流体力学计算题
流体力学计算题及答案.docx
例 1：用复式水银压差计测量密封容器内水面的相对压强，如图所示。
已知：水面高程z0=3m,压差计各水银面的高程分别为z1=0.03m, z 2=0.18m, z 3=0.04m, z 4=0.20m,水银密度ρ13600kg / m3，水的密度ρ 1000kg / m3。
试求水面的相对压强p0。
解：p0γ(z0 z1 ) γ'( z2z1) γ'(z4z3 ) p ap0γ'(z2z1 z4z3 ) γ(z0 z1 )例 2：用如图所示的倾斜微压计测量两条同高程水管的压差。
该微压计是一个水平倾角为θ的Π形管。
已知测压计两侧斜液柱读数的差值为L=30mm，倾角θ=30 °，试求压强差p1– p2。
解：p1γ(z3z1 )γ(z4z2 ) p2p1p2γ(z3z4 )γL sinθ例 3：用复式压差计测量两条气体管道的压差（如图所示）。
两个U形管的工作液体为水银，密度为ρ2，其连接管充以酒精，密度为ρ 1 。
如果水银面的高度读数为z1、 z 2、 z 3、z4，试求压强差p A– p B。
解：点 1 的压强： p A点2的压强： p2p Aγ2( z2z1 )点 3的压强： p3 p Aγ2( z2z1 )γ1( z2 z3 )p4p Aγ2( z2z1 ) γ1(z2z3 ) γ2( z4z3 ) p Bp A p Bγ2(z2 z1 z4z3 ) γ1( z2z3 )例 4：用离心铸造机铸造车轮。
求A-A 面上的液体总压力。
解：p 1 2r2gz C p 1 2r2gz p a22在界面 A-A 上： Z = - hp 1 2r2gh p a F( p p a ) 2 rdr 21 2 R41ghR2R2082例 5：在一直径 d = 300mm，而高度 H= 500mm的园柱形容器中注水至高度h1 = 300mm，使容器绕垂直轴作等角速度旋转。
如图所示。
(1) 试确定使水之自由液面正好达到容器边缘时的转数n1；(2)求抛物面顶端碰到容器底时的转数 n2，此时容器停止旋转后水面高度 h2将为多少？解： (1)由于容器旋转前后，水的体积不变( 亦即容器中空气的体积不变 ) ，有：图1d 2L1 d 2 (H h1 )424L 2( H h1 ) 400 mm0.4 m在 xoz 坐标系中，自由表面2 r 2 1 的方程：z02g对于容器边缘上的点，有：d0.15m z0 r22gz0 2 9.80.4 r 20.152∵ 2 n / 60L0.4m18.67( rad / s)n1606018.672178.3 (r / min)2(2) 当抛物面顶端碰到容器底部时，这时原容器中的水将被甩出一部分，液面为图中2所指。
工程流体力学经典计算题
工程流体力学经典计算题1、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ρρd ν＝40cSt ＝0.4St ＝0.4×10-4m 2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa ·s2、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：233/10147.11011147.1m N dy du ⨯=⨯⨯==-μτ 3、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，()N dy du AF 55.821096.11125.010141096.1114.3065.0222=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---μ4、在一直径D ＝300mm 、高H ＝500mm 的圆柱形容器中注入水至高度h 1＝300mm ，然后使容器绕其垂直轴旋转。
①试求能使水的自由液面到达容器上部边缘时的转数n 1。
②当转数超过n 1时，水开始溢出容器边缘，而抛物面的顶端将向底部接近。
试求能使抛物面顶端碰到容器底时的转数n 2，在容器静止后水面高度h 2将为多少？解：自由液面方程：gr z s 222ω=注：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半gR R g R V 422142222πωπω=⋅=抛① ()12122h H R V h R V H R -=⇒=-πππ抛抛()()11112421244n Rh H g h H R gR πωππω=-=⇒-=()()min /34.178/97.21015014.3103005008.93311r s r Rh H g n =⨯⨯⨯-⨯=-=--π ② 2/2H R V π=抛()min/4.199/323.31015014.32105008.922423322422r s r RgH n H R gR n ==⨯⨯⨯⨯==⇒=--ππππ③mm H h 250250022===附证明：抛物体的体积是同底同高圆柱体体积的一半gR R g R V 422142222πωπω=⋅=抛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=======⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰⎰⎰g r g r r z r V V gr r gdr r gdr g r r gr d r dz r V r r r z z 2221442224022********020423022202220200πωωπππωπωπωωπωππ柱柱抛5、某处装置一安全闸门，门宽B 为0.6米，门高H 为1.0米。
《流体力学》试题及答案
