流体力学第2章 习题
第二章流体力学习题课
299.3kPa
一矩形闸门铅直放置，如图所示，闸门顶水深h1=1m，闸
p 2H g ( 1 2)
p 3p 2g ( 3 2)
p 4p 3H g ( 3 4 )p A p 5 p 4g ( 5 4 )
解题步骤
联立求得
p A H g ( 1 2 ) g ( 3 2 ) H g ( 3 4 ) g ( 5 4 )
将已知值代入上式，得 ，
解题步骤
②求压力中心
因 yC hC 2m 惯性矩
Jcx1 1 2b h 31 1 2 1 .5 m 2 m 3 1 m 4
代入公式
yD
yC
JCx
yC A
，得
yD2m 2m 1 1 .m 5m 42m 2.17m
而且压力中心D在矩形的对称轴上。
hC yC yD
x
b
C
y
D
题 目4
如图所示，水池壁面设一圆形放水闸门，当闸门关闭 时，求作用在圆形闸门上静水总压力和作用点的位置。 已知闸门直径d = 0.5m，距离 a= 1.0m，闸门与自由水面
等压面、等势面及质量
力三者之间的关系 d p fxd x fyd y fzd z
重力场中
静止流体中 的压强分布
不可压缩流体
dp gdz pp 0 g z s z, z s H
流体静力学内容概要
液体的相对平衡
pp 0 gzs z
(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。
流体力学三版第2章课后答案
第一章 流体的基本概念1-1 单位换算：1.海水的密度ρ=1028公斤/米3，以达因/厘米3，牛/米3为单位，表示此海水的重度γ值。
解：2.酒精在0℃时的比重为0.807，其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解：l-2 粘度的换算：1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3，动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。
求此石油的运动粘性系数ν。
解：2.某种液体的比重为1.046，动力粘性系数μ=1.85厘泊，其运动粘性系数为若干斯? 解：3.求在1大气压下，35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。
解：1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子，水平放置，板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。
下板固定不动，上板以1.5米/秒的速度移动，问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解：1-4 直径为150毫米的圆柱，固定不动。
内径为151.24毫米的圆筒，同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为250毫米。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。
转动外筒，每分钟100转，测得转矩为9.091牛米。
假设空隙中甘油的速度按线性分布，也不考虑末端效应。
流体力学课后习题答案第二章
第二章 流体静力学2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。
解：08509.8 1.814994Pa p gh ρ==⨯⨯=2-2 密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米，A 点在液面下1.5m ，液面压强。
解：0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880PaM B A p p g h h ρ=+-=+⨯⨯-=-⨯=-2-3 水箱形状如图，底部有4个支座。
试求底面上的总压力和四个支座的支座反力，并讨论总压力和支座反力不相等的原因。
解：底面上总压力（内力，与容器内的反作用力平衡）()10009.81333352.8KN P ghA ρ==⨯⨯+⨯⨯=支座反力支座反力（合外力）3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=⨯⨯+=2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ，直径d=0.4m ，容器底直径D=1.0m ，高h=1.8m 。
如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。
求容器底的压强和总压力。
解：压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4G p gh A ρπ=+=+⨯⨯= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=⋅=⨯⋅=2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。
图中高程单位为m ，试求水面的绝对压强。
