流体力学计算题..

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流体力学计算题（有答案）

《流体力学》计算题及答案。

2、当压强增加4×104Pa 时，某种液体的密度增长0.015%，求该液体的压缩系数。

解：0=+=⇒=dV Vd dM V M ρρρρρd dV V -=N m dp d dp V dV p /1075.3104%015.011294-⨯=⨯==-=ρρβ3、将一根长度L 为800mm ，直径d 为45mm 的圆轴水平放置于内径D 为50mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为925kg/m 3、运动粘度s m /105.624-⨯=ν的油液。

求将圆柱体以0.8m/s 的速度作水平移动时所需的拉力F 为多少牛顿？（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。

答案： N F 8.21=4、(将一根长度L 为1m ，直径d 为200mm 的圆柱体水平放置于内径D 为206mm 的圆管中央，圆柱体与圆管的间隙充满密度为920kg/m 3的油液。

测得将圆柱体以1m/s 的速度作水平移动时的拉力F 为108牛顿，求该油液的运动粘度（间隙中的速度分布可认为是线性分布）。

答案：运动粘度s m /106.524-⨯=ν6、液体通过装置DV 的阻力损失由倒置U 形差压计测量。

液体的密度为1500kg/m 3。

差压计中的指示液体使用密度为750 kg/m 3的油。

求如图所示标定值时，A 和B 的压强水头变化。

解：设差压计中的工作液体密度为Pam8、已知速度场⎪⎩⎪⎨⎧-=-=)/()/(2222x y ax x y ay u υ，其中a 为常数。

（１）试求流线方程（２）判断流动是否无旋，若无旋则求速度势ϕ。

答案：（１）流线方程C y x =-22（２）因为22y x x y u +=∂∂-∂∂υ除了０点外，022≠+=∂∂-∂∂y x xy u υ，所以是有旋的，不存在速度势。

9、在平面不可压缩流动中，已知速度势函数233xy x -=ϕ，求相应的流函数。

答案：10、已知某不可压缩流体平面流动的速度分布规律为：⎩⎨⎧--=-+=yxy yx x u 22422υ判断说明该流动是否连续？是否无旋？并求出流函数。

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。

流体力学试题含答案

流体力学试题含答案一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是（）。

A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案：A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为（）。

A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案：A3.除氧器在给水泵上方25米，除氧器压力为0.7兆帕，给水泵入口绝对压力为多少（）。

A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案：C4.1毫米汞柱是多少（）帕。

A、50B、1C、1000D、133.3正确答案：D5.相对压强的起算点是()。

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：C6.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案：D7.常态下，下列哪种流体粘性最大（）A、水B、酒精C、空气D、油正确答案：D8.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，平衡时能承受切应力B、能承受拉力，平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力，平衡时不能承受切应力D、能承受拉力，平衡时不能承受切应力正确答案：C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕（），其真空是。

A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案：A10.某点的真空压力是65000pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。

A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案：B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。

A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案：B12.流体运动黏度的国际单位是（）A、牛/平方米B、牛．秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案：C13.表面力是指作用在（）上的力。

流体力学计算题

[1]
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。

流体力学期末考试试题

流体力学期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中的“不可压缩流体”是指：A. 流体的密度不随时间变化B. 流体的密度不随空间位置变化C. 流体的密度既不随时间也不随空间位置变化D. 流体的密度随时间变化但与空间位置无关2. 根据Navier-Stokes方程，流体的加速度项表示为：A. \( \frac{\partial u}{\partial t} \)B. \( \frac{\partial u}{\partial x} \)C. \( u \cdot \nabla u \)D. \( \nabla \cdot u \)3. 流体的粘性系数与下列哪项无关？A. 温度B. 压力C. 流体类型D. 流速4. 雷诺数（Re）是无量纲数，用于描述流体流动的特性，其表达式为：A. \( \frac{密度 \times 速度 \times 长度}{粘性} \)B. \( \frac{速度 \times 长度}{粘性} \)C. \( \frac{密度 \times 速度}{粘性} \)D. \( \frac{速度 \times 粘性}{密度} \)5. 流体静力学中，压强的分布与哪些因素有关？A. 流体的密度B. 重力加速度C. 流体的深度D. 所有上述因素二、简答题（每题10分，共30分）6. 解释什么是伯努利定律，并简述其在实际工程中的应用。

7. 描述什么是流体的粘性，并解释它如何影响流体流动。

8. 说明什么是流体的湍流和层流，它们各自的特点是什么？三、计算题（每题25分，共50分）9. 一个水力发电站的水流通过一个半径为1米的管道，水流的速度在管道入口处为2米/秒，出口处为6米/秒。