《流体力学》试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程？A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案：D2. 在不可压缩流体中，流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示？A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案：A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性？A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案：D4. 在下列哪种情况下，流体的动能和势能相等？A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案：C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数？A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案：D二、填空题（每题5分，共25分）6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案：流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案：ρV = 常数8. 在恒定流场中，流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案：加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案：能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案：随机性、三维性、非线性三、计算题（每题25分，共50分）11. 一个直径为10cm的管道，流体的流速为2m/s，流体的密度为800kg/m³，求管道中流体的流量。
解：流量Q = ρvA其中，ρ为流体密度，v为流速，A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案：管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐，储罐内充满水，水面高度为1m。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
Q v1A1 v2 A2
Q
v2 A2
4
0.12
3
0.0234 m3
/
s
v1
4Q
d12
4 0.0234
0.152
1.3
3
6 m
/
s
编辑ppt
• 习题3-15 判断流动 ux = xy；uy = -xy 是否满足不可压缩流动的连续性条件 。 • 解： 因为 ux = xy；uy = -xy 与时间无关，所以流动定常，根据定常不可压微分形式连续方程，
•
图示为一轴流风机，已测得进口相对压力p1= -103 Pa，出口相对压力p2 = 150 Pa。设截面
1-2间压力损失 100Pa，求风机的全压P ( P为风机输送给单位体积气体的能量 ) 。
• 解：
p1
1
2
v12
z2
z1 ga
p
p2
2
2
v22
ghw
1000 0 p 150100
P 1250 Pa
第一章 流体及其物理性质
•
• 例1－2 相距为h=10 mm的两固定平板间充满动力粘度μ=1.49 Pa·s的甘油， 若两板间甘油的速度分布为u=4000y(h-y)
•
(1) 若上板的面积A=0.2 m2，求使上板固定不动所需的水平作用力F；
•
(2) 求y=h/3和2h/3处的内摩擦应力，
并说明正负号的意义。
有一圆桶，半径R=1m，高H=3.5m，桶内盛有高度h=2.5m的水。圆桶绕中心
轴匀速旋转。问水恰好开始溢出时，转速ω为多少？而此时距中心线r=0.4m处桶底 面上A点的压力是多少?
• 解：(1) 求旋转速度ω
流体力学计算题练习及答案
练习题1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度ρ1=0.8×103kg/m 3的油，下部为密度ρ2=103 kg/m 3的水，已知h 1=0.4m ，h 2=0.2m 。
测压管中水银柱的读数h =0.5m ，水银的密度为ρ1=13.6×103 kg/m 3。
求密闭容器中油液面上的压强p 0。
2. 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱，使水有膨胀的余地。
若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的膨胀系数为βT ＝9×10－4 1/℃，求膨胀水箱的最小容积。
3. 当温度不变，压强从0.20 MPa 增加到10 MPa 时，某种液体的体积减小0.49%，求该液体的体积模量。
4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表M 的读数为100kPa ，右边真空计V 的读数为 3.5mH2O ，试求连接两容器的水银压差计中h 的读值。
5. 已知流体运动的速度场为：3231yv xy v y x ==，，试求t=2时过点()()x y z ，，，，=312处的流线方程。
hp ap 0h 1h 2ρ1ρ2ρ36. 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h ＝50cm ，H ＝3m ，管道直径D ＝25mm ，λ＝0.02，各局部阻力系数分别为ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：为维持稳定的管中流速V ＝1m/s ，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?7. 右图为毕托管示意图。
液体自左向右流动，直管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开口迎着流动方向。
测得A 点的液柱高度为hA =170 mm ，B 点的液柱高度为hB = 230 mm ，已知液体的密度为 =990 kg/m3，忽略阻力损失，试计算管内液体的流速uA 。
8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为d =12mm 的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m 的容器中，两容器内的水位始终保持不变。