解：对1-1等压面02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞将两式相加后整理0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPap g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+=2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ，U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。
流体力学第二章参考答案
第二章 流体静力学2-1 将盛有液体的U 形小玻璃管装在作水平加速运动的汽车上(如图示)，已知L ＝30 cm ，h ＝5cm ，试求汽车的加速度a 。
解：将坐标原点放在U 形玻璃管底部的中心。
Z 轴垂直向上，x 轴与加速度的方向一致，则玻璃管装在作水平运动的汽车上时，单位质量液体的质量力和液体的加速度分量分别为0,0,,0,0x y z x y z g g g ga a a a ===-===代入压力全微分公式得d (d d )p a x g z ρ=-+因为自由液面是等压面，即d 0p =，所以自由液面的微分式为d d a x g z =- 积分的：a z x c g=-+，斜率为a g -，即a g h L = 解得21.63m/s 6g a g h L ===2-2 一封闭水箱如图示，金属测压计测得的压强值为p ＝4.9kPa(相对压强)，测压计中心比A 点高z ＝0.5m ，而A 点在液面以下h ＝1.5m 。
求液面的绝对压强和相对压强。
解：由0p gh p gz ρρ+=+得相对压强为30() 4.91010009.81 4.9kPa p p g z h ρ=+-=⨯-⨯⨯=-绝对压强0( 4.998)kPa=93.1kPa abs a p p p =+=-+2-3 在装满水的锥台形容器盖上，加一力F ＝4kN 。
容器的尺寸如图示，D ＝2m ，d ＝l m ，h ＝2m 。
试求(1)A 、B 、A ’、B ’各点的相对压强；(2)容器底面上的总压力。
解：(1)02 5.06kPa 4F F p D A π===,由0p p gh ρ=+得：0 5.06kPa A B p p p ===''0 5.06kPa+10009.82Pa 24.7kPa A B p p p gh ρ==+=⨯⨯=(2) 容器底面上的总压力为2'24.7kPa 77.6kN 4A D P p A π==⨯= 2-4 一封闭容器水面的绝对压强p 0＝85kPa ，中间玻璃管两端开口，当既无空气通过玻璃管进入容器、又无水进人玻璃管时，试求玻璃管应该伸入水面下的深度h 。
工程流体力学 禹华谦 习题答案 第2章
第二章 流体静力学 2-1 作用于流体的外力有哪两种?答: 作用于流体的外力有质量力与表面力. 2-2 流体块表面上的压强有哪两项特性? 答: 流体块表面上的压强有以下两项特性1.法向应力的方向沿讨论流体块表面上某点的内法线方向，即压强沿垂直方向从外部指向表面。
2.静止流体中任一点处的压强大小与它所作用的表面方位无关。
2-3 什麽是绝对压强, 相对压强及真空度?答: 以绝对真空状态为基准计算的压强值叫绝对压强。
相对压强用于绝对压强大于大气压的场合，即一点处的相对压强指这点处的绝对压强高于大气压的部分.真空度用于绝对压强低于大气压的场合，即出现了真空的状态。
一点处的真空度指这点绝对压强小于大气压的那一部分.2-4 容器A 被部分抽成真空，容器下端接一玻璃管与水槽相通，玻管中水上升h=2m ，水的39800/N m γ=，求容器中心处的绝对压强p 和真空度v P ，当时当地大气压298000/a P N m =。
解：由a p h p =+γ，有2/784009800298000m N h p p a =⨯-=-=γ2/196007840098000m N p p p a v =-=-=2-5 以U 型管测量A 处水压强，h 1=0.15m ，h 2=0.3m ，水银的γ＝N 3/m ，当时当地大气压强298000/a P N m =，求A 处绝对压强p 。
a解：由γ+p 水γ+1h 水银a p h =2，有-=a p p γ水-1h γ水银22/565463.013328015.0980098000m N h =⨯-⨯-=2-6 图中压差计上部有空气，h 1=0.6m ，h=0.45m ，h 2=1.8m ，求A 、B 两点压强差，工作介质水的39800/N m γ=。
解：设空气绝对压强为a p ，A ，B 两处绝对压强分别为B p p A ,,这里γ1h p p a A +=，γ)(2h h p p a b ++=，从而212/161709800)6.08.145.0()(m N h h h p p A B =-+=-+=-γ2-7 如图为一复式水银测压计，用以测量水箱中水的表面相对压强。
流体力学第二版课后习题答案
第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（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。
