工程流体力学A主观作业答案
工程流体力学课后习题答案
第1章 绪论【1-1】500cm 3的某种液体，在天平上称得其质量为0.453kg ，试求其密度和相对密度。
【解】液体的密度3340.4530.90610 kg/m 510m V ρ-===⨯⨯ 相对密度330.906100.9061.010w ρδρ⨯===⨯ 【1-2】体积为5m 3的水，在温度不变的条件下，当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时，体积减少1L 。
求水的压缩系数和弹性系数。
【解】由压缩系数公式10-1510.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=-==⨯⨯⨯- 910111.9610 Pa 5.110pE β-===⨯⨯ 【1-3】温度为20℃，流量为60m 3/h 的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1，问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少？ 【解】根据膨胀系数1t dV V dtβ=则2113600.00055(8020)6061.98 m /ht Q Q dt Q β=+=⨯⨯-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。
罐装时液面上压强为98000Pa 。
封闭后由于温度变化升高了20℃，此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。
若汽油的膨胀系数为0.0006K -1，弹性系数为13.72×106Pa ，（1）试计算由于压力温度变化所增加的体积，（2）问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少？【解】（1）由1β=-=P pdV Vdp E可得，由于压力改变而减少的体积为6200176400.257L 13.7210⨯∆=-===⨯P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积，可由1β=tt dV V dT得 0.000620020 2.40L β∆===⨯⨯=t t t V dV VdT（2）因为∆∆tp V V ，相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变，则由 200L β+=t V V dT得1198.8%200110.000620β===++⨯t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板，其水平运动速度为u =1m/s ，δ=10mm ，油品的粘度μ=0.9807Pa ·s ，求作用在平板单位面积上的阻力。
工程流体力学2018年试卷A及参考答案
200mm。则轴与轴套间流体的动力粘度为________________。
2、如图所示密闭盛水容器，已知箱内水面到测压管液面的 高 度 差 h1 = 0.3m ， 则 箱 内 液 面 处 的 真 空 度 为 ______________。
3、已知流场中质点的速度为 ux = kx，uy = -ky，uz = 0，则
订
线
中国计量大学 2018 ~ 2019 学年第一学期《工程流体力学》课程试卷(A) 第 3 页 共 6 页
五、某厂从高位水池引出一条供水管路 AB，如图所示。已知管道直径 D 300mm ，管中流 量 Q 0.04m3 /s ，安装在 B 点的压力表读数为 9.8 104 Pa ，高度 H 20m ，求管路中的水头 损失。(10 分)
位 于 空 间 点 (1, 1, 1) 处 的 质 点 的 加 速 度 大 小 为
装
______________。
4、45℃的氢气的绝热指数为 1.4，气体常数 R = 4124 J/(kg ·K)，则 45℃的氢气中的声速 为______________。
四、一正方形平板边长 a 2m ，倾斜放置在水中，其倾斜角为 60 ，顶端到水面的距离为 h 1m ，求作用在平板上的总压力 P 的大小和作用点深度 hD 。(9 分)
zC
IC zC A
1 / sin 60 1
1 / 12 24
1 / sin 60 1 22
2.309m
3’
hD zD sin60 2m 2’
五、过流断面 1-1 和 2-2 间列伯努利方程
z1
p1
1v12 2g
z2
p2
2v22 2g
h12
3’，根据已知条件， z1 z2 H 20m
大专《流体力学》(A)答案(热动08)
大专《工程流体力学》考试题（A）姓名热动0621 班级：学号：一、填空题（每小题3分，共21分）1.流体力学是研究流体流体的平衡和运动规律规律及其应用的一门科学。
2.液体的粘性具有随温度升高而降低的特性；气体的粘性具有随温度升高而升高的特性。
3.液体静压力的方向总是垂直受压面，而且只能是拉力力，不能是压力力。
4.等压面是水平面的条件同一流体、连续、静止。
5.在一定的条件下，运动流体的能量可以相互转化，势能可以转化成动能，动能可以转化成势能。
另外，还有一部分能量转化成热量而损失。
6.流体的毛细现象是指当毛细玻璃管插入液体中时，流体在毛细玻璃管中上升或下降的特性。
水银在细管中呈下降（上升、下降）特性，液面呈凸面（凹面、凸面）。
