流体力学典型例题
流体力学试题及答案
流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中，对于不同形状的物体，哪一项描述是正确的？A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案：B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时，下列哪一项是正确的？A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案：A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法，哪一项是正确的？A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案：D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时，根据伯努利定理，下列哪一项是正确的？A. 流速越大，压强越小。
B. 流速越小，压强越小。
C. 流速越大，压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案：A. 流速越大，压强越小。
5. 下列哪一项是正确的？A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案：C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案：升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案：黏度3. 当一个物体浸没在水中时，所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案：重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案：黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下，其流速越大，压强越__________。
答案：小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm，球的质量为400g，液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案：球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小，即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
流体力学题库(附答案)
流体力学题库（附答案）一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.（）管路各段阻力损失相同。
A、短管管系B、串联管系C、并联管系D、分支管系正确答案：C2.理想液体的特征是( )A、不可压缩B、符合牛顿内摩擦定律的C、无粘性D、粘度为常数正确答案：C3.当容器内工质压力大于大气压力时，工质处于（）状态。
A、标准B、正压C、负压D、临界正确答案：B4.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、65000PaC、55000PaD、35000Pa正确答案：D5.在圆管流中，层流的断面流速分布为（）。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案：C6.抽气器的工作原理是（）A、动量方程B、静力学基本方程C、连续性方程D、伯努利方程正确答案：D7.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，流速降低（）A、压力下降B、都可能C、压力上升D、压力不变正确答案：C8.那个设备压力是真空压力（）。
A、再热器B、凝汽器C、过热器D、给水泵正确答案：B9.伯努利方程中Z+P/ρg表示（）A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位质量流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案：D10.超临界机组主蒸汽压力最接近的是（）。
A、5个大气压B、26兆帕C、50巴D、5公斤正确答案：B11.静止的流体中存在（）。
A、压应力、拉应力和剪切力B、压应力和拉应力C、压应力D、压应力和剪切力正确答案：C12.将极细测压管插入水中，毛细现象会使得液位（）A、下降B、不变C、都有可能D、上升正确答案：D13.一个标准大气压（1atm）等于（）。