1.2 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。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 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。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3） 答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
《流体力学》第二章流体静力学习题课
G
B
空 气 石 油
9.14m
7.62 3.66
1 1
p1 1 g(9.14 3.66) pG 2 g(7.62 3.66)
5.481 g pG 3.96 2 g
pG 5.481 g 3.96 2 g
甘 油
1.52
A
12.25 5.48 8.17 3.96
习题课
3 例题1:如 图 所 示 容 器， 上 层 为 空 气， 中 层 为 石油 8170 N m 的 石 油， 下 层 为 3 甘油 12550 N m 的 甘 油， . m时 压 力 表 的 读 数。 试 求： 当 测 压 管 中 的 甘 油 表 面 高 程 为 914
解： 设 甘 油 密 度 为 1 ， 石 油 密 度 为 2 做 等 压 面 1--1， 则 有
p1 1 gh1 p 2 1 g (h2 h1 h) 2 gh
由于两边密度为ρ1的液体容量相等，所以D2h2=d2h，代 入上式得 d2 p1 p 2 2 g 1 2 1 g h
0.012 1000 9.806 0.03 13600 9.806 1 0.12 4 =3709.6(pa)
34.78k N/m2
1
习题课 【例2-1】 如图1所示测量装置，活塞直径d=35㎜， 油的相对密度d油=0.92 ，水银的相对密度dHg=13.6，活 塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15Ｎ时，h=700㎜， 试计算Ｕ形管测压计的液面高差Δh值。 【解】 重物使活塞单位面积上承受的压强为
p 15 15 （Pa） 15590 2 d 0.0352 4 4
《流体力学》徐正坦主编课后答案第二章..
第二章习题简答2-1 题2-1图示中的A 、B 点的相对压强各为多少？(单位分别用N/m 2和mH 2O 表示)题2-1图解：()OmH Pa gh P O mH Pa gh p B B A A 2232940038.910005.0490035.38.91000==⨯⨯==-=-=-⨯⨯==ρρ2-2 已知题2-2图中z = 1m ， h = 2m ，试求A 点的相对压强。
解：取等压面1-1，则Pagh gz P ghgz P A A 3108.9)21(8.91000⨯-=-⨯⨯=-=-=-ρρρρ2-3 已知水箱真空表M 的读数为0.98kPa ，水箱与油箱的液面差H =1.5m ，水银柱差m 2.02=h ，3m /kg 800=油ρ，求1h 为多少米？解：取等压面1-1，则()()()()()mgh H g P gh h gh gh P h h H g P P Hg Hg a a 6.58.980010002.05.198009802.01332802212121=⨯-+⨯-+⨯=-+-+=++=+++-油油ρρρρρρρ2-4 为了精确测定密度为ρ的液体中A 、B 两点的微小压差，特设计图示微压计。
测定时的各液面差如图示。
试求ρ与ρ'的关系及同一高程上A 、B 两点的压差。
解：如图取等压面1-1，以3-3为基准面，则()a b g gb -=ρρ' （对于a 段空气产生的压力忽略不计）得()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=b a ba b 1'ρρρ取等压面2-2，则gHbagH gH p p p gHp gH p B A B A ρρρρρ=-=-=∆-=-''2-5 图示密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2，压力表中心比A 点高0.4m ，A 点在水面下1.5m,求水面压强。
解：PagH gh P P ghP gH P 5880)5.14.0(9800490000-=-⨯+=-+=+=+ρρρρ2-6 图为倾斜水管上测定压差的装置，已知cm 20=z ，压差计液面之差cm 12=h ，求当（1）31kg/m 920=ρ的油时;（2）1ρ为空气时;A 、B 两点的压差分别为多少？解：（1）取等压面1-1OmH Pa ghgZ gh P P gh gZ P gh P A B B A 21119.092.1865)12.02.0(980012.08.9920==-⨯+⨯⨯=-+=---=-ρρρρρρ（2）同题（1）可得OmH Pa ghgZ P P gZ P gh P A B B A 208.0784)12.02.0(9800==-⨯=-=--=-ρρρρ2-7 已知倾斜微压计的倾角︒=30α，测得0.5m =l ，容器中液面至测压管口高度m 1.0=h ,求压力p 。
流体力学__第二章习题解答