7．如图所示，用水银U形管测压计测量压力水管中A点的压强。
若测得h1=800mm，h2=900mm，并假定大气压强为pa=105N/m2，求A点的绝对压强=212KPa 。
（水银的密度为13555kg/m3）二、解释下列专业名词（每小题4分，共20分）1．流体流体是指在微小剪切力的连续作用下会产生连续不断变形的物质。
流体包含液体和气体。
在物质的三态中，分子之间的作用力：固体>液体>气体；分子之间的距离：气体>液体>固体。
液体与气体具有较大的流动性。
2．水力光滑管和水力粗糙管当层流底层的厚度大于管道内壁的绝对粗糙度时，则管壁的粗糙凸出的高度完全被层流底层所掩盖，这时管壁的粗糙度对流动不起任何影响，液体好象在完全光滑的管道中流动一样。
这时的管道称之为“水力光滑管”。
当层流底层的厚度小于管道内壁的绝对粗糙度时，即管壁的粗糙凸出部分突出到紊流区中。
当流体流过凸出部分时，在凸出部分后面将引起旋涡，增加了能量损失，管壁粗糙度将对紊流流动发生影响。
这种管道称之为“水力光粗糙管”。
3．迁移加速度和当地加速度流体在流动过程中，由于在某一空间点上的流体质点的速度随时间的变化而变化所产生的加速度，叫当地加速度。
工程流体力学A卷答案.doc
二、填空题（每空 4 分，共 28 分）
1、管径不变的流道内粘性流体的总水头沿流程的变化是 下降
，测压管水头沿流程的
变化是 不变
。
2、某液体的运动粘性系数 =0.005kg/m·s，相对密度为 0.85，则运动粘性系数值 v= 0.0058
8、欧拉数的物理意义为（ B ） A、惯性力与重力之比 B、压力与惯性力之比
（b）
解（a）、（b）可得： R -7171.76（N）
（
则，螺栓上所受得力为 7171.76 N
四、何谓渐变流？渐变流过流断面具有哪些重要性质？（7 分） 答：定义：流线近似为平行直线的流动称为渐变流；
假定为不可压缩定常流动，忽略摩擦损失。（10 分）
性质：过流断面近似为平面，过流断面上的动压强近似按静压强分布，即
z p/ C 。
五、将一平面探入水的自由射流内并垂直于射流的轴线，该平板截去射流流量的一部分 Q 1 ， 并引起射流的剩余部分偏角α 角，如果射流流速ν =30m/s，全部流量 Q=36L/s，平板截去的 流量 Q 1 =12L/s，忽略流体的质量及摩擦损失，确定射流施予平板的作用力和射流偏转转角α 。 （10 分）
4、根据湍流理论，湍流的切应力可表示为：τ =
dx dy
ux
u
y
。
5、作用于水头和出口断面面积相同条件下，管嘴出流量大于孔口出流量的原因是 管嘴收缩
断面产生了真空 。
三、有一水平喷嘴，如图所示， D1 =200mm 和 D2 =100mm，喷嘴进口水的绝对压强为 345kPa，
出口为大气， pa =103.4kPa，出口水速为 22m/s。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？ 解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。
如空气、水等。
而在同等条件下，固体则产生有限的变形。
因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。
与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。
1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。
流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。
在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。
1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτ 油： 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
17春西南交《工程流体力学A》在线作业二
17春西南交《工程流体力学A》在线作业二答案一、单选题（共35 道试题，共70 分。
）1. 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是( )。
A. 切应方和压强B. 切应力和剪切变形速度C. 切应力和剪切变形D. 切应力和流速正确答案：2. 均匀流特征不包括( )。
A. 流线平行B. 过流断面上符合静水压强分布C. 流速及流速分布流程不变D. 流速缓慢正确答案：3. 从本质上讲,紊流应属于( )A. 恒定流B. 非恒定流C. 均匀流D. 恒定非均匀流正确答案：4. 相对压强的起点是( )。
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：5. 粘性流体的测压管水头线的沿程变化是( )。
A. 沿程下降B. 沿程上升C. 保持水平D. 不一定正确答案：6. 欲使水力最优梯形断面渠道的水深和底宽相等,则渠道的边坡系数应为( )。
A. 1B. 1C. 0D. 07. 在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( )。
A. 重合B. 相交C. 相切D. 平行正确答案：8. 渗流模型与实际渗流相比较( ).A. 流量相同B. 流速相同C. 各点压强不同D. 渗流阻力不同正确答案：9. 并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度L2＝3L1，通过的流量为( )。
