【精选】流体力学计算题复习 汇总
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。
流体力学计算题复习
Pz上
gV上
g （ pmg
R)2R
R2
2
l
下半圆筒为
9.8
1000
(
23.72 103 9.8 103
0.5) 2 0.5
0.52 2
2
49.54
kN
Pz下
gV下
g
（ pmg
R)2R
R2 2
l
9.8 103
(
23.72 103 9.8 103
0.5) 2 0.5
0.52 2
曲面上流体静压力计算
pa
Fz B A (a)
pa 延伸面
B Fz A
(b)
2
pa
B B
Fz1
FC
C
Fz2 C
A A
(c)
3
自由液面
自由液面的延长面
A A
B 实压力体
自由液面 A
B
虚压力体
自由液面 A
自由液面 A
C
C
C
B
B
B
4
三.曲面上的静水总压力
大小： F = Fx2 + Fz2
方向： θ = tan1 Fz
Fz
=
ρgV
=
ρg
h2 R
4
R2
b
π 12
10009.831
4
1
= 21.70 kN
Fz A
R水
h1 h2
圆弧钢板AB上所受的水平压力为
Fx
=
ρghc Az
=
ρg
h2
R 2
R
b
B
=
1000
9.8
流体力学备考复习
【1.12】一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm ，其间充满μ=0.1Pa ·s 的润滑油。
已知锥体顶面半径R =0.3m,锥体高度H =0.5m,当锥体转速n =150r/min 时，求所需旋转力矩。
解：如图，在离圆锥顶h 处，取一微圆锥体（半径为r ），其高为d h 。
这里Rr h H =该处速度()R v h r h H ωω==剪切应力()v Rh r H ωτμμδδ== 高为d h 一段圆锥体的旋转力矩为2Rh H ωμπδ=2d cos h r θ其中tan r h θ=代入总旋转力矩2302tan d ()d cos HR M M h h h H πμωθHδθ⋅==⎰⎰ 其中rad/s 7.15602150s,Pa 1.0=⨯=⋅=πωμ代入上式得旋转力矩【1.13】上下两平行圆盘，直径均为d ，间隙为δ，其间隙间充满黏度为μ的液体。
若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转时，试写出所需力矩M 的表达式。
解：在圆盘半径为r 处取d r 的圆环，如图。
其上面的切应力()r r ωτμδ=则所需力矩()d 2M r τπ=32d d r rr r rπμωδ=总力矩42232d d 32ddd M M r r πμωπμωδδ===⎰⎰【1.14】当压强增量p ∆=5×104N/m 2时，某种液体的密度增长0.02%。
求此液体的体积弹性模量。
习题.121图解：液体的弹性模量48d d 510 2.510Pad d 0.0002p p E ρρρρ⨯====⨯【1.15】一圆筒形盛水容器以等角速度ω绕其中心轴旋转。
试写出图中A(x,y,z) 处质量力的表达式。
解：位于(,,)A x y z 处的流体质点，其质量力有惯性力22cos x f r x ωθω== 重力z f g =-（Z 轴向上）故质量力的表达式为【2.12】试决定图示装置中A 、B 两点间的压强差。
流体力学典型例题-知识归纳整理
典 型 例 题 1 基本概念及方程【1－1】底面积A ＝0.2m ×0.2m 的水容器，水面上有一块无重密封盖板，板上面放置一具分量为G 1＝3000N 的铁块，测得水深h ＝0.5m ，如图所示。
如果将铁块加重为G 2＝8000N ，试求盖板下降的高度Δh 。
【解】:利用体积弹性系数计算体积压缩率：E p v v //∆=∆ )/(00B p p np E +=p 为绝对压强。
当地大气压未知，用标准大气压Pa p 501001325.1⨯=代替。
Pa A G p p 5111076325.1/⨯=+=Pa A G p p 5221001325.3/⨯=+=因01/p p 和 02/p p 不是很大，可选用其中任何一具，例如，选用2/p p 来计算体积弹性系数：Pa B p p np E 902101299.2)/(⨯=+=在工程实际中，当压强不太高时，可取 Pa E 9101.2⨯=512104827.6/)(///-⨯=-=∆=∆=∆E p p E p v v h hm h h 55102413.310604827--⨯=⨯=∆【2－2】用如图所示的气压式液面计测量封闭油箱中液面高程h 。