A、Hg780mmB、101.325kPaC、720mmHgD、110.325kPa正确答案：B14.流体在管道内的流动阻力分为（）两种。
A、阀门阻力、三通阻力B、沿程阻力、局部阻力C、流量孔板阻力、水力阻力D、摩擦阻力、弯头阻力正确答案：B15.主机润滑油压力为130千帕，其是多少米水柱（）。
《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。
流体力学试题(含答案)
流体力学试题(含答案)一、选择题（每题10分，共40分）1. 流体力学研究的对象是：A. 固体B. 液体C. 气体D. 所有流体答案：D2. 下列哪个物理量表示流体的压强？A. 力B. 压力C. 压力系数D. 压强答案：D3. 在伯努利方程中，流速增加时，下列哪个物理量会减小？A. 压强B. 动能C. 位能D. 总能量答案：A4. 下列哪个现象说明流体具有粘性？A. 流体在管道中流动B. 流体在容器中静止C. 流体表面形成波纹D. 流体在流动过程中产生涡旋答案：D二、填空题（每题20分，共60分）5. 流体力学的基本方程之一是______方程，它描述了流体在流动过程中质量守恒的规律。
答案：连续性方程6. 在不可压缩流体中，流线是指______。
答案：流速矢量线7. 伯努利方程适用于______流体。
答案：理想流体8. 流体的粘性使得在流动过程中产生______，从而导致能量损失。
答案：摩擦力三、计算题（每题25分，共50分）9. 一水平管道内，水以0.5 m/s的速度流动。
管道直径由0.2 m渐变至0.4 m。
求管道渐变处的流速。
解：根据连续性方程，流体在流动过程中质量守恒，即流速与截面积的乘积保持不变。
设管道渐变前后的流速分别为v1和v2，截面积分别为A1和A2。
由连续性方程可得：v1 * A1 = v2 * A2代入已知数据：0.5 m/s * π * (0.2 m)^2 = v2 * π * (0.4m)^2解得：v2 = 0.25 m/s答案：0.25 m/s10. 一水平管道内，水以2 m/s的速度流动，管道直径为0.1 m。
管道入口处的压强为100 kPa。
求管道出口处的压强。
解：根据伯努利方程，流速增加时，压强会减小。
设管道入口处的流速为v1，压强为p1；管道出口处的流速为v2，压强为p2。
伯努利方程为：p1/ρg + v1^2/2g + z1 = p2/ρg + v2^2/2g + z2由于管道水平，所以z1 = z2，且水的密度ρ = 1000 kg/m^3，重力加速度g = 9.8 m/s^2。
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》典型例题
《例题力学》典型例题例题1：如图所示，质量为m ＝5 kg 、底面积为S ＝40 cm ×60 cm 的矩形平板，以U ＝1 m/s 的速度沿着与水平面成倾角θ＝30的斜面作等速下滑运动。
已知平板与斜面之间的油层厚度δ＝1 mm ，假设由平板所带动的油层的运动速度呈线性分布。
求油的动力粘性系数。
解：由牛顿内摩擦定律，平板所受的剪切应力du Udy τμμδ=＝ 又因等速运动，惯性力为零。
根据牛顿第二定律：0m ==∑F a ，即：gsin 0m S θτ-⋅=()324gsin 59.8sin 301100.1021N s m 1406010m U S θδμ--⋅⨯⨯⨯⨯==≈⋅⋅⨯⨯⨯ 例题2：如图所示，转轴的直径d ＝0.36 m 、轴承的长度l ＝1 m ，轴与轴承的缝隙宽度δ＝0.23 mm ，缝隙中充满动力粘性系数0.73Pa s μ=⋅的油，若轴的转速200rpm n =。
求克服油的粘性阻力所消耗的功率。
解：由牛顿内摩擦定律，轴与轴承之间的剪切应力()60d d n d uy πτμμδ=＝粘性阻力（摩擦力）：F S dl ττπ=⋅= 克服油的粘性阻力所消耗的功率：()()3223223230230603.140.360.732001600.231050938.83(W)d d n d n n lP M F dl πππμωτπδ-==⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=例题3：如图所示，直径为d 的两个圆盘相互平行，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以恒定角速度ω旋转，此时所需力矩为T ，求间隙厚度δ的表达式。
解：根据牛顿黏性定律 d d 2d r r F A r r ωωμμπδδ== 2d d 2d r T F r r r ωμπδ=⋅=42420d d 232dd d T T r r πμωπμωδδ===⎰432d Tπμωδ=例题4：如图所示的双U 型管，用来测定比水小的液体的密度，试用液柱高差来确定未知液体的密度ρ（取管中水的密度ρ水＝1000 kg/m 3）。
流体力学考试试题(附答案)剖析