A. Q1=Q2B. Q1＝1.5Q2C. Q1=1.73Q2D. Q1＝3Q2正确答案：10. 水力最优矩形断面，宽深比是( ).A. 0.5B. 1C. 2D. 4正确答案：11. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将( ).A. 增大B. 减小C. 不变D. 以上都可能正确答案：12. 在水力学中,常取的基本量纲为( )A. 质量量纲M、长度量纲L、时间量纲TB. 流量量纲Q、长度量纲L、时间量纲TC. 流速量纲V、长度量纲L、时间量纲TD. 加速度量纲A、长度量纲L、时间量纲T正确答案：13. 变直径管的直径d1=200mm，d2=100mm，V2=6m/s，V1为( )。
工程流体力学习题及答案
工程流体力学习题及答案（1）1 某种液体的比重为3，试求其比容。
（答：3.3×10-4米3/公斤）2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。
（答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3）3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。
（答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力）4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。
(答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤）5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。
（答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ）6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍）7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10=ρ公斤/米3，求烟道入口与出口处烟气的密度。
（答：298.0=ρ人公斤/米3；452.0=ρ出公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。
（答：15.49牛/米3）9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。
又若气体的绝对粘性系数为1013.25-⨯=μ牛·秒/米3，求以上各处气体的摩擦切应力。
9 题图10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。
若板上方流体的粘性系数为μ，下方流体的粘性系数为K μ，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？（答:h kk kh =++11或）11 如图所示，一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1=δ毫米的油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？10 题图 11 题图（答：0.728牛·秒/米2）12 如图所示，气缸直径D 1=16厘米，活塞直径D 2=16厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降，试求油的粘性系数是多少？12 题图 15 题图（答：0.63牛·秒/米2）13 直径为150毫米的圆柱，固定不动。
工程流体力学课后习题答案
第1章 绪论【1-1】500cm 3的某种液体，在天平上称得其质量为0.453kg ，试求其密度和相对密度。
【解】液体的密度3340.4530.90610 kg/m 510m V ρ-===⨯⨯ 相对密度330.906100.9061.010w ρδρ⨯===⨯ 【1-2】体积为5m 3的水，在温度不变的条件下，当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时，体积减少1L 。
求水的压缩系数和弹性系数。
【解】由压缩系数公式10-1510.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=-==⨯⨯⨯- 910111.9610 Pa 5.110pE β-===⨯⨯ 【1-3】温度为20℃，流量为60m 3/h 的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1，问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少？【解】根据膨胀系数1t dVV dtβ=则2113600.00055(8020)6061.98 m /ht Q Q dt Q β=+=⨯⨯-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。
罐装时液面上压强为98000Pa 。