打开阀门1，调整压缩空气的压强，使气泡开始在油箱中逸出，记下U 形水银压差计的读数Δh 1＝150mm ，然后关闭阀门1，打开阀门2，同样操作，测得Δh 2＝210mm 。
已知a ＝1m ，求深度h 及油的密度ρ。
【解】水银密度记为ρ1。
打开阀门1时，设压缩空气压强为p 1，思量水银压差计两边液面的压差，以及油箱液面和排气口的压差，有同样，打开阀门2时，两式相减并化简得代入已知数据，得所以有2 基本概念及参数【1－3】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】由于所以知识归纳整理【1－4】高速水流的压强很低，水容易汽化成气泡，对水工建造物产生气蚀。
(完整word版)流体力学总题库内部吐血整理
2h
(3)
即
h 2H h1
(4)
等角速度旋转容器中液体相对平衡时等压面的方程为
2r2 gz C
2
(5)
r d z h 对于自由液面，C=0。圆筒以转速 n1 旋转时，自由液面上，边缘处，
，
，则
2
2
d 2
2
gh
0
(6)
2
得
2 2gh
d
(7)
由于
2 n1
60
(8)
n1
30
30
d δ
n L
2.在温度不变的条件下，体积为 由流体压缩系数计算公式可知：
的水，压强从
增到
，体积减少了
，试求水的压缩率。
3.某种油的运动黏度是 4.28x10∧-7 ㎡/s，密度是 ρ=678kg/m³，试求其动力黏度。
解:油的运动黏度 v=4.28x10∧-7 ㎡/s。ρ=678kg/m³
v=u/p 得 u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s 4.(习题 1-8)
h= 因此，可以计算 h 得到：
pA -pB Hg g
(2.7+2.9) 104 = 13.55103 9.8
=0.422m
6、如图所示，一直立的煤气管，为求管中煤气的密度，在高度差 H=20m 的两个断面上安装 U 形管测压计，其内工
m h h 的密度 =1.28kg/ 3 ，测压计读数 1 =100mm， 2 =115mm。若忽略 U 形管测压计中空气密度的影响，试求煤气管中煤气的密度。解：
，间隙
，间隙内润滑油的动力黏度
，消耗的功率
解 油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度
大学流体力学期末考试题型和章节复习
⼤学流体⼒学期末考试题型和章节复习⼤学流体⼒学期末考试题型和章节复习第⼀章流体的主要物理性质计算题： 1 ⼀⽆限⼤平板在另⼀固定平⾯上作如图所⽰的平⾏运动，V?，间隙⾼h?，其中充满⽐重为??、粘度为??的流体，间隙中的流速按线性分布。
试求：流体的运动粘度?；上平板壁⾯上的切应⼒?上及其⽅向；下平⾯壁⾯上的切应⼒?下及其⽅向。
2 管道内流体速度分布为u=2y-y2,式中u为距管壁y处的速度；试求：管壁处之切应⼒；距管壁处的切应⼒；若管道直径d=2cm,在100长度的管壁上其总阻⼒为若⼲？设流体的粘度µ=·s. 填空题：1流体⼒学中的三种主要假设模型是------------，-----------和--------------。
2 粘度是衡量流体--------物理量，动⼒粘度单位是--------。
问答题: 1作⽤在流体上的⼒有哪⼏种？各如何表⽰？有何不同？判断题: 1作⽤在流体质点上的⼒有重⼒和表⾯⼒( 错). 2液体⼀定是不可压缩性流体, ⽓体⼀定是可压缩性流体(错). 3作⽤于流体上的重⼒可作为表⾯⼒来处理(错). 第⼀章流体的主要物理性质计算题：1 解：65?10?上??dvdy?5y?h??103??10?7m2s ??V h ?3?65?10??10?。
顺y 轴的⽅向看去，上平板壁⾯为⼀负平⾯，故所得?的正值应指向负x轴⽅向，即指向左边。
?下??Vh?。
下平⾯为⼀正平⾯，故正?应指向x轴的正⽅向，即指向右边。
2 解：先求速度梯度2du?2?2y dy 管壁处的切应⼒为?0??dudyy?0??2? Nm2 距管壁处的切应⼒为当y=时du?2?2??1 1s dydu??1? Nm2 dy所以当d=2cm,l=100m时的总阻⼒为T??0?dl2?10填空题： 1 连续介质假设,不可压缩流体假设,理想流体假设 2 粘性,Pa·S 问答题: ?2?100? N 1 答: 作⽤在流体上的⼒有质量⼒和表⾯⼒. ⼆种不同在于: ⑴质量⼒属于⾮接触产⽣的⼒,是⼒场的作⽤.表⾯⼒属于接触产⽣的⼒. ⑵质量⼒作⽤在流体的每⼀个质点上,表⾯⼒作⽤在流体的表⾯上. ⑶质量⼒与流体的质量成正⽐,(如为均质体,与体积成正⽐),表⾯⼒与所取的流体的表⾯积成正⽐. 第⼆章流体静⼒学计算题： 1 有如图所⽰的容器A和B。