可编辑修改精选全文完整版流体力学考试试题（附答案）1、如图所示，有一直径=d 12cm 的圆柱体，其质量=m 5kg ，在力=F 100N 的作用下，当淹深=h 0.5m 时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H 。
解： 圆柱体底面上各点所受的表压力为：3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π（Pa ）由测压管可得：)(h H g p g +=ρ则：84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ（m ）2、为测定90º弯头的局部阻力系数，在A 、B 两断面接测压管，流体由A 流至B 。
已知管径d =50 mm ，AB 段长度L AB = 0.8 m ，流量q = 15 m 3/h ，沿程阻力系数λ=0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ，已知水银的密度为13600kg/m 3，求弯头的局部阻力系数ξ。
解：)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程：f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρ vv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、一变直径管段AB ，内径d A =0.2m ，d B =0.4m ，高度差Δh =1m ，压强表指示p A =40kPa ，p B =70kPa ，已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ，水的密度ρ=1000kg/m 3，试判断管中水流的方向。
(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一、习题1. 一个直径为0.2米的管道，输送密度为800kg/m³的水，流速为2 m/s。
求管道中的流量和动能。
2. 一管道突然扩大，进口直径为0.1米，出口直径为0.2米。
若进口处流速为3 m/s，求出口处的流速。
3. 一水平管道，直径为0.5米，输送20℃的水。
已知进口处的压力为0.2 MPa，流速为1 m/s。
求管道出口处的压力。
4. 一管道中的流体在收缩段突然减小，进口直径为0.3米，出口直径为0.2米。
已知进口处流速为2m/s，求收缩段处的流速。
5. 一管道系统中有两个测压点，分别为A和B。
测得A点的压力为0.1 MPa，流速为1 m/s；B点的压力为0.08 MPa，流速为1.5 m/s。
求管道两点的能量损失。
二、答案1. ：根据流量公式 Q = A * v，其中A为管道截面积，v为流速。
管道截面积 A = π * (d/2)²，其中d为管道直径。
管道截面积 A = π * (0.2/2)² = 0.0314 m²流量 Q = A * v = 0.0314 * 2 = 0.0628 m³/s动能 E = 1/2 * ρ * v² * A，其中ρ为流体密度。
动能 E = 1/2 * 800 * (2)² * 0.0314 = 100.48 J答案：流量为0.0628 m³/s，动能为100.48 J。
2. ：根据连续方程，流量在管道中保持不变，即进口流量等于出口流量。
进口流量 Q1 = A1 * v1，出口流量 Q2 = A2 * v2A1 = π * (d1/2)²，A2 = π * (d2/2)²0.1 * 3 = 0.2 * v2v2 = 1.5 m/s答案：出口处的流速为1.5 m/s。
3. ：根据伯努利方程，管道中任一截面的总能量保持不变，即进口总能量等于出口总能量。
流体力学练习题库+参考答案
流体力学练习题库+参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、离心泵抽空、无流量，其发生的原因可能有：①启动时泵内未灌满液体；②吸入管路堵塞或仪表漏气；③吸入容器内液面过低；④泵轴反向转动；⑤泵内漏进气体；⑥底阀漏液。
你认为可能的是( )A、①③⑤B、全都是C、全都不是D、②④⑥正确答案：B2、用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器改为常压容器，其它条件不变，则该泵输送液体流量( )，轴功率（）。
A、增加B、不确定、不变C、减小D、增加、增加正确答案：D3、转子流量计的设计原理是依据 ( )A、液体对转子的浮力B、流动时在转子的上、下端产生了压强差C、流体的密度D、流动的速度正确答案：B4、为防止离心泵发生气缚现象，采取的措施是( )。