封闭后由于温度变化升高了20℃，此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。
若汽油的膨胀系数为0.0006K -1，弹性系数为13.72×106Pa ，（1）试计算由于压力温度变化所增加的体积，（2）问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少？【解】（1）由1β=-=P pdV Vdp E可得，由于压力改变而减少的体积为6200176400.257L 13.7210⨯∆=-===⨯P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积，可由1β=t t dV V dT得 0.000620020 2.40L β∆===⨯⨯=t t t V dV VdT（2）因为∆∆tp VV ，相比之下可以忽略由压力变化引起的体积改变，则由 200L β+=tV V dT得1198.8%200110.000620β===++⨯t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板，其水平运动速度为u =1m/s ，δ=10mm ，油品的粘度μ=0.9807Pa ·s ，求作用在平板单位面积上的阻力。
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第 1 章绪论选择题（ a ）流体的分子； （ b ）流体内的固体颗粒； 【1.1 】 按连续介质的概念，流体质点是指：（ 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； （ ）切应力和流速。
ddv dv解：牛顿内摩擦定律是dy，而且速度梯度dy是流体微团的剪切变形速度dddt ，故dt 。
（ b ）【1.3 】 流体运动黏度 υ 的国际单位是： （ a ） m 2/s ；（ ） N/m 2 ；（ ） kg/m ；（ ）N ·s/m 2。
bcd解：流体的运动黏度 υ 的国际单位是 m 2 /s 。
（ a ）p 【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RT。
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 dkdp0.5 10 9 1 105120 000 。
（ 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； （ ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力； （ ）不能承受拉力，bc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。
西南交通大学新学期《工程流体力学A》在线作业一
西南交《工程流体力学A》在线作业一
明渠中不可能出现的流动为( )。
A:恒定均匀流
B:恒定非均匀流
C:非恒定均匀流
D:非恒定非均匀流
参考选项：C
已知某变径有压管段的管径之比 ,则相应的雷诺数之比 ( )。
A:1
B:2
C:3
D:4
参考选项：B
粘性流体总水头线沿程的变化是( )。
A:沿程下降
B:沿程上升
C:保持水平
D:前三种情况都有可能
参考选项：A
比较重力场(质量力只有重力) 中，水和水银所受单位质量力Z水和Z汞的大小( )。
A:Z水Z汞
B:Z水=Z汞
C:Z水Z汞
D:不定
参考选项：B
下列各组物理量中,属于同一量纲的是( )。
A:密度、运动黏度、动力黏度
B:流速系数、流量系数、渗流系数
C:压强、压力、切应力
D:管径、水深、水头损失
参考选项：D
下列说法中，正确的说法是( )。
A:理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒
B:理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒
C:理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
D:理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
1。
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【最新整理，下载后即可编辑】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 vy 是流体微团的剪切变形速度d d tγ，故d d tγτμ=。
（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。
（c ） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。
工程流体力学课后答案带题目word资料13页
第一章 流体及其主要物理性质1-1.轻柴油在温度15ºC 时相对密度为0.83，求它的密度和重度。
解：4ºC 时所以，33/8134980083.083.0/830100083.083.0m N m kg =⨯===⨯==水水γγρρ1-2.甘油在温度0ºC 时密度为1.26g/cm 3，求以国际单位表示的密度和重度。