第2章 流体静力学2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg)，水面以下7.6m 深处的绝对压力为多少？知：a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7= 求：水下h 处绝对压力 P解：aa KP ghP P 1756.71000807.96.100=⨯⨯+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ，烟气温度t s =300℃，压力为p s ，确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。
烟气的密度可按下式计算：p=（1.25-0.0027t s ）kg/m 3，空气ρ=1.29kg/m 3。
解：把t 300s C =︒代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-33(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m=-⨯=压力差s =-p ρρ∆a （）gH ，把31.29/a k g m ρ=，30.44/s kg m ρ=，9.8/g N kg =，20H m =分别代入上式可得s =-20p Paρρ∆⨯⨯a （）gH=(1.29-0.44)9.8166.6Pa =2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。
求以水柱高度表示时：（1）绝对压力为117.2kN/m 2时的相对压力；（2）绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少？解：（1）相对压力：p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2m以水柱高度来表示：h= p a/ g ρ=19.62* 310 /（9.807* 310）=2.0m（2）真空值：2v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN --以水柱高度来表示：h= p a/ g ρ=29.6* 310 /（9.807* 310）=3.0m2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银，若A 点的绝对压力为300kPa ，表面的空气压力为180kPa ，则水高度为多少？压力表B 的读数是多少？解：水的密度1000 kg/m 3，水银密度13600 kg/m3A 点的绝对压力为：)8.0(20g gh p p Hg o h A ρρ++=300⨯310=180⨯310+1000⨯9.8h+13600⨯9.8⨯0.8求得：h=1.36m压力表B 的读数p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=2.5 如图所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ，h 2=30cm ，d=0.4cm ，油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg =13600kg/m 3，求U 型管中水银柱的高度差H 。
流体力学--第2章(7.8节)习题
解：选取吸风管中心轴为基准面，管口前端为1-1断面， 管在测压装置断面处为2-2断面，列1-1、2-2断面的能量 方程。
pa pa pv v 2 0 0 0 空 g 空 g 2g
Q v2 61.6m /s 2 d 4
2
pv
空v 2
2
2
2447 .5 Pa
' x
P2 sin F Q(v2 sin 0)
' y
Q v1
d
4
2 1
0.236m 3 / s
F 26.38kN
' x
F 21.98kN
' y
（4）水流对弯管的作用力与弯管对水流的作用力， 大小相等方向相反，即
Fx 26.38kN 方向与ox轴方向相同
Fy 21.98kN
二、计算题
1. 利用毕托管原理测量输水管中的流量。已知输水 管直径d＝200mm，水银压差计读数Δ h＝60mm，若输水 管断面平均流速v＝0.84uA，式中uA是管轴上未受扰的 A点的流速。试确定输水管的流量Q。
Δh
uA
A
d
解：由能量方程
2 A
u pA p 2g
u p pA 2g
1 Q1 Q2 F Qv (1 ) 1 Q1 Q2
解：取断面0 —0、1—1和2—2之间的水流空间 作为控制体。
作用在控制体内流体作用力只有F’ x轴方向的动量方程为
F ' Q2 v cos Qv
y轴方向的动量方程为
0 Q1 v Q2 v sin sin Q1 / Q2
4. 实际流体在等直管道中流动，在过流 断面1，2上有A，B，C点，则下面关系式 B 成立的是： ______
流体力学--第2章(7.8节)习题
解: (1)取1-1断面在C处，2-2断面在B处，自由液 面为0-0断面，基准面选在过C面中心的水平面。 列0、1断面的能量方程，有
v1 3.6 0 0 0 0 2g
v1 v2 8.4m / s
2
列0、2断面的能量方程，有
v2 3.6 10 0 5.2 2g pB
C.
p1 p2
p v 2 B 。 7. 伯努利方程中 z 表示______ g 2 g
A. B. C. D.
单位质量流体具有的机械能 单位重量流体具有的机械能 单位体积流体具有的机械能 通过过流断面流体的总机械能
D 。 8. 水流的运动方向是______ A. B. C. D.