A、降低被输送液体的温度B、降低泵的安装高度C、关小泵出口调节阀D、启泵前灌泵正确答案：D5、单级单吸式离心清水泵，系列代号为( )A、ISB、DC、SHD、S正确答案：A6、某塔高30m，进行水压试验时，离塔底l0m高处的压力表的读数为500kPa，（塔外大气压强为100kPa）。
那么塔顶处水的压强( )A、698.1kPaB、无法确定C、600kPaD、403.8kPa正确答案：D7、离心泵内导轮的作用是( )A、密封B、转变能量形式C、改变叶轮转向D、增加转速正确答案：B8、一台离心泵开动不久，泵入口处的真空度正常，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )A、忘了灌水B、吸入管路堵塞C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案：B9、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、检查进口管路是否漏液B、停泵向泵内灌液C、降低泵的安装高度D、检查出口管阻力是否过大正确答案：A10、离心泵在正常运转时，其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程<升扬高度B、扬程>升扬高度C、扬程=升扬高度D、不能确定正确答案：B11、离心通风机铭牌上的标明风压是100mmH2O意思是( )A、输任何条件的气体介质的全风压都达到l00mmH2OB、输送任何气体介质当效率最高时，全风压为l00mmH2OC、输送20℃，l01325Pa、的空气，在效率最高时全风压为l00mmH2OD、输送空气时不论流量的多少，全风压都可达到100mmH2O正确答案：C12、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的( )A、吸上高度B、升扬高度C、扬程D、安装高度正确答案：B13、离心泵在启动前应（）出口阀，旋涡泵启动前应( )出口阀A、关闭，打开B、关闭，关闭C、打开，关闭D、打开，打开正确答案：A14、离心泵发生气蚀可能是由于( )。
流体力学例题大全
第一章：绪论例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水，当温度升至800ºC时，其体积增加多少？解： 200 ºC时：ρ1=998.23kg/m3 800CºC时：ρ2=971.83kg/m3即：则：例1-2使水的体积减小0.1%及1%时，应增大压强各为多少？（K=2000MPa）d V/V =-0.1%=-2000×106×（-0.1%）=2×106Pa=2.0MPad V /V = -1%= -2000×106×（-1%）=20 MPa例1-3输水管l=200m，直径d=400mm，作水压试验。
使管中压强达到55at后停止加压，经历1小时，管中压强降到50at。
如不计管道变形，问在上述情况下，经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少？水的体积压缩率κ =4.83×10-10m2 /N 。
解水经管道漏缝泄出后，管中压强下降，于是水体膨胀，其膨胀的水体积水体膨胀量5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量，这是在1小时内流出的。
设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以Q 表示，则例1-4：试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。
设平板间的液体流动为层流，且流速按直线分布，如图1-3所示。
解：设液层分界面上的流速为u,则：切应力分布：图1-3上层下层：在液层分界面上：--流速分布：上层：下层：例1-5：一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。
解：∵等速∴αs =0由牛顿定律：∑F s=mαs=0m gsinθ－τ·A=0（呈直线分布）图1-4∵ θ=tan-1(5/12)=22.62°例1-6: 直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n =50r/min旋转时，测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。
流体力学例题
已知：r1=0.1m，r2=0.103m，L=1m。 。
求：施加在外筒的力矩M。
例4：求旋转圆盘的力矩。 如图，已知，r1，，。求阻力矩M。
第二章流体静力学
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z0=3m,
压差计各水银面的高程分别为z1= 0.03m, z2= 0.18m, z3= 0.04m, z4= 0.20m,水银密度
