1、第1章 緒論1.1 若某種牌號的汽油的重度為7000N/m3，求它的密度。解：由得，1.2 已知水的密度=997.0kg/m3，運(yùn)動(dòng)黏度=0.89310-6m2/s，求它的動(dòng)力黏度。解：得，1.3 一塊可動(dòng)平板與另一塊不動(dòng)平板同時(shí)浸在某種液體中，它們之間的距離為0.5mm，可動(dòng)板若以 0.25m/s的速度移動(dòng)，為了維持這個(gè)速度需要單位面積上的作用力為2N/m2，求這兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度。解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，則板間流體的速度梯度可計(jì)算為由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度為1.4上下兩個(gè)平行的圓盤，直徑均為d，間隙厚度為，間隙中的液體動(dòng)力黏度系數(shù)為，若下盤固定不動(dòng)

2、，上盤以角速度旋轉(zhuǎn)，求所需力矩T的表達(dá)式。題1.4圖解：圓盤不同半徑處線速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面積上可視為常量。在半徑r處，取增量dr，微面積 ，則微面積dA上的摩擦力dF為由dF可求dA上的摩擦矩dT積分上式則有1.5 如下圖所示，水流在平板上運(yùn)動(dòng)，靠近板壁附近的流速呈拋物線形分布，E點(diǎn)為拋物線端點(diǎn)，E點(diǎn)處，水的運(yùn)動(dòng)黏度=1.010-6m2/s，試求=0，2，4cm處的切應(yīng)力。（提示：先設(shè)流速分布，利用給定的條件確定待定常數(shù)A、B、C）題1.5圖解：以D點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，設(shè)流速分布，由已知條件得C=0,A=-625,B=50則由切應(yīng)力公式得y=0cm時(shí)，；y=2c

3、m時(shí)，；y=4cm時(shí)，1.6 某流體在圓筒形容器中。當(dāng)壓強(qiáng)為2106N/m2時(shí)，體積為995cm2；當(dāng)壓強(qiáng)為1106N/m2時(shí)，體積為1000cm2。求此流體的壓縮系數(shù)。解：由得1.7 當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000 N/m2時(shí)，某種液體的密度增長為0.02%，求此液體的體積彈性模數(shù)。解：由體積彈性模數(shù)公式得第2章 流體靜力學(xué)2.1 一潛水員在水下15m處工作，問潛水員在該處所受的壓強(qiáng)是多少？解：由得，2.2 一盛水封閉容器，容器內(nèi)液面壓強(qiáng)po=80kN/m2。液面上有無真空存在？若有，求出真空值。解：，即存在真空真空值2.3 如圖，用U型水銀測壓計(jì)測量水容器中某點(diǎn)壓強(qiáng)，已知H1=6cm，H2=4cm

4、，求A點(diǎn)的壓強(qiáng)。解：選擇水和水銀的分界面作為等壓面得故A點(diǎn)壓強(qiáng)為2.4 如圖示兩容器底部連通，頂部空氣互相隔絕，并裝有壓力表，p1245kPa，p2245kPa，試求兩容器中水面的高差H。解：由得 ，2.5 水壓機(jī)是由兩個(gè)尺寸不同而彼此連通的，以及置于缸筒內(nèi)的一對活塞組成，缸內(nèi)充滿水或油，如圖示：已知大小活塞的面積分別為A2，A1，若忽略兩活塞的質(zhì)量及其與圓筒摩阻的影響，當(dāng)小活塞加力F1時(shí)，求大活塞所產(chǎn)生的力F2。解：由得， 題2.3圖 題2.4圖 題2.5圖2.6如圖示高H=1m的容器中，上半裝油下半裝水，油上部真空表讀數(shù)p1=4500Pa，水下部壓力表讀數(shù)p2=4500Pa，試求油的密度r

5、。解：由題意可得，解得2.7 用兩個(gè)水銀測壓計(jì)連接到水管中心線上，左邊測壓計(jì)中交界面在中心A點(diǎn)之下的距離為Z，其水銀柱高度為h。右邊測壓計(jì)中交界面在中心A點(diǎn)之下的距離為Z+DZ，其水銀柱高為h+Dh。（1）試求Dh 與DZ的關(guān)系。（2）如果令水銀的相對密度為13.6，DZ=136cm時(shí)，求Dh是多少？ 題2.6圖 題2.7圖解：（1）分別取左邊測壓計(jì)中交界面為等壓面得，解得Dh與DZ的關(guān)系為：（2）當(dāng)DZ=136cm時(shí)，2.9 如圖示一鉛直矩形平板AB如圖2所示，板寬為1.5米，板高h(yuǎn)=2.0米，板頂水深h1=1米，求板所受的總壓力的大小及力的作用點(diǎn)。 題2.9圖 題2.10圖解：將坐標(biāo)原點(diǎn)放

6、在水面與直板延長線的交點(diǎn)，水平向右為O-x軸，豎直向下為O-y軸，建立直角坐標(biāo)系O-xy，在y方向上h處取長度為dh的矩形，作用力dF為在y方向上積分得總壓力F為總壓力的作用點(diǎn)為2.10 如圖示為一側(cè)有水的傾斜安裝的均質(zhì)矩形閘門，其寬度b=2m，傾斜角，鉸鏈中心O 位于水面以上C=1m，水深h=3m，求閘門開啟時(shí)所需鉛直向上的提升力T，設(shè)閘門重力G=0.196105N。解：建立坐標(biāo)系O-xy，原點(diǎn)在O點(diǎn)，Ox垂直于閘門斜向下，Oy沿閘門斜向下，浸在水中的閘門上的作用力 （不計(jì)大氣壓力）為設(shè)壓力中心為D到ox軸的距離為，則有當(dāng)閘門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與G產(chǎn)生的合力矩與提升力T產(chǎn)生的力矩相等，則有則T大小為