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 。
流体力学期末考试计算题重点
2.13密闭容器，测压管液面高于容器内液面h =1.8m ，液体的密度为850kg/m 3，求液面压强。
解：0850a a p p gh p ρ=+=+⨯⨯相对压强为：15.00kPa 。
绝对压强为：116.33kPa 。
答：液面相对压强为15.00kPa ，绝对压强为116.33kPa 。
2.14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 点在水下1.5m ，，求水面压强。
解：0 1.1a p p p g ρ=+-4900 1.110009.807a p =+-⨯⨯5.888a p =-（kPa ）相对压强为： 5.888-kPa 。
绝对压强为：95.437kPa 。
答：水面相对压强为 5.888-kPa ，绝对压强为95.437kPa 。
3.7已知速度场x u =2t +2x +2y ，y u =t -y +z ，z u =t +x -z 。
试求点（2，2，1）在t =3时的加速度。
解：x x x x x x y z u u u ua u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂ ()()2222220t x y t y z =+++⋅+-+⋅+26422t x y z =++++()2321t x y z =++++ yy y y y xyzu u u u a u u u txyz∂∂∂∂=+++∂∂∂∂()()101t y z t x z =+--+++-⋅12x y z =++-z z z z z x y z u u u ua u u u t x y z∂∂∂∂=+++∂∂∂∂()()12220t x y t x z =++++-+-12t x y z =++++()()3,2,2,12332221134x a =⨯⨯+⨯+++=（m/s 2）()3,2,2,112223y a=++-=（m/s 2）()3,2,2,11324111z a =++++=（m/s 2）35.86a ===（m/s 2）答：点（2，2，1）在t =3时的加速度35.86a =m/s 2。
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。
研究生课程计算流体力学知识点复习题
一、问答题1. 什么是流体？什么是流体微团答：流体：在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体（易流动性是命名的由来）。
流体微团(流体质点)：流体微团(流体质点)：在研究流体的机械运动中所取的最小流体单元，它的体积无穷小却又包含无数多个流体分子。
2. 什么是连续介质模型，该模型的引入对流体的研究有何意义？答：连续介质模型：认为流体是由无数质点（流体微团）组成、质点之间没有空隙、连续地充满其所占据空间的连续体。
物理意义：将流体看成是连续介质，描述流体运动的各物理要素可用连续函数来表征，从而利用微积分的方法研究流体的受力和运动规律。
3. 作用在流体上的力分为哪些、表达式，各有何特点？答：根据力的作用方式不同，作用在流体上的力分为质量力(体积力)和表面力（面积力）。
质量力：是作用在流体每一个质点（或微团）上与受作用流体的质量成正比的力，常采用单位质量力的坐标分量来表示，Zk Yj Xi f ++=4. 表面力：是作用在所考察的流体（或称分离体）表面上与受作用流体的表面积成正比的力，常用单位面积上表面力，分为切向力τ（内摩擦力）和法向力p （压强）来表示。
5. 什么是流体的粘性,粘性有何特征？答：流体的粘性：流体内部相邻质点间或流层间存在相对运动时，在其接触面上会产生内摩擦力（内力）以反抗（阻碍）其相对运动的性质。
粘性的特征：粘性是流体的固有属性，粘性阻碍或延缓液体相对运动的过程而不能消除，静止流体的粘性无法表现表现。
6. 牛顿内摩擦定律及其各项含义是什么？描述流体粘性的物理参数及其关系是什么？答：牛顿内摩擦定律：dy du /μτ=τ ：单位面积上的内摩擦力； dy du ：速度梯度，表示速度大小沿垂直于速度方向y 的变化率，单位为s -1；μ ：动力粘度（动力粘滞系数）。
