N /； D 、2/s m 10、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（ B ）A 、剪应力和压强；B 、剪应力和剪应变率；C 、剪应力和剪应变；D 、剪应力和流速。
11、在密闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（ C ）A 、1p >2p >3p ； B 、1p =2p =3p ；C 、1p <2p <3p ；D 、2p <1p <3p 。
12、露天水池，水深5 m 处的相对压强为：（ B ）A 、5kPa ；B 、49kPa ；C 、147kPa ；D 、205kPa 。
工程流体力学A主观作业答案
工程流体力学A第1次作业四、主观题(共8道小题)33.简述流体的形态特征和力学特征。
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。
解：由得水箱液面的相对压强绝对压强或93.1kPa35.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。
解：真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。
由题意得A点真空压强及真空度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。
解：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系式中故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。
解：排水管堵头形心处的相对压强堵头所受的静水总压力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 。
解：取上半球为隔离体，由，得式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得故每个螺栓所受的拉力为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400mm，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。
解：由差压计原理得由伯努利方程考虑到,得A、B两断面间的机械能损失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。
2010-2011学年第一学期《工程流体力学》习题_答案1-6章
【1】测压管用玻璃管制成。
水的表面张力系数σ＝0.0728N/m，接触角θ＝8o，如果要求毛细水柱高度不超过5mm，玻璃管的内径应为多少？【解】由于因此【2】[1] 某供水管路上装一复式U 形水银测压计，如图所示。
已知测压计显示的各液面的标高和A 点的标高为：1.5m 0.8m,2.0m, 0.6m, ,m 8.15A 4321=∇=∇=∇=∇=∇=∇试确定管中A点压强。
[2] 如图所示，一圆弧门，门长2m。
（1）求作用于闸门的水平总压力及其作用线位置。
（2）求垂直总压力及其作用线位置。
二、分析与计算题【3－1】已知平面流场的速度分布为，，试求t＝1时经过坐标原点的流线方程。
【解】对于固定时刻t o，流线的微分方程为积分得这就是时刻t o的流线方程的一般形式。
根据题意，t o＝1时，x＝0，y＝0，因此C＝2【3－2】矿山排风管将井下废气派入大气。
为了测量排风的流量，在排风管出口处装有一个收缩、扩张的管嘴，其喉部处装有一个细管，下端插入水中，如图所示。
喉部流速大，压强低，细管中出现一段水柱。
已知空气密度ρ＝1.25kg/m3，管径d1＝400mm，d2＝600mm，水柱h＝45mm，试计算体积流量Q。
【解】截面1－1的管径小，速度大，压强低；截面2－2接触大气，可应用伯努利方程，即利用连续方程，由上式得此外细管有液柱上升，说明p 1低于大气压，即式中，ρˊ是水的密度，因此由d 1＝400mm ，d 2＝600mm 可以求出A 1和A 2，而ρ、ρˊ、h 皆已知，可算得【3－3】如图所示消防水枪的水管直径d 1＝0.12m ，喷嘴出口直径d 2＝0.04m ，消防人员持此水枪向距离为l ＝12m ，高h ＝15m 的窗口喷水，要求水流到达窗口时具有V 3＝10m/s 的速度，试求水管的相对压强和水枪倾角θ。
【解】解题思路：已知V 3利用截面2－2和3－3的伯努利方程就可以求出V 2。
而利用截面1－1和2－2的伯努利方程可以求出水管的相对压强p 1－p a 。
工程流体力学 A卷及答案.doc