多套完整流体力学试卷及答案
多套完整流体⼒学试卷及答案流体⼒学试卷及答案⼀⼀、判断题1、根据⽜顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦⼒⼤⼩与该处的流速⼤⼩成正⽐。
2、⼀个接触液体的平⾯壁上形⼼处的⽔静压强正好等于整个受压壁⾯上所有各点⽔静压强的平均值。
3、流体流动时，只有当流速⼤⼩发⽣改变的情况下才有动量的变化。
4、在相同条件下，管嘴出流流量系数⼤于孔⼝出流流量系数。
5、稳定（定常）流⼀定是缓变流动。
6、⽔击产⽣的根本原因是液体具有粘性。
7、长管是指运算过程中流速⽔头不能略去的流动管路。
8、所谓⽔⼒光滑管是指内壁⾯粗糙度很⼩的管道。
9、外径为D ，内径为d 的环形过流有效断⾯，其⽔⼒半径为4d D -。
10、凡是满管流流动，任何断⾯上的压强均⼤于⼤⽓的压强。
⼆、填空题1、某输⽔安装的⽂丘利管流量计，当其汞-⽔压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为s L /2，分析当汞⽔压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。
2、运动粘度与动⼒粘度的关系是，其国际单位是。
3、因次分析的基本原理是：；具体计算⽅法分为两种。
4、断⾯平均流速V 与实际流速u 的区别是。
5、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式为，其适⽤条件是。
6、泵的扬程H 是指。
7、稳定流的动量⽅程表达式为。
8、计算⽔头损失的公式为与。
9、⽜顿内摩擦定律的表达式，其适⽤范围是。
10、压⼒中⼼是指。
三、简答题1、稳定流动与不稳定流动。
2、产⽣流动阻⼒的原因。
3、串联管路的⽔⼒特性。
4、如何区分⽔⼒光滑管和⽔⼒粗糙管，两者是否固定不变？5、静压强的两个特性。
6、连续介质假设的内容。
7、实际流体总流的伯诺利⽅程表达式及其适⽤条件。
8、因次分析⽅法的基本原理。
9、欧拉数的定义式及物理意义。
10、压⼒管路的定义。
11、长管计算的第⼀类问题。
12、作⽤⽔头的定义。
13、喷射泵的⼯作原理。
14、动量⽅程的标量形式。
15、等压⾯的特性。
16、空间连续性微分⽅程式及其物理意义。
17、分析局部⽔头损失产⽣的原因。
流体力学考试题及答案
流体力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的基本假设是什么？A. 流体是不可压缩的B. 流体是完全弹性体C. 流体是完全塑性体D. 流体是连续介质答案：D2. 流体静力学中，压力的分布规律是什么？A. 与深度成正比B. 与深度成反比C. 与深度无关D. 与深度的平方成正比答案：A3. 流体的粘性是由什么决定的？A. 温度B. 压力C. 密度D. 以上都是答案：A4. 伯努利方程描述了什么？A. 流体的静压和动压关系B. 流体的压缩性C. 流体的粘性D. 流体的热力学性质答案：A5. 流体的雷诺数是用来描述什么的？A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案：C6. 什么是流体的不可压缩性条件？A. 密度不变B. 温度不变C. 压力不变D. 速度不变答案：A7. 流体的连续性方程描述了什么？A. 流体的动量守恒B. 流体的动能守恒C. 流体的质量守恒D. 流体的热能守恒答案：C8. 流体的湍流与层流的区别是什么？A. 湍流有粘性，层流没有B. 湍流是有序的流动，层流是无序的C. 湍流是无序的流动，层流是有序的D. 湍流和层流都是有序的流动答案：C9. 流体的边界层厚度与什么有关？A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性D. 流体的压缩性答案：C10. 什么是流体的临界雷诺数？A. 流体开始流动的雷诺数B. 流体从层流转变为湍流的雷诺数C. 流体达到最大速度的雷诺数D. 流体达到最大压力的雷诺数答案：B二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述流体力学中的纳维-斯托克斯方程及其物理意义。
答案：纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程，它将流体的动量守恒定律与流体的粘性联系起来。
方程表明，流体的加速度不仅与压力梯度有关，还与粘性力有关。
物理意义上，它描述了流体内部的动量传递过程。
2. 描述流体的粘性对流动的影响。
答案：流体的粘性对流动有显著影响。
流体力学试题及答案4
流体力学试题及答案4一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，描述流体运动的基本概念是（）。
A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案：C2. 流体静力学基本方程中，描述流体静压力与深度关系的公式是（）。
A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案：A3. 在不可压缩流体中，连续性方程表明（）。
A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案：A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述（）。
A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案：C5. 根据伯努利方程，流体在管道中流动时，流速增加会导致（）。
A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用符号________表示。
答案：μ2. 当流体流动时，如果流体的流线不相交，则该流动称为________流动。
答案：层流3. 流体力学中，流体的惯性力与流体的________和________有关。