单位N /（m 2·s ）或Pa ·s ，表征单位速度梯度时的切应力；ν ：运动粘度（运动粘滞系数），单位s m 2，ν = μ/ρ。
(完整版)流体力学试题及答案..
流体力学复习题-----2013制一、填空题1、1mmH 2O= 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=++g 2u r p z 2常数中，其中rp z +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2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（中，））（（g 21z -z p γγα-+称 势压 ，2u p 2ρ+ 全压 ， 2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（称总压20、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等 。
流体力学期末复习考试计算部分
流体⼒学期末复习考试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 02ο=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/2⽔⽔DαOB 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。
流体力学总复习
pB
假设 Ⅰ、Ⅱ管 的存在不 扰动原流 场。
pA
A u
B
uA u uB 0 z A zB
代 入
pA
伯努利方程
u 2 pB 0 2g
u
2 g ( pB p A )
2 gh
例：如图所示，在D=150mm的水管中，装一附有水银压差计的毕 托管，用以测量管轴心处的流速。如果1、2两点相距很近且毕 托管加工良好，水流经过时没有干扰；管中水流平均速度为管 轴处流速的0.84倍。问此时水管中的流量为多少？
d1 v3 (v1 v2 ) d 3 4 m/s
2
u z c0 2g
u p2 u z1 z2 2g 2g p1
2 1 2 2
p
2
理想流体 流线上的 伯努利方 程
z
p
qv A1 1 A2 2
c0
• 元流能量方程的应用举例
即F1的作用点位置在离底1/3h1=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。
每米宽水闸右边的总压力为 1 1 2 F2 gh2 9806 4 2 78448 Ｎ 2 2 同理F2作用点的位置在离底1/3h2=4/3m处。
每米宽水闸上所承受的净总压力为 F=F2-F1=78448-19612=58836Ｎ 假设净总压力的作用点离底的距离为h，可按力矩方程 求得其值。围绕水闸底O处的力矩应该平衡，即 h h h F2 h2 F1h1 78448 4 19612 2 1.56 m Fh F F , 3F 3 58836 3 3
作用于总流流段上所有外力 的矢量和
流体力学复习题及答案
流体力学复习题及答案流体力学是一门研究流体（液体和气体）运动规律及其与固体边界相互作用的科学。
以下是一些流体力学的复习题及答案，以帮助学生更好地掌握这门学科的基本概念和计算方法。
一、选择题1. 流体力学中的流体包括哪些类型？A. 液体B. 气体C. 液体和气体D. 固体答案：C2. 流体静压的特点是？A. 随深度线性增加B. 随深度线性减少C. 与深度无关D. 随深度非线性变化答案：A3. 流体的粘性对流动有什么影响？A. 增加流动阻力B. 减少流动阻力C. 无影响D. 取决于流体的密度答案：A二、填空题4. 流体力学中的雷诺数（Re）是无量纲数，用于描述流体流动的_________。
答案：惯性力与粘性力的相对重要性5. 根据流体的流动速度和压力分布，流体流动可以分为_________和_________。
答案：层流；湍流三、简答题6. 描述伯努利定理的基本内容。
答案：伯努利定理指出，在理想流体（不可压缩、无粘性）的稳定流动中，沿流线的压力能、动能和势能之和是常数。
7. 什么是流体的压缩性，它对流体流动有什么影响？答案：流体的压缩性是指流体在压力作用下体积变化的能力。
压缩性高的流体在压力变化下体积变化较大，这会影响流体的流动特性，例如在高速流动中可能导致激波的形成。
四、计算题8. 假设有一个水平管道，内径为0.1米，水的流速为2米/秒，求管道内水的雷诺数。
答案：首先，我们需要知道水的密度（ρ）和动力粘度（μ）。