从高处向低处流 从压强大处向压强小处流 从流速大的地方向流速小的地方流 从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流
2 A
得到
p pA
12.6h
解得 uA 3.85m / s
v 0.84uA 3.24m / s
Q vA 0.102m 3 / s
2. 一变直径管段AB，直径dA＝0.2m，dB＝0.4m， 高差Δh＝1.5m。今测得pA＝30kN/m2，pB＝40kN/m2 ，B处断面平均流速 v B ＝1.5m/s。试判断水在管中 的流动方向。
伯努利方程
一、选择题
D 1. 在________ 流动中，伯努利方程不成立。 A.定常 B. 理想流体 C. 不可压缩 D.可压缩
B 速度。 2. 总流伯努利方程中的速度是______ A. 某点 B. 断面平均 C.断面形心处 D.断面上最大
D 。 3. 应用总流的伯努利方程时，两截面之间_____ A. 必须都是急变流 B. 必须都是缓变流 C. 不能出现急变流 D. 可以出现急变流
流体力学第2章 习题
I
II
h1 h2
a a>b
O
b
13．等角速度w旋转容器，半径为R，内盛有密度为r的液体， 则旋转前后容器底压强分布（B ） A、相同； C、相等； 14.容器底所受总压力（C A、相同； C、相等； B、不相同； D、不相等。 ）
B、不相同； D、不相等。
ω
15．图示圆柱形容器内充满液体，并以等角速度绕AZ轴旋 转，则（ B ）
一、选择
•9．真空表的读数是（ B ） •A. 相对压强 •B. 负的相对压强 •C. 相对压强减绝对压强 •D. 相对压强加上当地大气压
一、选择 10．如图所示，垂直放置的矩形平面的一侧受到液体的作用。 假设该平面由两根分别在顶端和底端的绳子牵引不动(绳子 和平面垂直)，则顶端和底端所受张力之比为( C )
A.
pA gh
pB p A gb
pC gh r0
2 1
2 2
Z
B.
C. D.
C A
r0
h
b B D
pD pB
16．在等角速度旋转的直立容器中，液体相对平衡时的压强 分布规律为（ ） A 其中p0为液面压强；h为计算点在坐标原点以下的深度；r为 该点到旋转轴的距离。
o
二、填空题 水平 放置时，压力中心与面积形心重合。 2. 当平面_______ 3. 一体积为V的潜体沉入密度为ρ2的液体中，如图示。则作 ρ2gV 用在潜体上的静水总压力为________ 。 4. 1000mmH20等于 2； 9.8 _______kN/m
ρ1 ρ2 V
h1 h2
5.1000mmHg等于 2； 133.28 _________kN/m
流体力学第二版课后习题集答案解析
答案 ：第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ）（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。
1.2 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。
1.3 单位质量力的国际单位是：（d ）（a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。
1.4 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。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ）（a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是：（c ）（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a ）（a ）1/20000；（b ）1/10000；（c ）1/4000；（d ）1/2000。
1.9 水的密度为10003kg/m ，2L 水的质量和重量是多少？ 解：10000.0022m V ρ==⨯=（kg ）29.80719.614G mg ==⨯=（N ）答：2L 水的质量是2kg ，重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53m 的油料，重量为4410N ，试求该油料的密度是多少？ 解：44109.807899.3580.5m G g V V ρ====（kg/m 3）答：该油料的密度是899.358kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。
流体力学第二章习题
第二章 流体静力学2－1 质量为1000kg 的油液(S ＝0.9)在有势质量力k i F113102598--=(N)的作用下处于平衡状态，试求油液内的压力分布规律。
已已知知：：m=1000kg ，S=0.9，k i F 113102598--=。