答案：密度，速度4. 流体力学中，流体的表面张力是由分子间的________力引起的。
答案：吸引力5. 流体力学中，流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。
答案：变化三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。
答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。
边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。
2. 描述流体力学中的能量守恒定律，并给出其数学表达式。
答案：能量守恒定律表明，流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。
数学表达式为：ρu(E + p/ρ + gz) = constant，其中ρ是流体密度，u是流体速度，E是单位质量流体的内能，p是压力，g是重力加速度，z是垂直高度。
流体力学--第3章习题
1
1 2 2
解： （1）列两自由液面的伯努利方程，只计沿 程损失，得到
H hf
2
64 l v 32lQ 128 lQ hf 4 Re d 2 g gd 4 gd 4
校核流态
2.73 0.006 Re 1918 2320 6 8.54 10 vd
层流
沿程阻力系数
一、选择题
C 1. 圆管紊流过渡区的沿程阻力系数________ 。 A. 与雷诺数Re有关； B. 与管壁相对粗糙度△/d有关； C. 与Re和△/d有关； D. 与Re和管长l有关。 B 2. 圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数________ 。 A. 与雷诺数Re有关； B. 与管壁相对粗糙度△/d有关； C. 与Re和△/d有关； D. 与Re和管长l有关。
解: 列橡皮管进, 出口两端伯努利方程：
pm
L v2 ( ) d 2g
2 pm
v
L d
2 5.49 105 5.024m s
18 1000 (7.5 0.024 ) 0.012
6. 长管输送液体只计沿程损失，已知 H=127.4m, L=500m, 管路末端可用水头 h=2H/3，管路末端 可用功率为 1000Kw, λ=0.024,求管路的输送流量 与管路直径。
3. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平 均流速为： C A. 4m／s B. 3.2m／s C. 2m／s D. 1m／s
二、计算题
1. ρ=0.85g/cm3、v=0.18cm2/s的油在管径为100mm的 管中以 v =6.35cm/s的速度作层流运动， 求（1）管中心处的最大流速； （2）在离管中心r=20mm处的流速； （3）沿程阻力系数λ ； （4）管壁切应力τ0及每1000km管长的水头损失。
流体力学例题
由于两边密度为ρ1的液体容量相等，所以D2h2=d2h，代入
上式得
p1
p12360029g.80611Dd2200..011122g
h
1000
9.806
0.03
=3709.6(pa)
图2-17
【例2-3】 用双Ｕ形管测压计测量两点的压强差，如 下图所示，已知h1=600mm，h2=250mm，h3=200 mm，
【例1-1】 一平板距另一固定平板δ=0.5mm，二 板水平放置，其间充满流体，上板在单位面积上为 τ=2N/m2的力作用下，以μ=0.25m/s的速度移动，求该 流体的动力黏度。
【解】由牛顿内摩擦定律 • 由于两平板间隙很小，速度分布可认为是线性分布
du
dy
•
du
u0
0.5 10 3 2
方程微分为
dx dy
uv
将两个分速度代入流线微分方程（3-15），得到
dx dy ky kx
即
xdx+ydy=0
积分上式得到 x2+y2=c
即流线簇是以坐标原点为圆心的同心圆。
【例3-4】 假设有一不可压缩流体三维流动，其速度 分布规律为）U=3（x+y3)，v=4y+z2，w=x+y+2z。试分 析该流动是否连续。
g
h1 2
h1
1
1 2
gh12
1 2
9806 22
19612(N )
y p1
yc
Ic yc A
其中通过形心轴的惯性矩IC=bh31/12，所以
即F1的作用点位置在离底1/3h=2/3m处。
淹没在自由液面下h2深的矩形水闸的形心yc=hc=h2/2。
高等流体力学——计算
一、 计算题1．在球坐标系下，θcos 33⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∞r a V v r ，θθsin 2133⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=∞r a V v ，0=ϕv ，试证明：a r = 是流面。
[解]：2．设有一定常流动为：z y u 2+= z x v 2+= y x w +=求：速度梯度张量，变形速度张量，应力张量，偏应力张量以及作用在球面1222=++z y x 上的合力。
（设流体介质的动力粘性系数为μ，压力函数为p ）[解]：速度梯度张量 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=∂∂=∇022101110z w z v z u y w y v yux w x v xux u V i j 应力张量 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=++-=+-=p p p s s p p P ij kk ij ij ij ij μμμμμμδμδτδ333232)31(2偏应力张量 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+=033302320)31(2μμμμμμδμτij kk ij ij s s 变形速度张量 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=0232323012310)(21)(21)(21)(21)(21)(21z w yw