假设水的密度为1000 kg/m³，动力粘度为1.002×10⁻³ Pa·s。
雷诺数的计算公式为：Re = (ρVD) / μ，其中V是流速，D是管道直径。
将已知数值代入公式，得到Re = (1000 × 2 × 0.1) /(1.002×10⁻³) ≈ 199600。
五、论述题9. 论述流体力学在工程应用中的重要性。
流体力学复习题+答案
流体力学复习题+答案一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、与光滑管一样C、只取决于ReD、取决于相对粗糙度正确答案：D2、流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的( )项A、总机械能B、静压能C、动能D、位能正确答案：B3、符合化工管路的布置原则的是( )A、一般采用暗线安装B、并列管路上的管件和阀门应集中安装C、平行管路垂直排列时，冷的在上，热的在下D、各种管线成列平行，尽量走直线正确答案：D4、计量泵的工作原理是( )A、利用离心力的作用输送流体B、利用工作室容积的变化输送流体C、依靠另外一种流体的能量输送流体D、依靠重力作用输送流体正确答案：B5、齿轮泵的流量调节可采用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、都可以正确答案：C6、实际流体的柏努利方程不可以直接求取项目是 ( )。
A、外加功B、总阻力C、动能差D、静压能差正确答案：B7、稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案：C8、在静止流体内部判断压强相等的必要条件( )A、同一种连续流体B、同一种流体内部C、同一水平面上，同一种连续流体D、连通着的两种流体正确答案：C9、影响流体压力降的主要因素是( )A、压力B、流速C、密度D、温度正确答案：B10、当两台规格相同的离心泵并联时，只能说( )A、当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍B、在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍C、在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍D、在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍正确答案：A11、确定设备相对位置高度的是( )。
A、阻力计算式B、柏努利方程式C、静力学方程式D、连续性方程式正确答案：B12、按照离心泵完好标准，轻石脑油返输用离心泵机械密封允许泄漏量( )。
《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。
流体力学复习题及答案
流体力学复习题及答案流体力学是研究液体和气体静力学和动力学性质的学科。
它在工程学、物理学和地球科学等领域中起着重要的作用。
在学习流体力学的过程中，复习题是一种非常有效的学习方法。
本文将为大家提供一些流体力学的复习题及其答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、静力学1. 什么是静力学？答：静力学是研究流体在静止状态下的力学性质的学科。
2. 什么是压强？答：压强是单位面积上的力的大小，即单位面积上受到的压力大小。
它的公式为P = F/A，其中P表示压强，F表示作用在面积A上的力。
3. 什么是压力？答：压力是单位面积上的力的大小，即单位面积上受到的压力大小。
压力是压强的另一种表达方式。
4. 什么是液体的压强？答：液体的压强是液体所受到的垂直于其表面的力在单位面积上的大小。
5. 什么是浮力？答：浮力是液体或气体对浸没其中的物体所产生的向上的力。
根据阿基米德原理，浮力等于被浸没物体排开的液体或气体的重量。
二、动力学1. 什么是动力学？答：动力学是研究流体在运动状态下的力学性质的学科。
2. 什么是流体的黏性？答：流体的黏性是指流体内部分子间相互作用所产生的阻碍流体流动的力。
3. 什么是雷诺数？答：雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数。
它的公式为Re = ρvL/η，其中Re表示雷诺数，ρ表示流体密度，v表示流体的速度，L表示特征长度，η表示流体的黏性系数。
4. 什么是流体的黏性系数？答：流体的黏性系数是描述流体黏性大小的物理量。
不同流体的黏性系数不同，例如水的黏性系数比空气的黏性系数大。