7、2.11 如圖示，一水庫閘門，閘門自重W=2500N，寬b=3m，閘門與支撐間的摩擦系數(shù)m=0.3，當(dāng)水深H=1.5m時(shí)，問提升閘門所需的力T為多少？解：將z軸取在閘門上，豎直向下，原點(diǎn)為水面與閘門的交匯點(diǎn)液面下深度處微面積dA上的微液作用dF為閘門上的總作用力為 由力平衡解得 2.12 在水深2m的水池下部有一個(gè)寬為1m，高為H=1m的正方形閘門OA，其轉(zhuǎn)軸在O 點(diǎn)處，試問在A點(diǎn)處需加多大的水平推力F，才能封閉閘門？ 題2.11圖 題2.12圖解：將y軸取在閘門上，豎直向下，原點(diǎn)為水面與閘門延長線的交匯點(diǎn)液面下深度h=y處微面積dA上的微液作用dF為閘門上的總作用力為 設(shè)壓力中心為D到原點(diǎn)的

8、距離為，則有由得 2.14 如圖示，為一儲水設(shè)備，在C點(diǎn)測得絕對壓強(qiáng)為p=19600N/m2，h=2m，R=1m，求半球曲面AB 的垂直分力。題2.14圖解：由題意得，解得2.15 一擋水壩如圖示，壩前水深8m，壩后水深2m，求作用在每米壩長上總壓力的大小和方向。解：豎直方向段：方向段：方向段：各作用力如圖所示，作用在每米壩長上總壓力的大小和方向?yàn)椋海?.16 擋水弧形閘門如圖示，閘前水深H=18m,半徑R=8.5m，圓心角=450，門寬b=5m。求作用在弧形門上總壓力的大小和方向。 題2.15圖 題2.16圖解：壓力中心距液面為，曲面面積總作用力F在x，z向的分力、為總壓力為，與x軸的夾角為

9、2.17 盛有水的開口圓桶形容器，以角速度繞垂直軸O作等速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)露出桶底時(shí)，應(yīng)為若干？（如圖示中符號說明：坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在筒底中心處。圓筒未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，筒內(nèi)水面高度為h。當(dāng)容器繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中心處液面降至Ho，貼壁液面上升至H高度。容器直徑為D。）題2.17圖解：由回轉(zhuǎn)拋物體的體積恰好是高度為h的圓柱體體積之半得：所以 第3章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)3.1 已知流體的速度分布為；，求t=1時(shí)過（0,0）點(diǎn)的流線及t=0時(shí)位于（0,0）點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)軌跡。解：（1）將，帶入流線微分方程得t被看成常數(shù)，則積分上式得t=1時(shí)過（0,0）點(diǎn)的流線為（2）將，帶入跡線微分方程得解這個(gè)微分方程得跡的參數(shù)方程：，將時(shí)刻，點(diǎn)（0,0

10、）代入可得積分常數(shù)：，。帶入上式并消去t可得跡線方程為：3.2 給出流速場為，求空間點(diǎn)（3,0,2）在t=1時(shí)的加速度。解：根據(jù)加速度的定義可知：，a在向分速度如下：t=1時(shí)，點(diǎn)（3,0,2）的加速度為：3.3 已知流場的速度為，式中k為常數(shù)。試求通過（1，0，1）點(diǎn)的流線方程。解：將，帶入流線微分方程得即k被看成常數(shù)，則積分上式得，將點(diǎn)（1，0，1）代入得于是流線方程為3.4 已知流場的速度為，試確定t=to時(shí)通過（xo,yo）點(diǎn)的流線方程。A為常數(shù)。解：將，帶入流線微分方程得t被看成常數(shù)，則積分上式得t=to時(shí)通過（xo,yo）點(diǎn)，得于是流線方程為3.5 試證明下列不可壓縮流體運(yùn)動(dòng)中，哪些

11、滿足連續(xù)方程，哪些不滿足連續(xù)方程？（1），。（2），。（3）（是不為零的常數(shù)），。（4），（是不為零的常數(shù)）。解：根據(jù)連續(xù)方程得定義，對于不可壓縮流體const，在直角坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程（1）因，滿足（2）因，滿足在圓柱坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程（3）因，滿足（4）因，滿足3.6 三元不可壓縮流場中，已知，且已知處，試求流場中的表達(dá)式。解：由不可壓縮流場中連續(xù)方程得積分得，由處得c=0所以流場中的表達(dá)式為3.7 二元流場中已知圓周方向的分速度為，試求徑向分速度與合速度。解：對于平面二維流場，連續(xù)方程為，代入解方程3.8 三元不可壓縮流場中，且已知處，試求流場中的表達(dá)式，并檢驗(yàn)是否無旋？

12、解：由連續(xù)方程得 積分得，由處得c=0所以流場中的表達(dá)式為由于，可見該流體運(yùn)動(dòng)是有旋的3.9 已知二元流場的速度勢為（1）試求，并檢驗(yàn)是否滿足連續(xù)條件和無旋條件。（2）求流函數(shù)。解：（1），由于，滿足連續(xù)方程；由于，無旋（2） ； 積分式得 將式對x求偏導(dǎo)，并令其等于，即，可以判定f(x)=0,f(x)=c即流函數(shù)為：3.10 不可壓縮流場的流函數(shù)為（1）證明流動(dòng)有勢，并求速度勢函數(shù)。（2）求（1，1）點(diǎn)的速度。解： ，（1）由于，無旋即有勢，由于對上式作不定積分得速度勢函數(shù)：（2）（1，1）點(diǎn)的速度為，3.11 已知，試求此流場中在，點(diǎn)處的線變率、角變率和角轉(zhuǎn)速。解：由，線變率為：，角變率為