z v x w z u z v y w y v x vy u z u x w yu x v x uS 球面上的合力s P e F Sr δ⋅=⎰i z y x r e e e e αϕθϕθϕ=++=cos sin sin cos sin⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---==p p p p P ij μμμμμμ333232⎰⎰⎰==ππδθαϕδϕδα020sin ij i ij Si p s p Fδθϕμθϕμθϕϕδϕππ)cos 3sin sin 2cos sin (-sin 020⎰⎰++=p e x δθϕμθϕθϕμϕδϕππ)cos 3sin sin -cos sin (2sin 020⎰⎰++p e y δθϕθϕμθϕμϕδϕππ)cos sin sin 3 cos sin (3sin 020⎰⎰-++p e zδθϕμθϕμθϕϕδϕππ)cos 3sin sin 2cos sin (-sin 020⎰⎰++=p e F x δθϕμθϕθϕμϕδϕππ)cos 3sin sin -cos sin (2sin 020⎰⎰++p e y δθϕθϕμθϕμϕδϕππ)cos sin sin 3 cos sin (3sin 020⎰⎰-++p e z⎰⎰⎰-++=ππππππϕδϕθϕϕδϕθϕμϕδϕϕθμ02002020sin cos sin cos 3sin cos 3p e e e F z y x0sin cos 2) 3 3(0=-+=⎰πϕδϕϕπμμy y x e p e exθor zyφ3．一无限平板的上半空间充满粘性不可压缩流体，平板初始由静止开始于某时刻起沿自身平行方向作周期性的振动，若运动规律为)cos(0t u u ω=，运动中压力不变。
流体力学期末复习,计算部分
三计算题一、粘性1．一平板在油面上作水平运动，如图所示。
已知平板运动速度V=1.0m/s ，板与固定边界的距离δ＝1mm ，油的粘度μ＝0.09807Pa ·s 。
试求作用在平板单位面积上的切向力。
2. 一底面积为2cm 5045⨯， 质量为6kg 的木块，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动， 木 块运动速度s m 2.1=u，油层厚度mm 1=δ，斜面角C 02 =θ（如图所示），求油的动 力粘度μ。
δuθ二静力学1．设有一盛水的密闭容器，如图所示。
已知容器内点A 的相对压强为4.9×104Pa 。
若在该点左侧壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度ρ＝1000kg/m 3,试问需要多长的玻璃测压管？若在该点的右侧壁上安装一水银压差计，已知水银的密度ρHg ＝13.6×103kg/m 3,h 1=0.2m,试问水银柱高度差h 2是多大？2．如图所示的半园AB 曲面，宽度m 1=b，直径m 3=D ，试求曲AB 所受的静水总压力。
D/2AB水水DαO B O A Hp a3. 如下图，水从水箱经管路流出，管路上设阀门K ，已知L=6m,α=30°,H=5m, B 点位于出口断面形心点。
假设不考虑能量损失，以O-O 面为基准面，试问：阀门K 关闭时，A 点的位置水头、压强水头、测压管水头各是多少？4. 位于不同高度的两球形容器，分别贮有 2m kN 9.8=gA ρ的 油 和2m kN 00.10=gB ρ的盐水，差压计内工作液体为水银。
m 21=h ，m 32=h ，m 8.03=h ，若B 点压强2cm N 20=B p ，求A 点压强A p 的大小。
••M MA B汞h h h γγAB1235. 球形容器由两个半球面铆接而成，有8个铆钉，球的半径m 1=R，内盛有水， 玻璃管中液面至球顶的垂直距离2m . 1=H ，求每个铆钉所受的拉力。
RH6．设有一盛静水的密闭容器，如图所示。
流体力学计算题
如图所示，用笋管水银测压计测水箱表面的斥强c 图中岛程的収位为叽试求水箱表面的相对压强。
（水银的密度p = 13600^//n 3）2、如图题1图所示，密度p = 920kg/n F 的油在管中流动°用水银压差讣测虽长度I = 3m 的管流的斥差.其读数为 从=90mm. 已知管径d =25mm .测御的油的流虽Q = 4.5x\0^m 3/s .试求油的运动粘性系数°3、图示一密闭容湍.上层为空气.中层为P =800kg/nP 的石油.下层为P=1200kg/nP 的甘油。
试求：出测斥管中廿油表而 高程为9.14m 时压力表G 的读数。
Jr\d_ _Q 厂—题型一：曲面上静水总压力的计算问题（注：千万注意方向，绘出压力体）1、AB |11|面为一圆柱形的1川分之一，半径R=0.2m,宽度（垂直纸面）B=0.8m ＞水深H=l ・2m,液体密度p = 85（Kg/m\ AB 曲面左侧受到液体压力。
求作用在AB 曲而上的水平分力和铅直分力。
（10分）R解：（1）水平分力： PS=pg （H--^.RB •……（3分）=850x9.8x （1.2 —）x0.2x0.8 = 1466.1A^ ,方向向右（2 分）。
（2）铅直分力：绘如图所示的压力体.则■ r欣2P 二■浮■ pg （H-R ）R +亍 B ....... （3 分）■ ■ • 2 ■-850x9.8x （1.2-0・2）x0・2+竺岁兰 0.8-15421,方向向下（2 分）。
2. 有一圆滚门.长度l=10m,直径D=4・2m,上游水深Hl=4. 2m,下游水深H2=2. Im,求作用于 圆滚门上的水平和铅直分圧力。
解题思路：(1)水平分力： 几=门_几=*7(耳'—HA (2)作压力体，如图，则Q 4/3 如2化=严=沖=^x ———l3•如图示.一半球形闸门.已知球门的半径R = \m ,上下游水位差H = \m >试求闸门受到的水平分力和竖直分力的 大小和方向。
流体力学试题及答案
流体力学复习题--—-—2013制一、填空题1、1mmH2O= 9.807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。