例5。两平行平板间的粘性流体流动(忽略重力的影响)。上板速度U，下板静止。求流体速度分布。
第十章边界层理论简介
例14：圆柱形烟囱。H=40m，d=0.6m，气流速度V=20m/s，圆柱体的阻力系数CD=0.4，求气流对烟囱的作用力。
水平等直径恒定有压管流的压强损失与管长直径管壁的粗糙度运动粘滞系数密度流速等因素有关
第一章流体的性质
例1：两平行平板间充满液体，平板移动速度0.25m/s，单位面积上所受的作用力2Pa(Ｎ／m2)，试确定平板间液体的粘性系数μ。
例2：一木板，重量为G，底面积为S。此木板沿一个倾角为 ，表面涂有润滑油的斜壁下滑，如图所示。已测得润滑油的厚度为 ，木板匀速下滑的速度为u。试求润滑油的动力粘度。
ρ´=13600kg/m3，水的密度ρ=1000kg/m3。试求水面的相对压强p0。
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p1–p2。
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z1、z2、z3、z4，试求压强差pA–pB。
流体力学流体动力学基础例题
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2024/10/12
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【例】 有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀 门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门全 开，水从管中流出时，压强计读数是0.6个大气压强，试 求当水管直径d=12cm时，通过出口的体积流量(不计流动 损失)。
【解】 当阀门全开时列1-l、2-2截面的伯努利方程
当阀门关闭时，根据压强计的读数，应用流体静力学基本
试求管中流量qv。
【解】 首先计算1-1断面管路中心的压强。因为A-B为
等压面，列等压面方程得： Hg gh p1 gh1
p1 Hg gh gh1
则
p1
g
Hg
h h1
13.6 0.2 0.72 2
(mH2O)
列1-1和2-2断面的伯努利方程
z1
p1
g
V12 2g
z2
p2
g
V22 2g
H pa 0 0 pa 0.6 pa V22
g
g
2g
2024/10/12
1
方程求出Ｈ值
pa gH pa 2.8 pa则H 2.8 pa
g
2.8 98060 9806
28(mH 2O)
代入到上式
V2
2g
H
0.6 pa g
29.8062.8 0.698060 20.78（m/s）
9806
所以管内流量
qV
4
d
2V2
0.785 0.122 20.78 0.235（m3/s）
2024/10/12
2
2024/10/12
3
【例】 水流通过如图所示管路流入大气，已知：Ｕ形
测压管中水银柱高差Δh=0.2m，h1=0.72m H2O，管径
流体力学例题汇总
顶盖上的总压力的水平分力 也为零，垂直分力为
d 2 h d 3 Fpz 2 gVp 2 g H 4 2 12 0.52 0.53 9806 2.5 0.75 3049N 4 12
例3：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管 高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点 所在的水平面为基准面）
A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m
例1.相对压强是指该点的绝对气压与_______ 的差值。 A 标准大气压；B 当地大气压； C 真空压强； D 工程大气压。
e 1 2
解上式得
重力场中流体的平衡
h
p2 pe p1 69964 9810 20101 0.3m g 13600 9.806
例2 6汽车上装有内充液体的 U形管，如图所示， U形管水平方向的长度 L 0.5m，汽车在水平路面上沿 直线等加速行驶，加速 度为a 0.5 m s 2 ， 试求U形管两支管中液面的高 度差。
式中各项物理意义：
或
常数
Z ：是断面对于选定基准面的高度，水力学中称位置水头， 表示单位重量的位置势能，称单位位能；
p 是断面压强作用使流体沿测压管所能上升的高度，水力 g 学中称为压强水头，表示压力做功能提供给单位重量流 体的能量，称为单位压能；
u2 2g
是以断面流速 u为初速度的铅直上升射流所能达到的理 论高度，水力学中称为流速水头，表示单位重量的动能, 称为单位动能。
p1 p A 1 gh1 p2 p1 3 gh2 p3 p2 2 gh3 p4 p3 3 gh4 pB p4 1 g h5 h4