5. 什么是流体的黏滞力？答：流体的黏滞力是流体流动时由于黏性而产生的阻碍流体流动的力。
三、流体力学应用1. 什么是伯努利定律？答：伯努利定律是描述流体在不同流速下压力变化的定律。
它的公式为P +1/2ρv^2 + ρgh = 常数，其中P表示压力，ρ表示流体密度，v表示流体速度，g表示重力加速度，h表示流体的高度。
32学时流体力学复习题_答案
32学时流体力学课复习题一、填空题1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。
2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为3、作用于流体上的力按其性质可以分为力和质量力4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。
5、单位质量力的量纲是L/T2。
6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越大，流体越不易被压缩。
7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。
8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。
9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。
10、根据粘性的大小，粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。
11、根据流体是否有粘性，流体可分为粘性流体和理想流体。
12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为定常流动和非定常流动。
131415、计算局部阻力的公式为：；计算沿程阻力的公式为：。
16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。
17、而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。
18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。
19、液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。
20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2二、简答题1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？: 温度升高时液体的黏性降低，因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的，温度升高时，内聚力减弱，故粘性降低，而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动，温度越高，热运动越强烈，所以粘性就越大2、请详细说明作用在流体上的力。
作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力，表面力是指作用在所研究流体表面上的力，它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的，质量力是流体质点受某种力场的作用力，它的大小与流体的质量成正比3、简述连续介质假说。
连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成，占满空间而没有间隙，其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。
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V1
Q A
Q
4
D12
Q A2
1.8 3.14 12
2.29m/s
4
求1-1断面和2-2断面上动水总压力以管轴中心线为基准 面取1、2断面的能量方程：
（取 a1=a2 =1)
解题步骤
z1
p1
a1v12 2g
z2
4
系统与控制体
系统：是一团确定不变的流体质点的集合。 系统外的一切称为外界。
控制体：是空间的一个固定不变的区域，是根据问题的 需要所选择的固定的空间体积。它的边界面称为控制面
5
方程是以断面平均流速模型建立的，实际的流速是不均匀
