流体静力学习题-yan

• 解：由于静止流场均可作为理想流体，因此其压强分布规 律既适用于理想流体，也适用于粘性流体。
（d）
题
目
一封闭水箱，如图所示，水面上压强p0 = 85 kN/m2，求水面下h = 1m点C的绝对 压强、相对压强和真空压强。已知当地大气压 pa = 98 kN/m2 , ρ= 1000kg/m3。
1 x t
1 y t
ay
u y t
ux
u y x
uy
u y y
uz
u y z
uz uz uz uz az ux uy uz t x y z
写成矢量即
0
ຫໍສະໝຸດ Baidu
a (1 x t )i (1 y t ) j
(2) 二 维 流 动， 由
dx dy ux uy
积 分 的 流 线： 即 (3)
ln(x t ) ln(y t ) C1
( x t )( y t ) C2
代入流线方程中得常数 C 2 1
t 0, x 1, y 1
则t=0时刻过（-1,1 ）点的流线方程
流体静力学习题
• 选择题： • 【1】 相对压强的起算基准是：（ a）绝对真空；（b）1个标准 大气压；（c）当地大气压；（d）液面压强。 • 解：相对压强是绝对压强和当地大气压之差。 （c） • 【2】 金属压力表的读值是：（ 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。 • 解：金属压力表的读数值是相对压强。 （b） • 【3】 某点的真空压强为65 000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点 的绝对压强为：（ a ）65 000 Pa；（b）55 000 Pa；（c）35 000 Pa；（d）165 000 Pa。 • 解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。故该点的绝 对压强 。 （c）
解题步骤
解： 由压强公式 得C点绝对压强为
p p0 gh ,
p p0 gh
3 85kN/m2 1000kg/m 9.8m/s2 1m 2 94.8kN/m
由公式
p p pa ，C点的相对压强为
2 2 p p pa 94.8kN/m2 98kN/m 3.2kN/m
相对压强为负值，说明C点存在真空。
解题步骤
相对压强的绝对值等于真空压强，即
pk 3.2kN/m2
或据公式
pk pa p 得
pk pa p
2 98kN/m2 94.8kN/m 2 3.2kN/m
题
目
某压差计如图所示，已知hA=hB= 1m ，Δh=0.5m。求：pA - pB 。
xy 1
(4) 不 可 压 缩 流 体 连 续 方 程：
u y u u x 1, 1, z 0 x y z
故 方 程 满 足。
ux u y uz 0 x y z
2. 3. 4.
×
5.
在非均匀流里，按流线弯曲程度又分为急变 √ 流与渐变流。
6.
7. 8.
按运动要素是否随时间变化把水流分为均匀 × 流与非均匀流。
流量是衡量断面过水能力大小的物理量。√ 对于空间流体微团，三个方向的线变形速率 × 之和为零。 流体微团运动轨迹为一椭圆，则流体微团作 无旋流动。 ×
9.
2、某速度场可表示为 ux x t; uy y t; uz 0
试 求(1)加 速 度；(2) 流 线； (3) t= 0 时 通 过 x=-1,y=+1点 的 流 线； (4) 该速度场是否满足不可压缩流体的连续方程？
解：(1)
ax ux u u x u x ux x u y uz t x y z
流体静力学习题
• 【6】 用Ｕ形水银压差计测量水管内Ａ、Ｂ 两点的压强差，水银面高度hp＝10cm， • pA-pB为：（ a）13.33kPa；（b）12.35kPa； （c）9.8kPa；（d）6.4kPa。
【7】静止流场中的压强分布规律：（ 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。
p A ghA H gh pB ghB
hB
解题步骤
将已知数代入公式，得
p A p B H gh g (hA hB ) 13.6103 kg/m3 9.8m/s2 0.5m 1103 kg/m3 9.8m/s2 (1m 1m) 47.04kN/m2
流体动力学
1. 流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间 变化的流动叫恒定流。如果有一个运动要素随时间变化则 称为非恒定流。 √ 过水断面一定是平面。 × 一变直径管段内恒定流，A断面直径是B断面直径的2倍， 则B断面的流速是A断面流速的4倍。 √ 流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。
解题步骤
解： 由图可知，１－１面为等压面， 根据压强公式可得
3 A
水 空气
3
p A ghA p1 p2 H gh p2 p A ghA H gh
同时，
hA
2
Δh
2 B 1
水
1
水银
p3 pB ghB
由于水银柱和水柱之间为空气，密度可忽略不计，则p2= p3，得