将上式逐个代入下一个式子
流体力学例题及答案
设所需水泵的扬程为Hp，对两水池自由液面应用伯努利方程：
000 Hp l L V 2 H 00 d
2g
Hp
l L V 2 H d
2g
12.38 m
P gQH p 24280 w 24.28 kw
例
一维等熵空气气流某点流动参数为： u = 150 m/s，T = 288 K,p = 1.3105 Pa， 求此气流的滞止参数p0 、0、T0 和 c0。
1.2755
p1 0.784 106 Pa
T0 1 2 1 Mae Te 2
e
Mae 0.3240
pe 9.4528 kg/m3 RTe
1
p1 8.3666 kg/m3 RT1
1 4.9355 kg/m3
ue Mae RTe 120.2 m/s
u1 Ma1 RT1
A1 Ae
u1 217.3 m/s
确定喷管喉部气流参数及喉部截面积：
Ma1 0.6
e ue 1u1
2 A 1 6.25 cm
例 场
y u 2 2 x y
给 ,
定
x v 2 2 x y
速 度 , w0 ，
计算出旋转角 速度，
x 0 2 y z
u 150 0.4410 RT 1.4 287 288
T0 299 K
解 空气 1.4 ，R 287 J/(kg K) ，所以
Ma
T0 1 2 1 Ma 1.0389 T 2 p 0 T0 1 1.1429 p T
2
管路流量系 数
例
用水泵将水从低水池抽至高水池，两池水面高度差 H=10m，吸水管长l=20m，压力水管长L=1000m，管径 同为d=0.5m，沿程水头损失系数λ=0.022，不计局部损 失。如果设计流量Q=0.2m3/s，并要求水泵进水口断面 2-2的真空压强不超过44 kPa，求水泵的安装高度h和水 泵功率P。
流体力学习题库(含答案)
流体力学习题库(含答案)流体力学是研究流体（液体和气体）运动规律及其与周围物体相互作用的科学。
以下是一份流体力学题库，包括题目和答案。
一、选择题1. 流体力学研究的对象是（）A. 液体B. 气体C. 液体和气体D. 固体答案：C2. 流体的连续性方程表示（）A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动能守恒答案：A3. 伯努利方程描述的是（）A. 流体的静力学性质B. 流体的动力学性质C. 流体的运动规律D. 流体的热力学性质答案：B4. 流体的粘性是指（）A. 流体的粘稠程度B. 流体的流动阻力C. 流体的可压缩性D. 流体的膨胀性答案：B5. 流体的压缩性对下列哪个参数有影响（）A. 流体的密度B. 流体的压力C. 流体的粘性D. 流体的温度答案：B二、填空题1. 流体的连续性方程是基于__________原理得出的。
答案：质量守恒2. 伯努利方程适用于__________流动。
答案：稳态、不可压缩、无旋3. 流体的粘性系数与__________有关。
答案：温度4. 流体的压缩性可以用__________表示。
答案：绝热指数5. 在__________条件下，流体的运动是无旋的。
答案：不可压缩、无粘性三、判断题1. 流体的粘性越大，流动阻力越小。
（）答案：错误2. 伯努利方程适用于有旋流动。
（）答案：错误3. 流体的密度与温度无关。
（）答案：错误4. 在等熵过程中，流体的压力与密度成正比。
（）答案：正确5. 流体的连续性方程适用于非稳态流动。
（）答案：错误四、计算题1. 已知一流体在管道中作稳态流动，管道截面积从A1变为A2，流速从v1变为v2。
若流体密度为ρ，求管道出口处的流速v2。
答案：根据连续性方程，有ρv1A1 = ρv2A2，解得v2 = v1 * (A1/A2)。
2. 已知一流体在水平管道中作稳态流动，流速v1 = 10 m/s，管道截面积A1 = 0.01 m²，管道出口处截面积A2 = 0.02 m²。
流体力学典型例题
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，板上面放置一个重量为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 51011076325.1/⨯=+=Pa A G p p 52021001325.3/⨯=+=因 01/p p 和 02/p p 不是很大，可选用其中任何一个，例如，选用02/p p 来计算体积弹性系数：Pa B p p np E 9020101299.2)/(⨯=+=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，考虑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】由于因此【1－4】高速水流的压强很低，水容易汽化成气泡，对水工建筑物产生气蚀。
流体力学例题