1-3.水的体积弹性系数为1.96×109N/m 2，问压强改变多少时，它的体积相对压缩1％？1-4.容积4m 3的水，温度不变，当压强增加105N/m 2时容积减少1000cm 3，求该水的体积压缩系数βp 和体积弹性系数E 。
解：1956105.2104101000---⨯=⨯--=∆∆-=Pa p V V p β1-5. 用200L 汽油桶装相对密度为0.70的汽油，罐装时液面上压强为1个大气压，封闭后由于温度变化升高了20ºC ，此时汽油的蒸气压为0.18大气压。
若汽油的膨胀系数为0.0006ºC －1，弹性系数为14000kg/cm 2。
试计算由于压力及温度变化所增减的体积？问灌桶时每桶最多不超过多少公斤为宜？解：E ＝E’·g ＝14000×9.8×104PaΔp ＝0.18at所以，dp V dT V dp p VdT T V dV p T 00ββ-=∂∂+∂∂=从初始状态积分到最终状态得： 另解：设灌桶时每桶最多不超过V 升，则V dp V dV p p 18.0140001⨯-=⋅⋅-=β（1大气压＝1Kg/cm 2）V ＝197.6升 dV t ＝2.41升 dV p ＝2.52×10-3升G ＝0.1976×700＝138Kg ＝1352.4N1-6.石油相对密度0.9，粘度28cP，求运动粘度为多少m2/s?1-7.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ρρdν＝40cSt＝0.4St＝0.4×10-4m2/s μ＝νρ＝0.4×10-4×890＝3.56×10-2 Pa·s1-8.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：233/10147.11011147.1mN dydu⨯=⨯⨯==-μτ1-9.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流体静力学2-1. 如图所示的U 形管中装有水银与水，试求：（1）A 、C 两点的绝对压力及表压各为多少？ （2）A 、B 两点的高度差为多少？解：① p A 表＝γh水＝0.3mH 2O ＝0.03at ＝0.3×9800Pa ＝2940Pap A绝＝p a + p A 表＝（10+0.3）mH 2O ＝1.03at ＝10.3×9800Pa＝100940Pap C 表＝γhgh hg + p A 表＝0.1×13.6m H 2O+0.3mH 2O ＝1.66mH 2O ＝0.166at＝1.66×9800Pa ＝16268Pap C绝＝p a + p C表＝（10+1.66）mH 2O ＝11.66 mH 2O ＝1.166at ＝11.66×9800Pa ＝114268Pa② 30c mH 2O ＝13.6h cmH 2O ⇒h ＝30/13.6cm=2.2cm题2-2 题2-32-2.水银压力计装置如图。
工程流体力学A卷答案
工程流体力学班级：学号： 姓名：一．填空题：(每小题3分，共15小题，共45分）1、绝对压强Pabs 、相对压强p 、真空值pv 、当地大气压强ap 之间的关系是 ( C ) A 、Pabs=p+ pv B 、p= Pabs+ap C 、pv=ap- Pabs2、圆管层流过流断面的流速分布为 ( C )A 、均匀分布B 、对数曲线分布C 、二次抛物线分布 3、一下那些概念属于欧拉法 ( A )A 、流线B 、迹线C 、液体质点D 、液体微团 4、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数( B )A 、与雷诺数Re 有关B 、与管壁相对粗糙度Δ/d 有关C 、与Re 和Δ/d 有关D 、管长L 有关 5、雷诺数代表的是 ( D )之比。
A 、惯性力与压力B 、惯性力与重力C 、惯性力与表面张力D 、惯性力与粘性力 6、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是( D ) A 、理想流体 B 、粘性流体 C 、可压缩流体 D 、不可压缩流体 7、下列流体哪个属于牛顿流体 ( A )。
A 、汽油 B 、纸浆 C 、血液 D 、沥青 8、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。
9、单位质量力的国际单位是：（ D ） A 、N ； B 、Pa ； C 、kg N /； D 、2/s m 10、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。
11、在密闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（ C ）A 、1p >2p >3p ； B 、1p =2p =3p ；C 、1p <2p <3p ；D 、2p <1p <3p 。
12、露天水池，水深5 m 处的相对压强为：（ B ）A 、5kPa ；B 、49kPa ；C 、147kPa ；D 、205kPa 。
工程流体力学A主观作业答案
工程流体力学A第1次作业四、主观题(共8道小题)33.简述流体的形态特征和力学特征。
形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。
力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。