3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。
4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时粘性力与惯性力的对比关系。
5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2,总阻抗S为。
串联后总管路的流量Q为Q= Q1 =Q2，总阻抗S为S1+S2 .6、流体紊流运动的特征是脉动现行，处理方法是时均法 .7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力和局部阻力 .8、流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。
9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合。
11、理想流体伯努力方程常数中，其中称为测压管水头。
12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在流线，因而一切平面流动都存在流函数，但是，只有无旋流动才存在势函数。
13、雷诺数之所以能判别流态 ,是因为它反映了惯性力和粘性力的对比关系。
14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力性、表面张力性和压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体 .作用与液上的力包括质量力，表面力.17、力学相似的三个方面包括几何相似、运动相似与动力相似 .18、流体的力学模型是连续介质模型。
19、理想气体伯努力方程中，称势压，全压，称总压20、紊流射流的动力特征是各横截面上的动量相等。
21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式，u的单位为pa。
s 。
27、流体流动的状态分为层流和紊流 .二、判断题1。
在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。
( √ )2.管道突然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情况下导出的。
（╳）3。
流体力学计算题
四．计算题（05）1-1 若某油箱中有体积为5.0m 3的油所受的重力为41313N ，试确定这种油的密度。
解：因为Vg mg G ρ== 液体密度()31.90081.9541313mkg VgG =⨯==ρ1-2 某容器内有体积为500cm 3的某种液体，在天平上称得液体的质量为0.453kg ，试求该液体的密度和相对密度。
解：V m=ρ= 906 kg/m 3 9.01000906===水ρρd 061-3 已知密度为900kg/m 3的石油所受的重力为3.175×106N ，试确定其体积。
解：Vg mg G ρ==()36081.99003175000=⨯==gGv ρ1-4 温度为20℃的水每小时流入加热器的体积为60m 3，经过加热后，水温升高到80℃。
若水的体积膨胀系数βt 为550×10-6l/℃，那么水从加热器中流出时，每小时流出的体积为多少？解：dt dVV t 1=β 所以 dV=t β.V .dt=1.98m 3 dV=V 2－V 1 所以V 2＝dV ＋V 1＝61.9m 3五．计算题(05)2-1 在海面以下h=30m 处测得相对压力为3.09×105Pa ，试确定海水的密度。
解: 所以Kg/m 32-2 气压计读数为755mmHg ，求位于水面以下7.6m 深处的绝对压强。
解:＝74556(Pa) Pa ＝755×=760101325100658.39 (Pa)P 绝＝P 表+ Pa ＝17521.439 (pa)2-3 某容器中液面上的压强p 0=1×104Pa ，液体密度ρ=1000kg/m 3，试求在液面下h=2m 处M 点的绝对压强和表压强。
解:＝1000×9.81×2＝19620(pa )P 绝＝P 表+P 0＝19620+105＝119620(Pa)2-4 某圆柱形容器内装三种液体，如图题2-4所示，上层油的相对密度d 1=0.8，中层水的相对密度d 2=1，下层汞的相对密度d 3=13.6。
《流体力学与流体机械》计算题及答案
1 2
总结词
掌握流体流动阻力和能量损失的计算方法，了解 流体流动过程中阻力和能量的变化规律。
流体流动阻力计算
根据流体流动的雷诺数和流体性质，计算流体在 管道中的流动阻力，包括直管阻力和局部阻力。
3
能量损失计算
根据伯努利方程和流体流动的能量守恒原理，计 算流体在管道中的能量损失，包括沿程损失和局 部损失。
分析流体在流动过程中 的温度变化，以及由此
产生的热能转换。
03
探讨流体流动与热能转 换之间的关系，以及其 对流体机械性能的影响。
05
详细描述
02
计算流体在流动过程中 由于热传导、对流和辐 射等热传递方式而产生
的热量交换。
04
流体流动与化学能转换计算
总结词：计算流体在流动 过程中由于化学反应而产 生的化学能转换。
详细描述
分析流体在流动过程中可 能发生的化学反应，以及 由此产生的化学能转换。
探讨流体流动与化学能转 换之间的关系，以及其在 化工、制药等领域中的应 用。
计算化学反应过程中流体 的能量变化，以及其对流 体机械性能的影响。
THANKS
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计算流体在流动过程中由于机械能转换 而产生的能量损失或增益。
分析流体在流动过程中所受的阻力，如 摩擦力和局部阻力，对机械能转换的影 响。
详细描述
计算流体在管道中流动时的压力能变化 ，以及由此产生的速度和流量的变化。
流体流动与热能转换计算
总结词：计算流体在流 动过程中由于温度变化
而产生的热能转换。
01
必需汽蚀余量（NPSHr）
泵开始发生汽蚀时，所必须的最低有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量（NPSHa）
泵在实际运行中，所实际具有的有效汽蚀余量。
流体力学计算题(精选.)