【解】 根据等压面条件，图中1—1，2—2，3—3均为等压 面。可应用流体静力学基本方程式逐渐推算。
P1=p2+ρ1gh1
p2=p1-ρ3gh2
p3=p2+ρ2gh3
则 Rx qV (v2 v1 cos ) P2 P1 cos 0.1 (3.18 1.42 cos 60 ) 5.40 12.43cos 60 0.56（8 kN）
沿y轴方向 P1 sin R y qV (0 v1 sin )
R y P1 sin qV v1 sin
2g H
0.6 pa
g
2 9.806 2.8 0.6 98060 20.78
9806 （m/s）
所以管内流量
qV
4
d
2V2
0.785 0.122 20.78 0.235
m3/s）
【例3-8】 水流经过如下图所示管路流入大气，已知：
Ｕ形测压管中水银柱高差Δh=0.2m，h1=0.72m H2O，管 径d1=0.1m，管嘴出口直径d2=0.05m，不计管中水头损失， 试求管中流量qv。
12.43sin 60 0.11.42 sin 60 10.88（kN）
管壁对水旳反作用力
图 3-22
【解】 当阀门全开时列1-l、2-2截面旳伯努利方程
H pa 0 0 pa 0.6 pa V22
g
g
2g
当阀门关闭，据压强计旳读数，用流体静力学基本方程求出Ｈ值
pa gH pa 2.8 pa
H
2.8 pa
g
2.8 98060 9806
流体力学例题及答案 ppt课件
y 方向动量方程： FVQ siθn
例
输送润滑油的管子直径d = 8mm，管长l=15m，如图所
示。油的运动粘度v=15×10-6m2/s，流量qv=12cm3/s，求油箱的 水头（不计局部损失）。
解: V 4q dV 23 4 .1 4 1 20 .1 0 0 0 8 420.239m /s
F
1 2
g (h1 2
h2 2 )
Q(V2
V1 )
解
1--1截面上压强合力：
1 2
gh 1 2
2--2截面的压强合力：
1 2
gh22
对控制体内流体列出动量方程
F1 2g(h12h22)Q (V 2V 1)
连续性方程 伯努利方程
Q V1h1 V2h2
h1
pa
g
V12 2g
h2
pa
g
V22 2g
2
1
1
1
1 2
T1 T2
1
p1 p2
T1 T2
1
1
0
1
2
1
Ma
2
1
p0 p
1
2
1
Ma
2
1
例 空气在缩放管内流动，气流的滞止参数为p0 =106 Pa ， T0 = 350 K，出口截面积 Ae =10 cm2，背压为 pb= 9.3105 Pa 。如果要求喉部的马赫数达到Ma1 = 0.6，试求喉部面积A1。
解:
3
3
L
l2
H
2 h
平均速度：
1
1
V4d Q 24 0. 50 2 .21.02m /s
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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h 1=800mm ，h 2=900mm ，并假定大气压强为pa=105N/m 2，求A 点的绝对压强= 212KPa 。
（水银的密度为13555kg/m 3）1、水箱A 中的水受到P 0=19612Pa （计示压强）的压强，从水箱A 中流到敞口水箱B 中，如图所示。
设H 1=10m ， H 2=1m ，H 3=2m ，管径d=100mm ， D=200mm ，阀门的局部阻力系数ξ=4，三个900的铸钢弯头ξ=0.35，由于输水管较短，所以沿程损失可不计，试求水的流量。
解：解题要点1）求流量，必须求速度。
因为：qv=A ·V2）求速度，必须用伯努利方程，则选有效截面：1-1，2-2-Z 1+gp ρ1+gv 221= Z 2+gpρ2+gv222+h w式中：Z 1- Z 2= H 1- H 2=10-1=9P1=P0+Pa ； V1=0P2=Pa+ρgh （h= H 3- H 2 ） ；V2需求P2-P1=ρgh-P0=1000×9.806×1-19612=-9806gv222+h w = Z 1- Z 2 +gpp ρ21-gv222（1+∑=81j jξ）=9+1=10∑=81j jξ=ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5+ζ6+ζ7+ζ8 [式中ζ3=（1-AA 21）2=0.5625] =0.5+0.35+0.5625+0.325+4+2×0.35+1=7.4375gv222=14375.710+=1.1853）速度为：v 2=185.1806.92⨯⨯=4.8208m/s 4）流量为：qv =A 2×V 2= （3.14×0.12×4.8208）÷4=0.04m 3/s2、 有一并联管道,已知d 1=125mm ，L 1=50m ， d 2=200mm ，L 2=45m ，λ1=λ2=0.025，如图所示。