假设管道是水平的，忽略摩擦损失，求管道出口处的压强。

10. 一个圆形管道的直径为0.2米，管道内水流的雷诺数为2000。

如果管道的摩擦系数是0.02，请计算管道的流速和流量。

四、论述题（共30分）11. 讨论流体力学在航空航天领域的重要性，并给出至少两个具体应用实例。

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。

流体力学题及答案

流体力学题及答案(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--C (c) 盛有不同种类溶液的连通器DC D水油BB (b) 连通器被隔断AA(a) 连通容器1. 等压面是水平面的条件是什么2. 图中三种不同情况，试问：A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么3 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。

试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。

4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。

求A 、B 两点的静水压强。

答：与流线正交的断面叫过流断面。

过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。

引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。

8．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流是均匀流还是非均匀流(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流(3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系9 水流从水箱经管径分别为cmd cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流出，出口流速sm V /13=，如图所示。

求流量及其它管道的断面平均流速。

解：应用连续性方程（1）流量：==33A v Q s l /103-⨯(2) 断面平均流速s m v /0625.01=, s m v /25.02= 。

10如图铅直放置的有压管道，已知d 1=200mm ，d 2=100mm ，断面1-1处的流速v 1=1m/s 。

求（1）输水流量Q ；（2）断面2-2处的平均流速v 2；（3）若此管水平放置，输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化（4）图a 中若水自下而上流动，Q 及v 2是否会发生变化解：应用连续性方程（1）4.31=Q s l / （2）s m v /42= （3）不变。

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。

流体力学计算题及答案

第二章例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z 0=3m,压差计各水银面的高程分别为z 1=0.03m, z 2=0.18m, z 3=0.04m, z 4=0.20m, 水银密度3/13600m kg ρ='，水的密度3/1000m kg ρ= 。

试求水面的相对压强p 0。

解：ap z z γz z γz z γp =-----+)(')(')(3412100)()('1034120z z γz z z z γp ---+-=∴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p 1 – p 2 。

解： 224131)()(p z z γz z γp =-+-- θL γz z γp p sin )(4321=-=-∴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ρ1 。

如果水银面的高度读数为z 1 、 z 2 、 z 3、z 4 ，试求压强差p A – p B 。

解：点1 的压强：p A )(21222z z γp p A --=的压强：点)()(33211223z z γz z γp p A -+--=的压强：点B A p z z γz z γz z γp p =---+--=)()()(3423211224 )()(32134122z z γz z z z γp p B A ---+-=-∴例4：用离心铸造机铸造车轮。

求A-A 面上的液体总压力。

解： C gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2221ωρ a p gz r p +⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∴2221ωρ在界面A-A 上：Z = - ha p gh r p +⎪⎭⎫⎝⎛+=∴2221ωρ⎪⎭⎫⎝⎛+=-=∴⎰2420218122)(ghR R rdr p p F a Rωπρπ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h 1 = 300mm ，使容器绕垂直轴作等角速度旋转。

《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
感谢观看
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。

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 。

流体力学期末试题及答案

流体力学期末试题及答案流体力学是工程学和物理学中的一个重要分支，它研究流体（液体和气体）的运动规律以及流体与固体边界之间的相互作用。

以下是一份流体力学期末试题及其答案，供参考。

# 流体力学期末试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的连续性方程描述了什么？A. 流体的密度变化B. 流体的质量守恒C. 流体的动量守恒D. 流体的能量守恒2. 以下哪项不是流体力学中的基本概念？A. 流体B. 粘性C. 压缩性D. 弹性3. 流体的雷诺数Re表示的是：A. 流体的密度B. 流体的动量C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压强4. 以下哪个不是流体力学中的边界层概念？A. 粘性边界层B. 热边界层C. 速度边界层D. 压力边界层5. 流体力学中的伯努利方程适用于：A. 静止流体B. 可压缩流体C. 不可压缩流体D. 任何流体...二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述流体力学中的粘性对流体流动的影响。

2. 描述流体力学中的纳维-斯托克斯方程，并解释其物理意义。

3. 解释什么是流体的湍流，并简述其特点。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设有一个圆形管道，其直径为0.2米，管道内流动的水的速度为2米/秒。

求管道的雷诺数，并判断流动状态是层流还是湍流。

2. 考虑一个不可压缩流体在水平管道中流动，管道直径为0.3米，管道内流体的密度为1000 kg/m³，粘性系数为0.001 Pa·s。

若管道的摩擦系数f=0.02，求管道的流速和流量。

...四、论述题（共30分）1. 论述流体力学在航空航天工程中的应用，并举例说明。

# 流体力学期末试题答案一、选择题1. 答案：B（流体的质量守恒）2. 答案：D（弹性）3. 答案：C（流体的惯性力与粘性力的比值）4. 答案：D（压力边界层）5. 答案：C（不可压缩流体）...二、简答题1. 粘性是流体内部分子间摩擦力的量度，它影响流体流动的阻力和能量损失。