13、：角轉(zhuǎn)速為：3.12 已知圓管過流斷面上的速度分布為，為管軸處最大流速，為圓管半徑，為某點(diǎn)距管軸的徑距。試求斷面平均速度。解：斷面平均速度 題3.13圖 題3.14圖3.13 管路AB在B點(diǎn)分為兩支，已知=45cm，=30cm，=20cm，=15cm，=2m/s，=4m/s，試求，。解：由公式得，得，得3.14 送風(fēng)管的斷面面積為50cm50cm，求通過a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口向室內(nèi)輸送空氣。已知送風(fēng)口斷面面積為40cm40cm，氣體平均速度為5m/s，試求通過送風(fēng)管過流斷面1-1、2-2、3-3的流速和流量。解：由于a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口完全相同，則流斷面1-1、2-2、3-3的流量分別為

14、：，由，得四個(gè)送風(fēng)口的流速為由得，斷面1-1流速由得，斷面2-2流速斷面3-3流速第4章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)4.1 重度oil=8.82kN/m3的重油，沿直徑d=150mm輸油管路流動(dòng)，現(xiàn)測得其重量流量QG=490kN/h，問它的體積流量QV及平均流速v各為若干？解：體積流量,平均流速4.2 如圖所示，水流過長直圓管的A、B兩斷面，A處的壓頭比B處大45m，試問：(1)水的流動(dòng)方向？(2)水頭損失？設(shè)流動(dòng)不可壓，一維定常流，H=50m。（壓頭為p/）解：（1）假定流體從A到B，伯努利方程流動(dòng)不可壓縮，一維定常流，則水頭損失，則表明流體的流動(dòng)是從B到A（2）水頭損失=5m4.3 水銀壓差計(jì)連接在水

15、平放置的汾丘里流量計(jì)上，如圖。今測得其中水銀高差h=80mm,已知D=10厘米，d=5厘米，汾丘里流量計(jì)的流量系數(shù)=0.98。問水通過流量計(jì)的實(shí)際流量為若干？ 題4.2圖 題4.3圖解：由文丘流量計(jì)流量公式得其中，實(shí)際流量為4.4 某一壓力水管安有帶水銀比壓計(jì)的畢托管，比壓計(jì)水銀面高差h=2cm，求A點(diǎn)的流速uA。解：A點(diǎn)的流速4.5 設(shè)用一附有水銀壓差計(jì)的文丘里管測定傾斜管內(nèi)水流的流量。已知d1=0.10m，d2=0.05m，壓差計(jì)讀數(shù)h=0.04m，文丘里管流量系數(shù)=0.98，試求流量Q。解：流量 題4.4圖 題4.5圖 題4.6圖4.6 一水射流流量L/s，以速度m/s，沖擊一固定葉片，

16、折射q=45o，試求水作用于葉片的力。解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上平板對水流的作用力：則水流對平板的作用力為：4.7 消防隊(duì)員將水龍頭噴嘴轉(zhuǎn)至某一角度q 使水股由最高點(diǎn)降落時(shí)射到樓墻上A點(diǎn)，該點(diǎn)高出地平面H = 26m，噴嘴出口比地面高h(yuǎn) = 1.5m，噴嘴出口流速v0 = 25m/s，忽略空氣阻力，試求噴嘴出口距邊墻的最大水平距離x（即水平距離OC）。解：噴嘴出口速度在豎直方向的分速度為水流到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為水平距離x為當(dāng)時(shí)，x取最大值4.8 流體從長的狹縫流出，沖擊一斜放的光滑平板，如圖所示，試求流量分配及作用在平板上的力。（按理想流體計(jì)），不計(jì)水流重力，已知

17、v0，A0，q 。 題4.7圖 題4.8圖解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸沿光滑平板斜向上，Oy軸垂直于平板斜向左上列質(zhì)量守恒方程：，即 同時(shí)，取0-0，1-1和2-2截面間的控制體，列方向的動(dòng)量守恒方程（因忽略摩擦力，所以）：即 通過式和可得到 ，對控制體，列方向的動(dòng)量守恒方程：即作用在平板上的力為： 4.10 水流通過水平變截面直角彎管，已知進(jìn)口dA=25cm，pA=180KPa，QA=0.12m3s，出口dB=20cm，求水流對彎管壁的作用力。不計(jì)水頭損失。解：進(jìn)口端流速為，進(jìn)口端流速為列Bernoulli方程，得水流對彎管壁的作用力的分力所以水流對彎管壁的作用力為題4.11圖4.11

18、 流量m3/s的水流過的收縮彎管水平放置，彎管進(jìn)口直徑，壓力，彎管出口直徑。設(shè)流動(dòng)定常，無摩擦，求水流對彎管壁的作用力？解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，對面11、22列Bernoulli方程 ，得水流對彎管壁x、y方向的作用力分別為：水流對彎管壁的作用力為4.12 射流沖擊一葉片如圖所示，已知：d=10cm, ,求當(dāng)葉片固定不動(dòng)時(shí)，葉片所受到的沖擊力為多少？ (10分)題4.12圖解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，并取進(jìn)口與出口之間的部分為控制體對于射流沖擊問題，忽略阻力損失和重力影響意味著射流和折轉(zhuǎn)流各斷面處流速相等，即。射流的質(zhì)量流量為