若总水管中的流量q v =450m 3/h ，求各支管中的流量及并联管道中的水头损失。
解：依并联管道的特性：（1）hw 1=hw 2λ1d L 11×g v 221=λ2d L 22×g v 222 (1)（2）qv=qv 1+qv 2：A 1V 1+ A 2V 2= qv (2)由（1）得：v 21=L L 12×dd 21×v 22=5045×200125v 22=169v22v 1=v 243=0.75v 2 ，A 1=0.4A 2 v 1A 1=0.75v 2×0.4A 2=0.3A 2V 2 即：qv 1= 0.3qv 2代入（2）得1.3A 2V 2=qv 1.3 qv 2= qv 即：qv 2=450÷1.3=346.2 m 3/h qv 1=0.3×qv2=103.8 m 3/hv 2=)75.0(42221d d qv +⨯π=3600)75.0(14.345042.0125.022⨯+⨯⨯=3.08m/shw 1=hw 2=λ2d L 22×gv 222=0.025×2.045×806.9208.32⨯=2.72mH 2O1.莫迪把“莫迪图”中的曲线分为：层流层 、临界区 、 光滑管区 、 过渡区 、完全紊流粗糙区等五大区域。
2.试在右图中标出A-A 、B-B 、C-C 中， A-A 是等压面， B-B 、C-C 不是等压面（3分）。
3.流体作紊流流动时，紊流结构包括 层流底层、 过渡区 、紊流核心 等三部分。
4.烟气在温度为00c ，压强为760mmHg 的标准状态下的密度为1.34Kg/m 3，当压强不变，温度为4000c 时，烟气的密度 0.544kg/ m 3 。
7.流体在圆管中作层流流动时，沿程阻力系数仅与 雷诺数 有关；而作紊流流动时，沿程阻力系数不仅与 雷诺数 有关，还与相对粗糙度 有关。
1．有一并联管道，如图所示。
若已知qv=300m 3/h ，d 1=150㎜，L 1=40m ，d 2=50㎜，L 2=30m ，d 3=100㎜，L 3=50m ，λ1=λ2=λ3=0.02。
试求各支管中的流量q v1、q v2、q v3及并联管道中的水头损失。
解：依并联管道的特性：（1）hw 1=hw 2= hw 3λ1d L 11×g v 221=λ2d L 22×g v 222=λ3×g v d l 22333⨯ (1)（2）qv=qv 1+qv 2+ qv 3：A 1V 1+ A 2V 2+ A 3V 3= qv (2)由（1）得： V 2= 32V 1 A 2= 91 A 1， qv 2= A 2×V 2=272A 1V 1=0.074 qv 1 V 3=158V 1= 0.73 V 1，A 3=0.444 A 1；qv 3= A 3V 3=0.324 qv 1则：qv 1+0.074 qv 1+0.324 qv 1=300qv 1=214.6 m 3/h qv 2=15.88 m 3/h qv 3=69.52 m 3/h又：V 1=（4×214.6）÷（3.14×0.15×0.15×3600）=3.375 m/shw 1=hw 2= hw 3=（0.02×40×3.375×3.375）÷（0.15×2×9.806）=3.1mH 2O2、水平输送管道各部分尺寸如图示，已知水箱水位H=5m ，水箱上压强表的读数p e =892.24Kpa,调节门局部阻力系数ξ门=4.0,喷嘴局部阻力系数ξ嘴=0.06,管道的沿程阻力系数λ=0.025,求通过管道的流量。
已知：d1=100㎜，L1=10m ；d2=200㎜，L2=40m ，d3=80㎜。
解：解题要点 1）求流量，必须求速度。
因为：qv=A ·V2）求速度，必须用伯努利方程，则选有效截面：0-0，1-1，2-2-，3-3Z 0+gp ρ0+gv220= Z 3+gp ρ3+gv223+h w式中： Z 0- Z 3=H=5，P0=Pe+Pa ； P3=Pa V0=0hw=gv 221×∑=31j jξ+ζ4gv 223+gv221×d l 111λ+g v 222'dl 22'2λ∑=41j jξ=ζ1+ζ2+ζ3=0.5+4+0.5625=5.0625；ζ4=0.06[式中ζ3=（1-AA 21）2=0.5625] dl 111λ=（0.025×10）÷0.1=2.5，dl 22'2λ=（0.025×40）÷0.2=5gv 221=0.4096×gv 223gv222'=0.0256×gv223hw=5.0625×0.4096×g v223+0.06×g v 223+2.5×0.4096×g v 223+5×0.0256×gv 223 =3.2856gv 223gv223（1+3.2856）=Z 0- Z 3 +gpp ρ3-=5+806.91000892240⨯=96；96÷4.2856=22.4v3=4.22806.92⨯⨯=21m/sqv=A3·V3=（3.14×0.08×0.08×21）÷4=0.1m 3/s。