水水银题1图1、如图所示，用多管水银测压计测水箱表面的压强。
图中高程的单位为m 。
试求水箱表面的相对压强。
（ 水银的密度3/13600m kg =ρ）2、如图所示，密度3920/kg m ρ=的油在管中流动。
用水银压差计测量长度3l m =的管流的压差，其读数为90h mm ∆=。
已知管径25dmm =，测得的油的流量434.510/Q m s -=⨯，试求油的运动粘性系数。
3、图示一密闭容器，上层为空气，中层为ρ=800kg/m 3的石油，下层为ρ=1200kg/m 3的甘油。
试求：当测压管中甘油表面高程为9.14m 时压力表G 的读数。
题型一：曲面上静水总压力的计算问题（注：千万注意方向，绘出压力体）1、AB 曲面为一圆柱形的四分之一，半径R=0.2m ，宽度（垂直纸面）B=0.8m ，水深H=1.2m ，液体密度3/850m kg =ρ，AB 曲面左侧受到液体压力。
求作用在AB 曲面上的水平分力和铅直分力。
（10分） 解：（1）水平分力：RB RH g A h P z c x ⋅-==)2(ργ…….(3分) N 1.14668.02.0)22.02.1(8.9850=⨯⨯-⨯⨯=，方向向右（2分）。
（2）铅直分力：绘如图所示的压力体，则B R R R H g V P z ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-==4)(2πργ……….（3分）1.15428.042.014.32.0)2.02.1(8.98502=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯+⨯-⨯⨯=，方向向下（2分）。
2．有一圆滚门，长度l=10m ，直径D=4.2m ，上游水深H1=4.2m ，下游水深H2=2.1m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
ldQhG BA空 气 石 油甘 油7.623.661.529.14m11解题思路：（1）水平分力：l H H p p p x )(21222121-=-=γ 方向水平向右。
（2）作压力体，如图，则l D Al V p z 4432πγγγ⨯=== 方向垂直向上。
流体力学考研试题及答案
流体力学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的粘性是由以下哪个因素决定的？A. 温度B. 压力C. 流速D. 密度答案：A2. 伯努利方程适用于以下哪种流体？A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 粘性流体D. 理想流体答案：D3. 流体静力学中，压力随深度增加而如何变化？A. 线性增加B. 线性减少C. 指数增加D. 指数减少答案：A4. 雷诺数是用来描述流体流动的什么特性？A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 膨胀性5. 流体力学中，连续性方程表达的是哪种守恒定律？A. 能量守恒B. 动量守恒C. 质量守恒D. 电荷守恒答案：C6. 流体在管道中流动时，如果管道截面缩小，流速将如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：A7. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程是用来描述流体的哪种运动？A. 静止B. 匀速直线运动C. 非定常运动D. 定常运动答案：C8. 流体力学中，表面张力是由于分子间哪种力的作用？A. 引力B. 斥力C. 摩擦力D. 粘性力答案：A9. 流体力学中的层流和湍流是根据什么来区分的？B. 雷诺数C. 管道直径D. 流体密度答案：B10. 在流体力学中，流体的粘性系数是与温度成何种关系？A. 正比B. 反比C. 无关D. 先增加后减少答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用希腊字母________表示。
答案：μ2. 流体力学中，流体的密度用符号________表示。
答案：ρ3. 流体力学中，流体的压强用符号________表示。
答案：p4. 流体力学中，流体的流速用符号________表示。
答案：v5. 流体力学中，流体的流量用符号________表示。
答案：Q6. 流体力学中，流体的动量用符号________表示。
答案：p7. 流体力学中，流体的动能用符号________表示。
答案：K8. 流体力学中，流体的势能用符号________表示。
工程流体力学计算题集(含答案)
30.(6分)飞机在10000m 高空(T=223.15K,p=0.264bar)以速度800km/h 飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。
(空气的比热容为C p =1006J/(kg ·K)，等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R 为287J/(kg ·K))T 0=T ∞+v C p ∞=+⨯⨯232222315*********21006/.()/()=247.69KM ∞=v a ∞∞=⨯⨯⨯=(/)...80010360014287223150743 P 0=p ∞11221+-⎡⎣⎢⎤⎦⎥∞-k M k k =0.26411412074038214141+-⨯⎡⎣⎢⎤⎦⎥=-.....bar31.(6分)一截面为圆形风道，风量为10000m 3/h ，最大允许平均流速为20m/s ，求：(1)此时风道内径为多少?(2)若设计内径应取50mm 的整倍数，这时设计内径为多少? (3)核算在设计内径时平均风速为多少? 依连续方程（ρ=C ）v 1A 1=v 2A 2=q v(1)v 1π412d q v = d 1=100004360020⨯⨯π=0.42m=420mm (2)设计内径应取450mm 为50mm 的9倍，且风速低于允许的20m/s (3) 在设计内径450mm 时，风速为 v q d m s v 2222441000036000451746==⨯⨯=ππ../ 32.(7分)离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U 形管读数h=100mmH 2O ，水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m 3，ρ空=1.2kg/m 3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量q v 。