19、 因葉片對稱，則由控制體y方向上動(dòng)量守恒方程，并考慮到質(zhì)量守恒方程可得即： 假設(shè)葉片對水的作用力大小Fx，方向沿x軸負(fù)方向，再建立控制體x方向上的動(dòng)量守恒方程式可得整理可得，x方向水對葉片的沖擊力Fx為第5章 圓管層流和縫隙流5.1 管道直徑d=100mm，輸送水的流量為10kg/s，如水溫為50C，試確定管內(nèi)水流的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質(zhì)量的石油，已知石油的密度=850kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=1.14cm2/s，試確定石油的流態(tài)。解：50C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=1.5210-6m2/s，水的雷諾數(shù)Re為：，紊流石油：，層流5.2 有一梯形斷面的排水溝，底寬b=70cm，斷面的邊坡為1：1

20、.5，當(dāng)水深h=40cm，斷面平均流速u=5.0cm/s，水溫100C，試判別此時(shí)的水流形態(tài)。如果水深和水溫都保持不變，問斷面平均流速減到多少才是層流？題5.2圖解：100C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=1.3110-6m2/s水力直徑為，層流和紊流都可能存在水流為層流時(shí)，故第6章 圓管紊流和孔嘴流6.1 有一水管，直徑為305mm，絕對粗糙度為0.6mm，水溫為10C，設(shè)分別通過流量為60Ls和250Ls，并巳知當(dāng)流量為250Ls時(shí)，水力坡度(水力坡度i等于液流落差h與路途或水平距離之比，即。)為0.046，試分別判別兩者的流態(tài)和流區(qū)。解：10C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=1.3110-6m2/s，相對粗

21、糙度為（1）流量為60Ls時(shí)，雷諾數(shù)，紊流光滑管區(qū)（2）流量為250Ls時(shí)，雷諾數(shù)，紊流粗糙管過渡區(qū)6.2 設(shè)有兩條材料不同而直徑均為l00mm的水管，一為鋼管 (當(dāng)量粗糙度為0.46mm)，另一為舊生鐵管(當(dāng)量粗糙度為0.75mm)，兩條水管各通過流量為20Ls。試分別求兩管系數(shù)的沿程阻力并判別流區(qū)。解：取10C的水為研究對象，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=1.3110-6m2/s水的流速，得雷諾數(shù)對鋼管，查圖，（III），沿程阻力對生鐵管，查圖，（IV），沿程阻力6.3 有一圓管，直徑為40mm，長5m，當(dāng)量粗糙度0.4mm，水溫為20C，問當(dāng)分別通過流量為0.05Ls，0.2Ls和6.0Ls時(shí)，沿程

22、水頭損失各是多少?解：20C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=110-6m2/s，相對粗糙度為（1）流量為0.05Ls時(shí)，層流，沿程水頭損失為（2）流量為0.2Ls時(shí)，紊流，沿程水頭損失為（3）流量為6.0Ls時(shí)，紊流，沿程水頭損失為6.4 一矩形風(fēng)道，斷面為1200mm600mm，通過45C的空氣，風(fēng)量為42000m3h.風(fēng)道壁面材料的當(dāng)量絕對粗糙度=0.1mm，在l=12m長的管段中，用傾斜30的裝有酒精的微壓計(jì)測得斜管中讀數(shù)=7.5mm，酒精密度=860kgm3，求風(fēng)道的沿程阻力系數(shù)。并與用莫迪圖查得值進(jìn)行比較。解：空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)=1.8110-5Pa.s，空氣密度為1.297kg/m3風(fēng)道當(dāng)量

23、直徑，流速由伯努利方程：，解得，用莫迪圖查得6.6 如圖所示從一平水箱中引出一條長50m，直徑為100mm的管道，在管中間安裝一個(gè)閘閥(處于半開)，局部阻力系數(shù)為2.5。當(dāng)水頭H=4.0m時(shí)，已知其沿程阻力系數(shù)為0.025，試求此時(shí)的流量，井繪出水管的總水頭線和測壓管水頭線。解：進(jìn)口損失系數(shù)為0.5，所以由得，流速流量為水管的總水頭線和測壓管水頭線為：6.7 有一如圖所示的水平突然擴(kuò)大管路，已知直徑d1=5cm，直徑d2=10cm，管中水流量Q=0.02m3s。試求U形水銀壓差計(jì)中的壓差讀數(shù)h。題6.6圖 題6.7圖解：U形水銀壓差計(jì)兩口之間伯努利方程為：局部阻力系數(shù)，流速，由得，所以6.8

24、流速由v1變到v2 的突然擴(kuò)大管路，如分為兩次擴(kuò)大(如圖所示)，中間流速v取何值時(shí)，局部阻力損失最小，此時(shí)局部阻力損失為多少?井與一次擴(kuò)大時(shí)比較。解：由于，所以，令，得此時(shí)局部阻力損失最小，一次擴(kuò)大時(shí)，所以為兩次擴(kuò)大局部阻力損失較小。6.9如圖所示，某管直徑為200mm，流量為60Ls，該管原有一個(gè)90C的折角，今欲減少其水頭損失，擬換為兩個(gè)45的折角，或換為一個(gè)90的緩彎(轉(zhuǎn)彎半徑R為1m)。問后兩者與原折角相比，各減少局部水頭損失若干?哪個(gè)減少得最多?題6.8圖 題6.9圖解：管中流速，局部水頭損失分別為：，所以一個(gè)90的緩彎減少局部水頭損失較多。6.10 為測定90彎管的局部水頭損失系數(shù)