油液所受单位质量力的分量分别为 N /k g 31.111000113100N/kg 598.210002598z z y x x -=-===-=-==m F f f m F f ；； 代入(2－8)式，得 )d 31.11d 598.2(109.0)d d d (d 3z y x z x z f y f x f p +⨯⨯-=++=ρ积分上式，得 C z x p ++-=)101792.2338( 2－2 容器中空气的绝对压力为p B ＝93.2kPa ，当地大气压力为p a =98.1kPa 。
试求玻璃管中水银柱上升的高度hv 。
已已知知：：p B =93.2kPa ，p a =98.1kPa 。
依据题意列静力学方程，得 a v B p h p =+汞γ 所以 mm 7.36m 0367.098106.1310)2.931.98(3Ba v ==⨯⨯-=-=汞γp p h2－3 封闭容器中水面的绝对压力为p 1＝105kPa ，当地大气压力为p a =98.1kPa ，A 点在水面下6m ，试求：(1)A 点的相对压力；(2)测压管中水面与容器中水面的高差。
已已知知：：p 1=105kPa ，p a =98.1kPa ，h 1=6m 。
(1) 依据题意列静力学方程，得A 点的相对压力为Pa657606981010)1.98105(31a 1mA =⨯+⨯-=+-=h p p p γ(2) 测压管中水面与容器中水面的高差为 m 7.0981010)1.98105(3a1=⨯-=-=γp p h2－4 已知水银压差计中的读数Δh ＝20.3cm ，油柱高h ＝1.22m ，油的重度γ油＝9.0kN/m 3，试求：(1)真空计中的读数p v ；(2)管中空气的相对压力p 0。
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一、选择
•3．静水中斜置平面壁的形心淹没深度hc与压力中心淹没深 度hD的关系为hc__C__hD •A. 大于 •B. 等于 •C. 小于 •D. 无规律
一、选择
•4．液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与__C__处 处正交。 •A. 重力 •B. 惯性力 •C. 重力和惯性力的合力 •D. 压力
一、选择
•5．对于相对平衡液体，（ A） •A. 等压面不一定为水平面 •B. 等压面形状与液体密度有关，密度越大，等压面越易成 为水平面 •C. 等压面与质量力斜交 •D. 两种液体的交界面是等压面的结论不适用
一、选择 •6．一密闭容器内下部为密度为的水，上部为空气，空气的 压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容 器内水深为h处的压强为（ B ）
•A. p0+ρgh •B. p0 •C. 0 •D. p0-ρgh
一、选择 •6．一密闭容器内下部为密度为的水，上部为空气，空气的 压强为p0。若容器由静止状态自由下落，则在下落过程中容 器内水深为h处的压强为（ B ）
•A. p0+ρgh •B. p0 •C. 0 •D. p0-ρgh
一、选择
A、等于ρgh1；
B、等于ρgh2 ；
C、小于ρgh2 ；
D、介于ρgh1和ρgh2之间。
z
I
II
h1 h2
a
Ob
a>b
13．等角速度w旋转容器，半径为R，内盛有密度为r的液体， 则旋转前后容器底压强分布（B ）
A、相同；
B、不相同；
C、相等；
D、不相等。
14.容器底所受总压力（C ）
A、相同；
B、不相同；
____=____ F0 。 D、当容器在水平方向作等加速度直线运动时，容器底所受静
水总压力____=___ F0 。
z
（注：要求用大于，小于或等于的符号回答）
p0
o
二、填空题
2. 当平面__水__平___放置时，压力中心与面积形心重合。
3. 一体积为V的潜体沉入密度为ρ2的液体中，如图示。则作 用在潜体上的静水总压力为__ρ_2_g_V___。
9、常见的质量力有 重力
、
惯性力 。
10、当质量力只有重力时，水和水银的单位质量力 相同 。
11、图示两种状态的质量力分量各为多少？
三、简答题
1．画出圆柱面ABC上的压力体；圆柱在水平分力和竖向分 力的共同作用下，能否绕O轴旋转？为什么？
A
B
O
C
三、简答题
2. 如图所示的水箱，BC是一个圆柱表面，宽为2m，半径 R=1m，试求ABC面上的水平和竖向压力的大小。
C、相等；
D、不相等。
ω
15．图示圆柱形容器内充满液体，并以等角速度绕AZ轴旋 转，则（ B ）
A. pA gh
B. pB pA gb
C. pC gh 12r02
2
D. pD pB
Z
C
r0
h
A b
B
D
16．在等角速度旋转的直立容器中，液体相对平衡时的压强 分布规律为（ A ）
其中p0为液面压强；h为计算点在坐标原点以下的深度；r为 该点到旋转轴的距离。
A、1/4， B、1/3； C、1/2；
D、1。
11．用U形水银测压计测A点压强，h1=500mm,h2=300mm， A点的相对压强是（ A ）
A、63700；
B、66640
C、69580；
D、60760。
水
·A
h1 h2
汞
12．如图所示盛水U形管绕OZ轴以等角速度旋转，测得I管
水深为h1，II管水深为h2，则O点压强(C )
Px pc Az 1g 2.02 b 2
A.