分布的，以动量修正系数a0修正。 a0定义为实际动量和按照平均流速计算的动量的比值。即：
（b）有汇流的情况
1 v1
3
v3
2 v2
3
2
(b)
(Q3 (Q3
3v3x 3v3 y
Q2 2v2 x Q22v2 y
Q11v1x ) Q11v1y )
Fx Fy
(Q33v3z Q22v2z Q11v1z ) Fz
将物质系统的动量定理应用于流体时，动量定理的表 述形式是：对于恒定流动，所取流体段（简称流段，它 是由流体构成的）的动量在单位时间内的变化，等于单 位时间内流出该流段所占空间的流体动量与流进的流体 动量之差；该变化率等于流段受到的表面力与质量力之 和，即外力之和。
F dt 2Q2 v2 dt 1Q1 v1 dt m
6
F a022Q2 v2 a011Q1 v1 （3-13-2）
3.适用条件：恒定流
过水断面为均匀流或渐变流过水断面
无支流的汇入与分出。
如图所示的一分叉管路，
ρQ1
1
动量方程式应为：
1
v1
2
F 022Q2v2 033Q3v3 011Q1v1
v3 3
v2
Fdt d mv
Q体积流量 Q质量流量
1 1'
Q 动量流量
v 1dt
A1
2
A2
2'
v2dt
F 3
2Q2
v2
1Q1
v1
F dt 2Q2 v2 dt 1Q1 v1 dt
F
2Q2
v2
1Q1
v1
m
dt
2.公式说明：
动量守恒问题专题
Q(2v2x 1v1x ) Q(2v2 y 1v1y )
F
x
Fy
Q(2v2z 1v1z )
Fz
恒定流动量方程
恒定流动量方程主要作用是解决作用力问题，特别是流体 与固体之间的总作用力。
动量定律：作用于物体的冲量，等于物体的动量增量。
p2
a2v22 2g
hw
0 400 1.022 0 p2 2.292 0
液体恒定总流的动量方程的三个投影形式的代数方程
Q(2v2x 1v1x ) Q(2v2 y 1v1y )
F
x
Fy
Q(2v2z 1v1z )
Fz
－－－同时适用于理想液体和实际液体。
应用动量方程时需注意以下各点：
① 液体流动需是恒定流； ② 过水断面1-1和2-2应选在均匀流或者渐变流断面上，以便
u2dA u2dA
a0 A Qv
A
Av2
（3-13-1）
a0取决于断面流速分布的不均匀性。不均匀性越大， a0越大，一般取a0 =1.05
工程计算中取a0=1。动量方程式改写为：
F d mv a022Q2 v2 a011Q1 v1
这就是恒定流动量方程式。
Fdt d mv
d
m
dt
F
质点系动量的变化率，等于作用于质点系上各外力的矢量和。
2
1. 动量方程的推导
现以恒定总流的一段为例，取1和2两个渐变流断面间的流 体为研究对象，两断面间流段1-2在dt时间后移动到1’-2’。
F dt d mv
2Q2 dt v2 1Q1 dt v1
例题1
图示有一水电站压力水管的渐变段，直径 D1为1.5米， D2为1米，渐变段起点压强 p1为 400KN / m2 （相对压强）， 流量Q为 1.8m3/s ，若不计水头损失，求渐变段镇墩上 所受的轴向推力为多少（不计摩擦力）？
Fx Q(2v2 1v1)
解题步骤
解：求管中流速
ρQ2
2
3
ρQ3
7
对于不可压缩流体，ρ1=ρ2=ρ和连续性方程Q1=Q2，其恒定流动能量 方程为：
F a02 Q v2 a01Q v1
（3-13-3）
在直角坐标系中的分量式为：
Fx Fy
a02 Q v2x a02 Q v2 y
a01 Q a01 Q
于计算断面平均流速和断面上的压力； ③ ∑F是作用在被截取的液流上的全部外力之和，外力应包
括质量力（通常为重力），以及作用在断 面 上 的压力和 固体边界对液流的压力及摩擦力； ④ 在初步计算中，可取动量修正系数β=1.0；
⑤ 当液流有分流或汇流的情况，可由与推导有分、汇流 时的连续性方程类似的方法，写出其动量方程。
1
v1
1 (a)
（a）有分流的情况
2 v2
2
3
3
v
3
(Q2 (Q2
2v2 2v2
x y
Q33v3x Q33v3 y
Q11v1x ) Q11v1y )
Fx Fy
(Q22v2z Q33v3z Q11v1z ) Fz
1
v1x v1 y
Fz
a02 Q v2z
a01Q v1z
（3-13-4）
工程计算中，通常取a01=a02=1
8
F 2Q22v2 1Q11v1
F Q2v2 Q1v1
不可压缩 流体
对于恒定流动，所取流体段的动量在单位时间内的 变化，等于单位内流出该流段所占空间的流体动量 与流进的流体动量之差；该变化率等于流段受到的 表面力与质量力之和，也即外力之和。