25、值，可采用如圖所示的裝置。巳知AB段管長為10m，管徑為50mm，在阻力平方區(qū)情況下，沿程阻力系數(shù)為0.03。今通過流量為2.74Ls，管中水流處于阻力平方區(qū)，測得1、2兩側(cè)壓管的水面高差h為62.9cm。試求彎管的局部水頭損失系數(shù)。解：列伯努利方程其中流速彎管的局部水頭損失系數(shù)為6.11 有一梯形斷面渠道，已知底寬b=10m，均勻流水深h=3m，邊坡系數(shù)m=1，土壤的粗糙系數(shù)n=0.020，通過的流量Q=36m3s。試求1km渠道長度上的沿程阻力損失hf。解：水力直徑，流速20C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)=110-6m2/s，雷諾數(shù)粗糙系數(shù)n=0.020，查表得沿程阻力損失為所以沿程阻力損失為 題

26、6.10圖 題6.12圖6.12水池中引出一根具有三段不同直徑的水管，如圖所示，已知直徑d=50mm，D=200mm，l=100m，H=12m，局部阻力系數(shù)進(jìn)0.5，閥5.0，沿程阻力系數(shù)0.03，求管中通過的流量和流態(tài)（水的運(yùn)動(dòng)粘度0.0101cm2/s）。解：管徑突擴(kuò)時(shí)，管徑突縮時(shí)設(shè)水在粗管中的流速為，則在細(xì)管中的流速為由解得，所以流量細(xì)管中雷諾數(shù)為，紊流粗管中雷諾數(shù)為，紊流6.13 測定一90彎頭的局部阻力系數(shù)如圖所示，在A、B兩斷面接測壓管，已知管路直徑d=50mm，AB段管長l=10m，流量Q2.74L/s，沿程阻力系數(shù)0.03，測壓管水頭差h=0.629m，求彎頭的局部阻力系數(shù)值。

27、（同6.10）6.14 一薄壁圓形孔口恒定射流，孔口直徑d=10mm，水頭H=2m，垂直收縮系數(shù)=0.63，流量系數(shù)=0.62，求泄流量Q。解：由于是恒定射流，所以6.15 如圖所示，用隔板將水流分成上、下兩部分水體，已知小孔口直徑d=20cm，v1v20, 上下游水位差H=2.5m，求泄流量Q。 題6.13圖 題6.15圖解：泄流量6.16 如圖所示，蓄水池長L=10m，寬b=5m，在薄壁外開一d=40cm的小孔，孔中心處的水頭為3.0m。求水面降至孔口中心處所需的時(shí)間。解：由于泄空口直徑較大，取流量系數(shù)Cd=0.76.17 水經(jīng)容器側(cè)壁上的薄壁小孔口自由出流。已知小孔中心到水面的高度，孔口

28、直徑，容器中水面上的相對壓強(qiáng)，若取流速系數(shù)，流量系數(shù)。試求孔口收縮斷面上的流速及流量。 題6.16圖 題6.17圖解：流速，流量6.18 如圖所示，泄水池側(cè)壁孔口處外加一管嘴，作用水頭H=4m，通過的流量為5m3s，確定管嘴的直徑d。解：由得6.19 如圖所示，油槽車的油槽長為L，直徑為D，油槽底部設(shè)卸油孔，孔口面積為A，流量系數(shù)為。試求該車充滿后所需的卸空時(shí)間。 題6.18圖 題6.19圖解：高度為z處長方形斷面面積根據(jù)已有公式第7章 管路計(jì)算7.1如圖所示，一水平布置的串聯(lián)管道將水池中的水注人大氣中，管道為鋼管，已知d175mm，l124m；d250mm，l215m，求水頭為3.5m時(shí)的過

29、流量。7.2 如圖所示,虹吸管將A池中的水輸入B池,已知管長,直徑,兩池的水面高差,最大超高,進(jìn)口阻力系數(shù)en=1.0，出口阻力系數(shù)ex=1.0，轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù)b=0.2，沿程阻力系數(shù)=0.025，求流量Q及管道C點(diǎn)的真空度。題4.9圖解：取A池液面為位置水頭零位，對面11、22列Bernoulli方程 （）取B端為位置水頭零位，對面22、33列Bernoulli方程聯(lián)立解得：，流量C點(diǎn)的真空度為73560Pa第8章 相似理論8.1 直徑為的光滑風(fēng)管，平均流速為，現(xiàn)用直徑為的光滑水管進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，為了動(dòng)力相似，水管中的流速應(yīng)為多大？若在水管中測得壓差為水柱，則在原型風(fēng)管中將產(chǎn)生多大的壓差？設(shè)水

30、和空氣的溫度均為。解：時(shí)，水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度為，由雷諾數(shù)相等：得由歐拉數(shù)相等：得8.2 油的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)為，用于黏滯阻力和重力都起作用的現(xiàn)象中，若模型幾何比尺，求模型液體所應(yīng)有的黏滯系數(shù)值。解：由于模型幾何比尺，黏性為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，雷諾數(shù)相等重力為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，弗勞德數(shù)相等兩式聯(lián)立解得8.3 直徑為的水管中，流速為，水溫為20，某段壓降為?，F(xiàn)用幾何比尺為3的小型風(fēng)管做模型實(shí)驗(yàn)，空氣的溫度也為20，兩管流動(dòng)均為水力光滑。求：（1）模型中的風(fēng)速；（2）模型相應(yīng)管段的壓降。解：（1）由雷諾數(shù)相等得（2）由歐拉數(shù)相等得8.4 長1.5m,寬0.3m的平板，在溫度為20的水內(nèi)拖拽。當(dāng)