由伯努利方程0+0+0=p gρ+0+v g 22得v=-2p ρ由静力学方程p+ρ水gh=0⇒p=-ρ水gh 代入 得 v=22980701100012ghρρ水=⨯⨯⨯...=40.43m/s q v =v •=⨯⨯=ππ44043404508223d m s .(.)./33.(7分)要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：容器内部的压强值，最高时是表压强p e =1500Pa,最低时是真空值p v =1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m ，最低水位应在疏水管口上b=0.2m(水密度ρ=1000kg/m 3，重力加速度g=9.8m/s 2)求：(1)疏水管长度L 。
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6．高压管末端的喷嘴如图，出口直径d=10cm，管端直径D=40cm，流量Q=0.4m3/s，喷嘴和管以法兰盘连接，共用12个螺栓，不计水头损失，不计水和管嘴的重量，求每个螺栓受力为多少。
[1]
7．矩形断面的平底渠道。已知渠道宽度B=2.7m，渠道河床在某断面有一上升坎，坎高度h1=0.5m，坎上游渐变流断面上的水深H=2m，坎后水面下降h2=0.15m，忽略边壁和底部摩擦阻力，试求水流对底坎的推力R。
[1]
10．一水平放置的突然扩大管路，直径由d1=50mm扩大到d2=100mm，在扩大前后断面接出的双液比压计中上部为水，下部为=15.7kN/m3的四氯化碳，当流量Q=16 m3/h时的比压计读数h=173mm，求突然扩大的局部阻力系数，并与理论计算值进行比较。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
11．直径为0.5m的通风管道，流动属紊流粗糙区，当空气流量为3m3/s，在400m长的管段上的压差值为20cm水柱高，温度为10ºC时的空气密度为1.25kg/m3，沿程摩阻系数。求管壁的当量粗糙高度ks。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
12．薄壁孔口出流，直径d=2cm，。水箱水位恒定H=2m，试求：（1）孔口流量Q；（2）此孔口外接圆形管嘴的流量Qn；（3）管嘴收缩断面的真空高度。
[1]
4．有一圆滚门，长度l=20m，直径D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。
1]
5.钢储罐内装满10°C的水，密封加热到75°C，在加热增压的温度和压强范围内，水的热膨胀系数α= 4.1×10-4/°C，体积弹性模量E= 2×109 N/m2，罐体坚固，假设容积不变，试估算因加热罐壁承受的压强。
[1]
2.如图所示一贮水容器，器壁上装有a、b、c三个直径为1m的半球形盖，已知H=2m,h=2m,求这三个盖各自所受静水总压力的大小。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
3.矩形闸门高h=3m，宽b=2m，上游水深h1= 6 m，下游水深h2= 4.5 m，试求：（1）作用于闸门的静水总压力；（2）压力中心的位置。
[1]
15．梯形断面明渠，底宽b=3m，底坡i=0.0002，边坡系数m=2.0，粗糙系数0.02，水深h=1.2m，试求通过流量。
[1]
16．一梯形断面渠道，已知通过流量Q=5 m3/s，边坡系数m=1.0，粗糙系数n=0.02，底坡i=0.0002，试按水力最优条件设计此渠道断面。
17．一梯形断面明渠，要求流量Q=1 m3/s，底坡i=0.0022，边坡系数m=1，粗糙系数n=0.03，若允许流速[v]max=0.8m/s，试求梯形断面底宽b和水深h。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
1.密封方形柱体容器中盛水，底部侧面开0.4m高×0.6m宽的矩形闸门孔，矩形闸门形心水深为2m，水面绝对压强p0=118 kPa，当地大气压强pa=98 kPa，求作用于闸门的静水总压力及作用点。
【题型：计算】【100分】【限300个汉字以内】
[1]
8．如图所示，两水池水位恒定，水池水面高差H=43.9m，已知管道直径d=10cm，管长l=20m，沿程摩阻系数λ=0.042，局部水头损失系数ζ阀=0.26，每个ζ弯=0.8。试求通过流量Q。
[1]
9．水箱中的水经管道出流，已知管道直径为25mm，长度为6m，水位H=13m，沿程摩阻系数λ=0.02，试求流量Q及管壁切应力。
[1]
13．长管管网，三管并联，第一支路的直径是0.25m，管长是1000m，第二支路的直径是0.2m，管长是600m，各条管线沿程阻力系数均为0.025。已知管路的输入流量Q=200 L/s。求各支路流量。
1]
14．梯形断面明渠，底坡是0.0005，边坡系数1.0，粗糙系数0.02，按水力最优断面条件求均匀流流量为10m3/s时的渠道底宽和正常水深。
18．上、下游水箱中间有一连接管，水箱水位恒定，上游水箱水深h1=4 m，下游水箱水深h2=2.8m，连接管内充满两种不同的沙层（l1=1.5 m，k1=0.003 m/s；l2=2m，k2=0.001 m/s，），管道断面积为0.01m2，试求渗流量。