D 、无黏流C 、剪切变D 、剪切变形速A 、绝对压强p'B 、相对C 真空压强p 、.D 、当地大气5. 水力最优梯形断面渠道的水力半径R = hl 2 （ A 、 h/4 B 、 h/3 C 、6.圆柱形外管嘴的正常工作条) D 、h A 、/ = (3 -B / = (3~4)"o<9m C 、/ > (3 - D Z < (3 - 4)d,H 0A 、渗流系数*成正B 井的半径％成正C 、含水层厚度H 成正比 8.理想流体的切应力丁=D 影响半径R 成正)= A BdudyC质量量纲M 、 流量量纲Q 、压强量纲P 、 压力A 、 B 、C工程流体力学A 卷一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中 只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无 分。
1. 交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（）A 、牛顿流体B 、非牛顿流体C 、理想流体2. 牛顿内摩擦定律2- = //—中的业■为运动流体的（ dy dy A 、拉伸变形B 、压缩变形3.平衡流体的等压面方程为（C 、f x dx-f y dy-f z dz=QD 、fA + fy^y += 04. 金属测压计的读数为（7.完全潜水井的产水量Q 与9.在工程流体力学中，常取的基本量纲为（ 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、温度量纲T10.静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力P x = p c A x = pgh c A x ，式中的A 、R.为受压面形心处的绝对压强B 、z 为压力中心处的相对压强B 、人+人+/；=0c 、A,为受压曲面的面D 、A,为受压曲面在铅垂面上的投影A 、一元流B 、二元流 15.理想流体是指（）A 、忽略密度变化的流体 C 、二元流 D 、非恒定流B 、忽略温度变化的流体D 、忽略黏性的流体A 、98kPaB 、10mH O11. 圆管紊流运动的断面流速分布为（） A 、平面 B 、抛物面 C 、双曲面 D 、对数曲面 12. 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 13. 工程流体力学中描述流体运动的方法一般采用（ ）A 、欧拉法B 、普兰特法C 、拉格朗H 法D 、尼古拉兹法 14.已知不可压缩流体的流速场为化=f= f （x ）叫=0 ,则该流动属于二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题列出的五个备选项中 至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
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网络教育《工程流体力学》课程作业第1章 绪论一、 单项选择题1.理想流体是指忽略（C ）的流体。
A.密度B.密度变化C.黏度D.黏度变化2.不可压缩流体是指忽略（B ）的流体。
A.密度B.密度变化C.黏度D.黏度变化3.下列各组流体中，属于牛顿流体的是（A ）。
A.水、汽油、酒精B.水、新拌砼、新拌建筑砂浆 C.泥石流、泥浆、血浆D.水、水石流、天然气4.下列各组力中，属于质量力的是（C ）。
A.压力、摩擦力B.重力、压力C.重力、惯性力D.黏性力、重力 5.在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位（C ）上的质量力。
A ．面积B ．体积C ．质量D ．重量二、 多项选择题1.下列关于流体黏性的说法中，正确的是（ABCDE ）。
A.黏性是流体的固有属性B.流体的黏性具有传递运动和阻碍运动的双重性C.黏性是运动流体产生机械能损失的根源D.液体的黏性随着温度的升高而减小 E ．气体的黏性随着温度的升高而增大 2.牛顿内摩擦定律dyd uμτ=中的（BDE ）。
A.μ为流体的运动黏度B.μ为流体的动力黏度C.dy d u 为运动流体的剪切变形D.dyd u为运动流体的剪切变形速率 E.dyd u为运动流体的流速梯度 三、 判断题单位质量力是指作用在单位体积流体上的质量力。
（×）四、 简答题简述流体的形态特征和力学特征。
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。
五、 计算题1. 某流体的温度从0℃增加至20℃时，其运动黏度ν增加了15%，密度ρ减小了10%，试求其动力黏度μ将增加多少（百分数）？【解】设0℃时，流体的动力黏度、运动黏度、密度分别为μνρ、、；20℃时，各物理量将均产生一增量，即分别为μμννρρ+∆+∆+∆、、。
联立得1(11μρνμρν∆∆∆=++-（））将10%,15%ρνρν∆∆=-=代入上式，得2. 若某流体的动力粘度μ2,粘性切应力5.3=τN/m 2，试求该流体的流速梯度d d uy。