31、速度為3時(shí)，阻力為14N。計(jì)算相似板的尺寸，它在速度為18，絕對壓強(qiáng)為101.4、溫度為溫為15的空氣流中形成動(dòng)力相似條件，它的阻力估計(jì)為若干？解：水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度分別為，由雷諾數(shù)相等得幾何比例尺所以模型板的長和寬分別為3.5m和0.7m由得8.5 球形固體顆粒在流體中的自由沉降速度與顆粒的直徑、密度以及流體的密度、動(dòng)力黏滯系數(shù)、重力加速度有關(guān)，試用定理確定自由沉降速度關(guān)系式 8.6 流體的壓強(qiáng)降是速度，密度，線性尺度，重力加速度，黏滯系數(shù)，表面張力及體積彈性模量的函數(shù)。即 取作為基本物理量。試?yán)昧烤V分析法，將上述函數(shù)寫為無量綱式。 流體力學(xué)選擇題庫第一章 緒論1與牛頓內(nèi)摩擦定律有關(guān)的因素

32、是：A、壓強(qiáng)、速度和粘度； B、流體的粘度、切應(yīng)力與角變形率；C、切應(yīng)力、溫度、粘度和速度； D、壓強(qiáng)、粘度和角變形。2在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為：A、牛頓流體及非牛頓流體； B、可壓縮流體與不可壓縮流體；C、均質(zhì)流體與非均質(zhì)流體；D、理想流體與實(shí)際流體。3下面四種有關(guān)流體的質(zhì)量和重量的說法，正確而嚴(yán)格的說法是。A、流體的質(zhì)量和重量不隨位置而變化；B、流體的質(zhì)量和重量隨位置而變化；C、流體的質(zhì)量隨位置變化，而重量不變；D、流體的質(zhì)量不隨位置變化，而重量隨位置變化。4流體是一種物質(zhì)。A、不斷膨脹直到充滿容器的；B、實(shí)際上是不可壓縮的；C、不能承受剪切力的； D、在任一

33、剪切力的作用下不能保持靜止的。5流體的切應(yīng)力。A、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不會產(chǎn)生；B、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于內(nèi)聚力，可以產(chǎn)生；C、僅僅取決于分子的動(dòng)量交換；D、僅僅取決于內(nèi)聚力。6A、靜止液體的動(dòng)力粘度為0； B、靜止液體的運(yùn)動(dòng)粘度為0；C、靜止液體受到的切應(yīng)力為0；D、靜止液體受到的壓應(yīng)力為0。7理想液體的特征是A、粘度為常數(shù) B、無粘性 C、不可壓縮 D、符合。8水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指作用在單位_液體上的質(zhì)量力。A、面積 B、體積 C、質(zhì)量 D、重量9單位質(zhì)量力的量綱是A、L*T-2 B、M*L2*T C、M*L*T(-2) D、L(-1)*T10.單位體積液體的重量稱為液體的_，其單

34、位。A、容重N/m2 B、容重N/M3 C、密度kg/m3 D、密度N/m311.不同的液體其粘滯性_，同一種液體的粘滯性具有隨溫度_而降低的特性。A、相同降低 B、相同升高 C、不同降低 D、不同升高12.液體黏度隨溫度的升高而_，氣體黏度隨溫度的升高而_。A、減小，升高； B、增大，減??； C、減小，不變； D、減小，減小13.運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)的量綱是：A、L/T2 B、L/T3 C、L2/T D、L3/T14.動(dòng)力粘滯系數(shù)的單位是：A、N*s/m B、N*s/m2 C、m2/s D、m/s15.下列說法正確的是：A、液體不能承受拉力，也不能承受壓力。 B、液體不能承受拉力，但能承受壓力。C、

35、液體能承受拉力，但不能承受壓力。 D、液體能承受拉力，也能承受壓力。第二章流體靜力學(xué)基礎(chǔ)1在重力作用下靜止液體中，等壓面是水平面的條件是。A、同一種液體；B、相互連通；C、不連通；D、同一種液體，相互連通。2壓力表的讀值是A、絕對壓強(qiáng)；B、絕對壓強(qiáng)與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪?；C、絕對壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮?；D、當(dāng)?shù)卮髿鈮号c絕對壓強(qiáng)的差值。3相對壓強(qiáng)是指該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)與的差值。A、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；B、當(dāng)?shù)卮髿鈮海籆、工程大氣壓；D、真空壓強(qiáng)。4.圖示容器內(nèi)盛有兩種不同的液體，密度分別為，則有A、 B、C、D、5.圖示盛水封閉容器中，1、2、3在同一水平面上，則：A、B、 C、 D、6.用U形水銀測壓計(jì)測A點(diǎn)壓強(qiáng)，

36、A點(diǎn)的壓強(qiáng)是：A、63700；B、66640 C、69580 D、60760 7.一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下4.2米處的測壓管高度為2.2m，設(shè)當(dāng)?shù)貕簭?qiáng)為9800Pa，則容器內(nèi)液面的絕對壓強(qiáng)為水柱。A、2m；B、1m； C、8m；D、-2m.8.用U形水銀測壓計(jì)測A點(diǎn)壓強(qiáng)，A點(diǎn)的真空值是A、63.70 B、69.58 C、104.37 D、2609.一密閉容器內(nèi)下部為密度為的水，上部為空氣，空氣的壓強(qiáng)為p0。若容器由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，則在下落過程中容器內(nèi)水深為h處的壓強(qiáng)為：A、B、C、0D、10.用的矩形閘門垂直擋水，水壓力對閘門底部門軸的力矩等于A.B.C.D.11.一灑水車以