34.一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数Pa，金属测压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m ，试求液面的绝对压强和相对压强。
解：由得水箱液面的相对压强绝对压强或93.1kPa35.如图所示为测量容器中A点压强的真空计。
已知，试求A点的真空压强及真空度。
解：真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。
由题意得A点真空压强及真空度36.如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。
已知闸门倾角为，宽度为，闸门两侧水深分别为和，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。
解：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系式中故37.利用检查井作闭水试验检验管径的市政排水管道施工质量。
已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。
解：排水管堵头形心处的相对压强堵头所受的静水总压力38.如图所示盛水（重度为）容器由半径为R 的两个半球用N 个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶H ，试求每个螺栓所受的拉力 F 。
解：取上半球为隔离体，由，得式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得故每个螺栓所受的拉力为39.如图所示水流流经等径直角弯管。
已知管径mm，管轴上A、B两点高差400mm，U形水银差压计读数=300mm ，管流速度m/s，相对压强，，试求相对压强和 A、B两断面间的机械能损失。
解：由差压计原理得由伯努利方程考虑到,得A、B两断面间的机械能损失40.如图所示，为测流需要，在宽度m 的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m 。
若测得抬高前的水深为1.8m，抬高后水面降低0.12m，水头损失经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量。
工程流体力学 A卷及答案.doc
D 、无黏流C 、剪切变D 、剪切变形速A 、绝对压强p'B 、相对C 真空压强p 、.D 、当地大气5. 水力最优梯形断面渠道的水力半径R = hl 2 （ A 、 h/4 B 、 h/3 C 、6.圆柱形外管嘴的正常工作条) D 、h A 、/ = (3 -B / = (3~4)"o<9m C 、/ > (3 - D Z < (3 - 4)d,H 0A 、渗流系数*成正B 井的半径％成正C 、含水层厚度H 成正比 8.理想流体的切应力丁=D 影响半径R 成正)= A BdudyC质量量纲M 、 流量量纲Q 、压强量纲P 、 压力A 、 B 、C工程流体力学A 卷一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中 只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无 分。
1. 交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（）A 、牛顿流体B 、非牛顿流体C 、理想流体2. 牛顿内摩擦定律2- = //—中的业■为运动流体的（ dy dy A 、拉伸变形B 、压缩变形3.平衡流体的等压面方程为（C 、f x dx-f y dy-f z dz=QD 、fA + fy^y += 04. 金属测压计的读数为（7.完全潜水井的产水量Q 与9.在工程流体力学中，常取的基本量纲为（ 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、时间量纲T 长度量纲L 、温度量纲T10.静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力P x = p c A x = pgh c A x ，式中的A 、R.为受压面形心处的绝对压强B 、z 为压力中心处的相对压强B 、人+人+/；=0c 、A,为受压曲面的面D 、A,为受压曲面在铅垂面上的投影A 、一元流B 、二元流 15.理想流体是指（）A 、忽略密度变化的流体 C 、二元流 D 、非恒定流B 、忽略温度变化的流体D 、忽略黏性的流体A 、98kPaB 、10mH O11. 圆管紊流运动的断面流速分布为（） A 、平面 B 、抛物面 C 、双曲面 D 、对数曲面 12. 从本质上讲，紊流应属于（）A 、恒定流B 、非恒定流C 、均匀流D 、恒定非均匀流 13. 工程流体力学中描述流体运动的方法一般采用（ ）A 、欧拉法B 、普兰特法C 、拉格朗H 法D 、尼古拉兹法 14.已知不可压缩流体的流速场为化=f= f （x ）叫=0 ,则该流动属于二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题列出的五个备选项中 至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
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工程流体力学A主观作业答案