【解】由牛顿内摩擦定律d d uyτμ=，得 第2章 流体静力学一、单项选择题1．金属压力表的读数为（B ）A.绝对压强p 'B.相对压强pC.真空压强v pD.当地大气压a p 2.重力作用下的流体静压强微分方程为=p d （A ）A.d g z ρ-B.d g z ρC./d g z ρ-（）D./d g z ρ（）3.静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力x c x c x P p A h A γ==，式中的（D ）A.c p 为受压面形心处的绝对压强B.c p 为压力中心处的相对压强C.x A 为受压曲面的面积D.x A 为受压曲面在铅垂面上的投影面积4.重力作用下的流体静力学基本方程为pz γ+=（A ）A.CB.)(x CC.)(y CD.),(y x C5.有一倾斜放置的平面闸门，如图所示。
当上下游水位都上升1m 时（虚线位置），闸门上的静水总压力(A)。
A.变大B.变小C.不变D.无法确定6.绝对压强p '、相对压强p 、真空压强v p 及当地大气压强a p 之间的关系是（A ）A.a p p p '=+B.a p p p '=-C.v a p p p '=+D.v a p p p '=-7.下列关于压力体的说法中，正确的是（A ） A.当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，↓z PB.当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，↑z PC.当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，↑z PD.当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，↓Pz8.如图所示圆柱体，其左半部在静水作用下受到浮力P，则圆柱体在该z浮力作用下将（D）。
A.匀速转动B.加速转动C.减速转动D.固定不动二、多项选择题1.1个工程大气压=（ABC）。
A.98kPaB.10mH2OC.1.0kgf/cm2D.101.3kN/m2E.760mmHg2.下列关于流体压强的说法中，正确的有（ABE）。
A.绝对压强不能为负B.相对压强可正可负C.相对压强只能为正D.真空压强可正可负E.真空压强不能为负3.如图所示形状各异的盛水容器的底面积和水深均相等，但盛水量各不相同，则作用在容器底面的静水总压力相等的有（ABCDE）。
4.图示ab曲面的压力体图中，不正确的有（ABCD）。
三、判断题静止流体的法向应力等于零。
（×）四、简答题简述静止流体中的应力特征。
特征1：方向性，即静止流体的应力方向垂直指向作用面。
特征2：大小性，即静止流体内任一点的应力大小与作用方位无关，只与改点的空间坐标有关，(,,)=。
p p x y z五、计算分析题Pa，金属测压计1.一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数4900p=表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p'和0相对压强p。
【解题要点】由0 1.50.5A p p p γγ=+=+表得水箱液面的相对压强绝对压强0049009800093100Pa a p p p '=+=-+=或93.1kPa 2.如图所示为测量容器中A 点压强的真空计。
已知 1.0m, 2.0m z h ==，试求A 点的真空压强v p 及真空度v h 。
【解题要点】真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。
由题意 得A 点真空压强()9800(21)9800Pa v a A p p p h z γ'=-=-=⨯-= 及真空度298001mH O 9800vv p h γ=== 3.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060=θ，宽度为5m b =，闸门两侧水深分别为4m H=和2m h =，为避免闸门自动开启，试求转轴C 至闸门下端B 的距离x 。
【解题要点】为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系 式中2221,21bh P bH P γγ==右左故3333222242 1.796m 3()sin 3(42)sin 60H h x H h θ--≥==--︒4.利用检查井作闭水试验检验管径1200mm d =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。