37、等加速度a向前平駛，如圖示，則水車內(nèi)自由表面與水平面間的夾角等于 12.在等角速度旋轉(zhuǎn)液體中A、各點(diǎn)的測壓管水頭等于常數(shù)；B、各點(diǎn)的測壓管水頭不等于常數(shù)，但測壓管高度等于常數(shù)；C、各點(diǎn)的壓強(qiáng)隨水深的變化是線性關(guān)系；D、等壓面與質(zhì)量力不一定正交。13.圖示圓柱形容器內(nèi)充滿液體，并以等角速度繞Z軸旋轉(zhuǎn)，則A、； B、； C、； D、。14.對于相對平衡液體，A、等壓面不一定是水平面；B、液體內(nèi)部同一等壓面上各點(diǎn)，處在自由液面下同一深度的面上；C、（對于任意的）；D、不成立。15.如圖所示盛水U形管繞OZ軸以等角速度旋轉(zhuǎn)，測得I管水深為，II管水深為，則O點(diǎn)壓強(qiáng)A、等于；B、等于；C、小于；D、介于

38、和之間。16.圖示一半徑為R的圓柱形容器，內(nèi)盛有密度為的液體，若容器以等角速度繞OZ軸旋轉(zhuǎn)，則A點(diǎn)的壓強(qiáng)為 D.以上都不是。17對于相對平衡液體，A、等壓面與質(zhì)量力不正交； B、等壓面不可能為水平面；C、等壓面的形狀與液體密度有關(guān)；D、兩種液體的交界面為等壓面。18如圖所示，等角速度w旋轉(zhuǎn)容器，半徑為R，內(nèi)盛有密度為r的液體，則旋轉(zhuǎn)前后容器底壓強(qiáng)分布A、相同；B、不相同；C、相等；D、不相等。19.試舉例說明，對于相對平衡液體，在什么情況下，A、；B、；C、；D、。20.在等角速度旋轉(zhuǎn)的直立容器中，液體相對平衡時(shí)的壓強(qiáng)分布規(guī)律為A、；B、；C、；D、。其中為液面壓強(qiáng)；為計(jì)算點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)以下的深

39、度；r為該點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的距離。21.液體受到表面壓強(qiáng)p作用后，它將_地傳遞到液體內(nèi)部任何一點(diǎn)。A、毫不改變；B、有所增加；C、有所減??；D、只傳壓力不傳遞壓強(qiáng).22.凡是與水接觸的_稱為受壓面。A、平面；B、曲面；C、壁面D、底面23.靜止的水僅受重力作用時(shí)，其測壓管水頭線必為_。A、水平線；B、直線；C、斜線D、曲線24.在均質(zhì)連通的靜止液體中，任一_上各點(diǎn)壓強(qiáng)必然相等。A、平面； B、水平面； C、斜面； D、以上都不對25.靜止液體中靜水壓強(qiáng)與_的一次方成正比。A、淹沒深度； B、位置高度； C、表面壓強(qiáng)；D、以上都不對26.任意形狀平面壁上靜水壓力的大小等于_處靜水壓強(qiáng)乘以受壓面的面積。

40、A、受壓面的中心；B、受壓面的重心；C、受壓面的形心；D、受壓面的垂心；27.等壓面與質(zhì)量力關(guān)系是A、平行 B、斜交 C、正交 D、無關(guān)28露天水池，水深5m處的相對壓強(qiáng)為：A、5kPA、 B、49kPA C、147kPA D、205kPA、29直放置的矩形平板擋水，水深3m，靜水總壓力P的作用點(diǎn)，到水面的距離y為：A、1.25m B、1.5m C、2m D、2.5m30.均勻流是A、當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱悖籅、遷移加速度為零；C、向心加速度為零；D、合成加速度為零.31變直徑管，直徑D1=320mm，D2=160mm，流速v1=1.5m/s，v2為A、3m/s B、4m/s C、6m/s D、9m/

41、s32.粘性流體總水頭線沿程的變化是：A、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平 D、前三種情況都有可能.33.粘性流體測壓管水頭線的沿程變化是：A、沿程下降 B、沿程上升 C、保持水平 D、前三種情況都有可能34.變水頭收縮管出流：A、有當(dāng)?shù)丶铀俣群瓦w移加速度；B、有當(dāng)?shù)丶铀俣葻o遷移加速度；C、有遷移加速度無當(dāng)?shù)丶铀俣?；D、無加速度.35.以下描述正確的是：A、恒定流必為均勻流； B、三元流動(dòng)不可能是均勻流；C、恒定流的流線與跡線不一定重合；D、恒定流必為一元流.第三章 一元流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1.歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程：中各項(xiàng)的量綱是A、應(yīng)力B、能量C、加速度D、上述回答都不對2.歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程在每點(diǎn)

42、的數(shù)學(xué)描述是：A、流入的質(zhì)量流量等于流出的質(zhì)量流量 B、單位質(zhì)量力等于加速度C、能量不隨時(shí)間而改變 D、服從牛頓第二定律3.水流一定方向應(yīng)該是（）A、從高處向低處流；B、從壓強(qiáng)大處向壓強(qiáng)小處流；C、從流速大的地方向流速小的地方流；D、從單位重量流體機(jī)械能高的地方向低的地方流。4.理想流體流經(jīng)管道突然放大斷面時(shí)，其測壓管水頭線（）A、只可能上升；B、只可能下降；C、只可能水平；D、以上三種情況均有可能。5.在應(yīng)用恒定總流的能量方程時(shí)，可選用圖中的（）斷面，作為計(jì)算斷面。A、1，2，3，4，5 B、1，3，5 C、2，4 D、2，3，46.圖示為水泵管路系統(tǒng)，斷面23分別為水泵進(jìn)出口斷面，水泵揚(yáng)程