p
p0
gh
1 2
2r
2
B.
ห้องสมุดไป่ตู้
p
p0
1 2
2r
2
C. p p0 gh
D.
p
p0
-
gh
1 2
2r
2
17．一洒水车以等加速度a向前平驶，如图示，则水车内自 由表面与水平面间的夹角等于 （ A ）
A.
arctan a g
B. arctan g
a
C. arctan a
a2 g2
D. arctan g
一、选择 •1．某点的真空压强为65000Pa，当地大气压为0.1MPa， 该点的绝对压强为： C
•A. 65000Pa •B. 55000Pa •C. 35000Pa •D. 165000Pa
一、选择
•2．在液体中潜体所受浮力的大小（ B ） •A. 与潜体的密度成正比 •B. 与液体的密度成正比 •C. 与潜体的淹没深度成正比 •D. 与液体表面的压强成反比
C、不变
D、不确定
二、填空题
1.一盛水封闭容器，水面压强为p0 ，如图所示。在重力场中， 容器底所受静水总压力为F0： A、当容器作等加速垂直上升运动时，容器底所受静水总压力
___>_____ F0 。 B、当容器作自由落体运动时，容器底所受静水总压力
___<_____ F0 。 C、当容器以等角速度绕oz旋转时，容器底所受静水总压力
a2 g2
a
18．用4m×1m的矩形闸门垂直挡水，水压力对闸门底部轴 的力矩等于 （ A ）
A. 104.53kN m
B. 156.8kN m
4m
C. 249.24kN m
D. 627.2kN m
轴
19、仅在重力作用下，静止液体中任意一点对同一基准面的
单位势能为（ C ）
A、随深度增加而增加；B、随深度增加而减少
4. 1000mmH20等于 ___9_._8__kN/m2；
5.1000mmHg等于 __1_3_3_.2_8___kN/m2；
ρ1
h1
ρ2 h2
V
二、填空题
6、力按物理性质的不同，分为重力、摩擦力、惯性力、弹性
力、 表面张力 等。 7、力按作用方式可分为： 质量力 和 表面力 。
8、质量力的大小与 质量 成正比。
一、选择
•9．真空表的读数是（ B ） •A. 相对压强 •B. 负的相对压强 •C. 相对压强减绝对压强 •D. 相对压强加上当地大气压
一、选择
10．如图所示，垂直放置的矩形平面的一侧受到液体的作用。 假设该平面由两根分别在顶端和底端的绳子牵引不动(绳子 和平面垂直)，则顶端和底端所受张力之比为( C )
•7．静止流场中的分布规律：（ D ） •A. 仅适用于不可压缩流体 •B. 仅适用于理想流体 •C. 仅适用于粘性流体 •D. 既适用于理想流体，也适用于粘性流体
一、选择
•8．金属压力表的读数是（B） •A. 绝对压强 •B. 相对压强 •C. 绝对压强加当地大气压 •D. 相对压强加当地大气压