工程流體力學第一章思考題1、為什么要引進連續(xù)介質的假設？為什么可以把液體當作連續(xù)介質？2、非均質液體的密度應該如何表示？3、流體粘度與哪些因素有關？它們隨溫度是如何變化的？對流體有何影響？4、為什么水通常被視為不可壓縮流體？什么情況下要考慮液體的可壓縮性和表面張力特性？5、液 體 內 摩 擦 力 的 大 小 與 哪 些 因 素 有 關 ？ 牛 頓 內 摩 擦 定 律 的 適 用 條 件 有 哪 些 ？6、圖為管道過水斷面水流流速分布圖，從其對應部位取出水體 A，試標出水體 A 頂面和底面切應力的方向。思 考 題 6 圖7、 為什么要引入理想液體的概念？它與實際液體有什么區(qū)別？8、單位質量力怎樣定義的？靜止液體和作自由落體運動的液體所受的單位質量力分別為多少？習 題1.1 容器中盛有靜止液體，此時液體所受到的單位質量力為多少？1.2 假設水的體積彈性系數(shù) ，欲使其體積減小 0.4%，問需要增加多大的壓強？aKP6102.1.3 當壓強的增量為 ，某種液體的密度增長 0.02%，試求該液體的體積模量。50/Nm1.4 平板面積為 ,厚度為 1.0cm，質量 m=5kg，沿著涂有厚度 =1.0mm 油的斜面向下作等2c 速運動， 其速度 u=1.0m/s,帶動油層的運動速度呈直線分布,油的密度 950 kg/m 3，求油的動力粘度和運動粘度。 1.5 某種液體充滿兩平行邊界的縫隙 內，液體的動力粘度為為 ，有一面積為 A 的極薄的平板以速度 u 平行于平板移動。x 為平板距上邊界的距離。求：平板所受的拖力 T， （縫隙內的流速按直線分布） 。 ()uTAx第 1.4 題圖 第 1.5 題圖 第 1.6 題圖1.6 水流在平板上運動(如第 6 題圖)，流速分布曲線 DE 為拋物線形，E 點為拋物線端點，E 點處，水的運動粘度 ，試求 處的切應力（提示：先設流速分布0dyus/m10.26cm4,20y，利用給出的條件確定待定常數(shù) A，B，C） 。CBA2第二章思考題1、理想流體處于靜止狀態(tài)時受到哪幾種力的作用？2、等壓面應具備什么條件？在什么條件下“靜止液體內任何一個水平面都是等壓面”的說法是正確的？3、下列哪一些是正確的等壓面？思考題 3 圖4、水靜力學基本方程的形式和表示的物理意義是什么？5、壓力表和測壓計測得的壓強是絕對壓強還是相對壓強？6、靜止液體、流動液體中，各點的測壓管水頭是否相等？7、繪制靜水壓強分布圖的原理和方法是什么？為什么在工程中通常只需要計算相對壓強和繪制相對壓強分布圖？8、如圖所示的容器中盛有兩種不同重度的靜止液體，試分析作用在容器 A B 壁面上的靜水壓強分布圖應為哪一幅圖？思考題 8 圖9、壓力中心 D 和受壓平面形心 C 的位置之間有什么關系？什么情況下 D 點與 C 點重合？10、有四個不同的盛水容器，如圖所示，它們的底面積 A 和水深 h 都相等。試回答：1）各容器底面所受的靜水總壓力是否相等？2）容器底面所受到的靜水總壓力與地面對容器的反力 N 是否相等？（容器重量不計）思考題 10 圖11、采用圖解法與解析法求解平面靜水總壓力時，對受壓面的形狀是如何規(guī)定的？為什么？12、如何確定壓力體的體積？如何判斷鉛垂方向作用力 Pz 方向？13、如圖所示的容器 a 中盛有密度為 的液體，容器 b 中盛有密度為 和 的兩種液體，試分112析兩個容器中曲面 AB 上壓力體及壓力是否相同？思考題 13 圖習題2-1 如習題圖 2-1 所示，已知 z=1.5m，h=2.5m， 。問水箱底部和水下 1m 處的測壓管水頭ap20各為多少？相對壓強和絕對壓強各為多少？習題圖 2-1 習題圖 2-22-2 如習題圖 2-2，已知 h1=10mm，h 2=200mm；h 3=180mm，求淹沒深度 H。2-3 用習題圖 2-3 的裝置測量油的密度，已知：h=75mm；h 1=150mm；h 2=10mm，求油的密度。習題圖 2-3 2-4 畫出習題圖 2-4 中各平面上的流體靜壓強分布圖。習題圖 2-4習題圖 2-5(本圖數(shù)字需修改，見文字)2-5 有一水箱裝置如習題圖 2-7 所示，箱底高出地面 3.5m，箱中水深 2.5m，水箱的自由面絕對壓強為 65kN/m2（0.65 工程大氣壓） 。1）若以地面為基準面，A、B 兩點的位能、壓能及測壓管水頭各為多少？2）若以水箱為基準面，A、B 兩點的位能、壓能及測壓管水頭又各為多少？2-6 如習題圖 2-6 所示為一船閘閘室的閘門，巳知閘室的寬度 b=10m，上游水深 h1=10m，閘室中水深 h2=5m，求每扇閘門上的靜水總壓力 P 及其作用點。