【解题要点】排水管堵头形心处的相对压强堵头所受的静水总压力5．试绘制图中AB 壁面上的压力体。
（a ）(b)(c)【解】图（a ）为实压力体 图(b)为虚压力体图（c ）为虚压力体6.如图所示盛水（重度为γ）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 。
压力体图【解题要点】取上半球为隔离体，由0=∑z F ，得NP T z=式中z P 为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得故每个螺栓所受的拉力为2(/3)R H R T Nγπ+=第3章 流体动力学理论基础一、单项选择题1.在恒定流中，流线与迹线在几何上（D ）。
A.相交B.正交C.平行D.重合2.均匀流过流断面上各点的（B ）等于常数。
A.pB.gpz ρ+ C.g u g p 22+ρ D.g u g p z 22++ρ3.已知突然扩大管道突扩前后管段的管径之比5.021=d d ，则突扩前后断面平均流速之比=21v v （A ）。
A.4B.2C.1D.0.5 4.皮托管测量测量（A ）仪器。
A.点流速B.点压强C.断面平均流速D.流量 5.文丘里管是测量（D ）的仪器。
A.点流速B.点压强C.断面平均流速D.流量 6.关于水流流向的正确说法是（D ）。
A.水一定是从高处向低处流B.水一定是从流速大处向流速小处流C.水一定是从压强大处向压强小处流D.水一定是从机械能大处向机械能小处流 7.流速水头的表达式为（B ）A.ρ22vB.22v gC.22gv D.22v g ρ 8.应用恒定总流的动量方程2211Q v v F ρββ∑（-）=解题时，F ∑中不应包括（A ）。
A.惯性力B.压力C.摩擦力D.重力二、简答题何谓渐变流？恒定渐变流过流断面上具有哪两个重要特性？ 答案要点：渐变流是指各流线接近于平行直线的流动 渐变流过流断面近似为平面恒定渐变流过流断面上流体动压强近似地按静压强分布，即同一过流断面上z+p/γ=常数三、计算分析题1.某供水系统如图所示，已知圆筒水箱直径1000D =mm ，水管直径100d =mm,若某时刻测得水管中断面平均流速22.0v =m/s ，试求该时刻水箱中水面下降的速度1v 。
【解题要点】据连续性方程 得22120.1()() 2.00.02m/s 1.0dv v D==⨯= 2.某输水管路的过渡段如图所示。
已知管径200mm,400mm A B d d ==，相对压强98kPa,49kPa A B p p ==，断面平均流速 1.0B v =m/s ，A 、B 两点高差 1.0z ∆=m 。
试判明管内水流流向，并计算管路过渡段的水头损失w h 。
【解题要点】据连续性方程 得220.4()() 1.0 4.0m/s 0.2B A B A d v v d ==⨯= 取0-0基准面，则A 、B 两断面的机械能分别为 因A B E E >，故知水流流向为A →B 。
管路过渡段的水头损失由伯努利方程 得22(0)()10.82 6.05 4.77m 22AA ABB Bw p v p v h z ggααγγ=++-∆++=-=3.如图所示水流流经等径直角弯管。
已知管径200d =mm ，管轴上A 、B 两点高差400mm ，U 形水银差压计读数h =300mm ，管流速度5.1=v m/s ，相对压强196.0kPa A p =，/13.6γγ=水银水，试求相对压强B p 和A 、B 两断面间的机械能损失w h 。
【解题要点】由差压计原理 得()(1)9.80.4196.09.8(13.61)0.3162.9kPaB A B A p z z p h γγγγ=-+--=⨯+-⨯-⨯=水银水水水由伯努利方程考虑到,A B A B v v αα==,得A 、B 两断面间的机械能损失4.如图所示，为测流需要，在宽度 2.7b =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w h 经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量Q 。
【解题要点】上游水深1 1.8m h =，下游水深2 1.80.30.12 1.38m h =--=据连续性方程1122Q bh v bh v == 得212221 1.380.771.8h v v v v h ===（1）取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）和计算点（过流断面与液面的交点），从1→2列伯努利方程（121αα==） 得2212121.52(0.3)v v g h h =---（2）联立（1）、（2）两式，得 故渠道流量322 2.7 1.38 1.61 6.0m /s Q bh v ==⨯⨯=第4章量纲分析与相似理论一、单项选择题1.下列各组物理量中，属于同一量纲的是（D ）。