工程流体力学A第1次作业
四、主观题(共8道小题)
33. 简述流体的形态特征和力学特征。
形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。
力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。
34. 一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数
Pa，金属测压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强和相对压强。
解：
由得水箱液面的相对压强
绝对压强或93.1kPa
35. 如图所示为测量容器中A点压强的真空计。
已知，试求A 点的真空压强及真空度。
解：
真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。
由题意
得A点真空压强
及真空
度
36. 如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。
已知闸门倾角为，宽度为，闸门两侧水深分别为和，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。
解：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系
式中
故
37. 利用检查井作闭水试验检验管径的市政排水管道施工质量。
已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。
解：排水管堵头形心处的相对压强
堵头所受的静水总压力
38. 如图所示盛水（重度为）容器由半径为R 的两个半球用N 个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶H ，试求每个螺栓所受的拉力 F 。
解：取上半球为隔离体，由，得
式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得
故每个螺栓所受的拉力为
39. 如图所示水流流经等径直角弯管。
已知管径
mm，管轴上A、B两点高差400mm，U 形水银差压计读数=300mm ，管流速度
m/s ，相对压强，，试求相对压强和 A、B 两断面间的机械能损失。
解：
由差压计原理
得
由伯努利方程
考虑到,得A、B两断面间的机械能损失
40. 如图所示，为测流需要，在宽度m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m。
若测得抬高前的水深为 1.8m，抬高后水面降低0.12m ，水头损失经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量。
解：上游水深，下游水深
据连续性方程
得
（1）
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）和计算点（过流断面与液面的交点），从1→2列伯努利方程（）
得（2）
联立（1）、（2）两式，得
故渠道流量
工程流体力学A第2次作业
四、主观题(共5道小题)
19. 为研究某铁路盖板箱涵无压过流的水力特征，拟取线性比尺进行水工模型实验。
已知原型涵洞的宽度m ，高度m ，洞内设计水深m 和设计流速m/s 。
试确定模型的几何尺寸和模型流量。
解：
（1）由给定线性比尺计算模型各几何尺寸模型宽
模型高
模型水深
（2）按弗劳德准则确定模型流速及流量流量
流速
由弗劳德准则，得流速比尺
20. 已知钢筋混凝土输水管道的水力半径
，水以均匀流流过1km长度上的水头损失，管壁粗糙系数，试求管中的流速和流量。
解：
由谢才公式和曼宁公式,得流速
流量
21. 水从封闭容器A经直径、长度的管道流入容器B。
已知容器A内水面上的相对压强，沿程阻力系数；局部阻力系数，进口、阀门、弯道、出口，试求管路的通过流量。
解：
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点，从1→2列伯努利方程
管路流量
得
22. 一城市排污渠道采用倒虹吸管穿过河流，如图所示。
已知污水流量，管道沿程阻力系数，管道进口、弯头和出口的局部阻力系数分别为，管长，上、下游渠道的流速均为。
为避免污物在管中沉积，要求管
中流速不得小于，试确定倒虹吸管的管径及倒虹吸管两端的水位差。
解：据题意
得
取标准管径。
管中流速
取图示基准面（0-0）、过流断面（1-1、2-2）及计算点（与液面交点），从1→2列伯努利方程
考虑到，得
23. 试按水力最优条件设计一路基排水沟的断面尺寸。
设计流量，沟底坡度依地形条件采用
，断面采用边坡系数的梯形，并用小片石干砌护面（粗糙系数
）。
解：
将和
代入明渠均匀流基本公式，得
取渠道断面尺寸
工程流体力学A第3次作业
一、主观题(共3道小题)
1. 简述堰流的定义及堰的分类。
2. 试设计一跨越矩形过流断面的小桥孔径。
已
知河道设计流量（据水文计算得)m3/s,桥前允许壅水水深m，桥下铺砌允许流速
m/s，桥下游水深m，选定小桥进口形式后知，取动能修正系数。
解：
从出发进行设计：
①判别流动状态
因，故小桥过流为自由式。
②计算孔径
取标准孔径
③校核
，已转为淹没式过流。
（可以）
3. 简述渗流系数的确定方法。
答：①经验公式法；②实验室法；③现场抽水试
验法。