習題圖 2-6 習題圖 2-72-7 矩形平板閘門 AB 一側擋水（習題圖 2-7） ，己知閘門長 L=3m，寬 b=1m，形心點水深 hc=2.5m；傾角 ，閘門上緣 A 處設有轉鈾，閘門自重 G=30kN，若不計門軸摩擦力，試求開啟閘門所03需拉力 T。2-8 如習題圖 2-8 所示為一混凝土重力壩，為了較核壩的穩(wěn)定性，試分別計算當下游有水和無水時兩種情況下，每單位寬度上的靜水總壓力。習題圖 2-8 習題圖 2-92-9 如習題圖 2-9 所示為一長方形平面閘門，高 3m，寬 2m，上游水位高出門頂 3m，下游水位高出門頂 2m，求：1）閘門所受總壓力和作用點；2）若上下游水位同時上漲 1m 時，總壓力作用點是否會有變化?試作簡要論證。2-10 如習題圖 2-10 所示，一個直徑為 D 的球（球的重量可忽略）處于平衡狀態(tài)，導出 D 與的關系式。21,h習題圖 2-10 2-11、試畫出以下圖中各曲面上的壓力體剖面圖，并指出垂直壓力的方向。（a） (b) (c)(d) (e) (f)習題 2-11 圖2-12 如習題圖 2-12 所示的密閉盛水容器，已知 h1=50cm,h2=120cm，水銀測壓計讀數(shù)h=25cm。試求半徑 R=0.5m 的半球形蓋 AB 所受鉛直方向和水平方向的靜水總壓力。習題圖 2-12 2-13、圖示為一弧形閘門，半徑 ，擋水深度 ，旋轉軸距渠底 ，閘門寬度m5.7Rm8.4hm8.5H。試求作用于閘門上的靜水總壓力的大小及作用點。m4.6b習題圖 2-13第三章思考題1、拉格朗日法和歐拉法有何不同？2、流線有哪些性質？流線和跡線的區(qū)別和聯(lián)系是什么？3、流動有哪些分類方法？4、什么是恒定流與非恒定流？什么是均勻流與非均勻流？什么是漸變流和急變流？有人說“均勻流一定是恒定流，急變流一定是非恒定流” ，這種說法是否正確？為什么？5、總流連續(xù)方程的物理意義是什么？6、動水壓強與靜水壓強有什么不同？在推導恒定總流能量方程時，為什么過流斷面必須位于漸變流段？7、什么是總水頭線和測壓管水頭線，兩者的關系是怎樣的？8、什么是水力坡度？9、恒定總流能量方程的限制條件有哪些？如何選取計算斷面、基準面和計算點？10、應用能量方程判斷下列說法是否正確：（1）水一定從高處向低處流動；（2）水一定從壓強大的地方向壓強小的地方流動；（3）水總是從流速大的地方向流速小的地方流動？11、如圖斷面突然縮小管道通過粘性恒定流，管路裝有 U 形管水銀差計，判定壓差計中水銀液面A、B 哪個高？思考題 11 圖12、拿兩張薄紙，平行提在手中，當用嘴順紙間縫隙吹氣時，問薄紙是不動、相互靠攏還是向外張開？為什么？13、應用動量方程時要注意哪些問題？由動量方程求得的力若為負值，說明什么問題？待求未知力的大小與隔離體的大小有無關系？應用動量方程時如何選擇隔離體。習 題3-1 如習題 3-1 圖所示的管流，已知斷面 A-A 處的流速分布為 ，圓管半徑2max0our， ，且 A-A 斷面中心點處的 ，求小管段的斷面平均流速 。04rcm12r max0.2/ucs1v習題 3-1 圖 3-2 某矩形斷面渠道，底寬 b=20m，當通過流量為 Q=100m3/s 時，某斷面處的平均流速，求該斷面的水深。2.0/vms3-3 某分汊河段如習題 3-3 圖所示，已知在斷面 A-A 處左汊河道過水斷面面積為 2500，斷面平均流速為 0.97m/s；右汊河道過水斷面面積為 3400 ，斷面平均流速為 0.62m/s。求：左、右汊道的分流量及總流量；各汊道的分流量占總流量的百分比（稱為分流比） 。3-4 如習題 3-4 圖所示的壓力水管，小管直徑 =20cm，A 斷面形心點處的壓強為 75KPa；大管d直徑 =40cm，B 斷面形心點處的壓強為 45KPa，大管斷面平均流速 =1m/s。求A、B 兩斷面d 間的總水頭差；水流流向。習題 3-3 圖 習題 3-4 圖3-5 某變管徑壓力管流如習題 3-5 圖所示，已知 ， ， ，忽略水頭損失，130dcm25c320dcm試求：通過管道的流量及 A、B 和 C 各點的壓強；繪制測壓管水頭線。習題 3-5 圖3-6 有一密閉盛水容器如習題 3-6 圖所示，容器內氣壓由水銀壓差計測量，側壁與直徑為 5cm 的圓管相接，管長 ， ，壓差計讀數(shù)為h=0.4m，出流時總水頭損失為 3.4m，求通過管道的6Lm5H流量。習題 3-6 圖 習題 3-7 圖3-7 有一安裝在壓力管道上的壓差式畢托管，如習題 3-7 圖所示，已知管徑 ，30dcm， ，求 A 處的點流速 。40hcm3160/kgmAu3-8 鉛直放置的 90輸水彎管，裝有一水銀壓差計如習題 3-8 圖所示，直徑 ，1，彎管段的水頭損失 ，流量 ，求水銀壓差計中的水銀面高25dc20.5