43、的計(jì)算公式為：7.已知等直徑的虹吸管道下游為淹沒出流，如圖所示，斷面的壓強(qiáng)水頭的絕對值為，（即真空度）則的計(jì)算公式為（） 8.設(shè)有一恒定分流，如圖所示，根據(jù)總流伯努利方程，可列（）9.總流能量方程用于壓縮性可忽略的氣體時(shí)，下述論述中正確者為（）A、及分別為第一斷面及第二斷面的相對壓強(qiáng)；B、及分別為第一及第二斷面的絕對壓強(qiáng)；C、用相應(yīng)斷面的相對壓強(qiáng)或絕對壓強(qiáng)，不影響計(jì)算結(jié)果；D、上述方程只適用于液體，不適用于氣體。10.不可壓縮氣體總流能量方程中的分別代表（）A、1和2斷面上的絕對壓強(qiáng)；B、1斷面上的絕對壓強(qiáng)及2斷面上的相對壓強(qiáng)；C、1和2斷面上的相對壓強(qiáng)；D、1斷面上的相對壓強(qiáng)及2斷面上的絕對

44、壓強(qiáng)。11.當(dāng)空氣密度大于氣體的密度，且氣體由位于低處的1斷面流向2斷面時(shí)，氣體總流能量方程中的代表（）A、單位重量氣體在流動(dòng)過程中損失的位能；B、單位重量氣體在流動(dòng)過程中增加的位能；C、單位體積氣體在流動(dòng)過程中損失的位能；D、單位體積氣體在流動(dòng)過程中增加的位能。12.不可壓縮氣體流動(dòng)時(shí)，下述論述中正確的為（）A、總壓線、勢壓線及位壓線總是沿程下降的；B、總壓線、勢壓線及位壓線均可能沿程有升有降；C、總壓線及位壓線總是沿程下降的，勢壓線沿程可能有升有降；D、總壓線沿程總是下降的，勢壓線與位壓線沿程可能有升有降。13射流從管道出口垂直下線流入放在磅秤上的一水箱，經(jīng)水箱側(cè)壁孔口出流而保持水箱水位恒

45、定，水重和箱重共為G，若管道出口流量為Q，出口流速為，水股人射流速為，如圖示，則磅秤上的重量讀數(shù)為（）A、GB、C、D、14.射流從直徑為d的圓形噴嘴以速度V射出，沖擊在出口角度為的軸對稱曲線葉片上，該葉片的運(yùn)動(dòng)速度為u，如圖所示。，若忽略摩擦阻力和水頭損失，射流對運(yùn)動(dòng)葉片的沖擊力為（）A、 B、C、 D、15.設(shè)水槽中固定裝置一水泵，如圖所示。水泵將水流經(jīng)管嘴射向光滑平板后回落到水槽內(nèi)。已知管嘴直徑為d，射流速度為，平板折角為，射流進(jìn)入水槽的角度為，若能量損失、空氣阻力、輪子與地面的摩擦阻力都不計(jì)，試問水槽的運(yùn)動(dòng)方向是A、向左；B、向右；C、靜止不動(dòng)；D、不能確定。16.一消防水槍以的速度向

46、水平距離為30m，高也為30m的著火點(diǎn)噴水，當(dāng)水槍的最小仰角為（）時(shí)，噴水方能達(dá)到目的地。A、；B、；C、；D、。17水由噴口水平射出，沖擊在固定的垂直光滑平板上，噴口直徑，噴射流量，空氣對射流的阻力及射流與平板間的摩擦阻力不計(jì)，射流對平板的沖擊力等于；18.實(shí)際流體在等直徑管道中流動(dòng)，在過流地面上有1、2、3點(diǎn)，則有下列關(guān)系A(chǔ)、B、C、D、19.重力場中理想不可壓縮恒定流動(dòng)中同一條流線上兩點(diǎn)A、B，A點(diǎn)的流速大于B點(diǎn)的流速，則A、A點(diǎn)的測壓管水頭B點(diǎn)的測壓管水頭；B、A點(diǎn)的測壓管水頭B點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭；D、A點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭空氣 B、水空氣C、水=空氣 D、因溫度和壓力不同而不同5.管流的雷諾數(shù)Re

47、是()A、B、C、D、E、這些都不是式中：v斷面平均流速；D直徑；n運(yùn)動(dòng)黏度；m動(dòng)力粘度；r密度。6.雷諾數(shù)Re反映了()的對比關(guān)系A(chǔ)、粘滯力與重力 B、重力與慣性力 C、慣性力與粘滯力D、粘滯力與動(dòng)水壓力7.圓管流動(dòng)中，過流斷面上切應(yīng)力分布為()8.圓管均勻流過流斷面上切應(yīng)力分布為A、拋物線分布，管壁處為零，管軸處最大；B、直線分布，管壁處最大，管軸處為零；C、均勻分布；D、層流為拋物線分布，紊流為對數(shù)分布。9.輸送流體的管道，長度及管徑不變，在層流流態(tài)，欲使流量直徑一倍，兩段的壓強(qiáng)差，應(yīng)增大為10.輸送流體的管道，長度及兩段的壓強(qiáng)差不變，在層流流態(tài)，欲使流量直徑一倍，管徑應(yīng)為11.輸送流體

48、的管道，長度及兩段的壓強(qiáng)差不變，層流流態(tài)，欲使管徑放大一倍，則流量應(yīng)為A、2；B、4；C、8；D、1612.圓管層流流量變化與A、粘度成正比；B、管道半徑的平方成正比；C、壓降成反比；D、粘度成反比；E、管道直徑的立方成正比13.管道中紊流運(yùn)動(dòng)，過水?dāng)嗝媪魉俜植挤螦、均勻分布B、直線變化規(guī)律C、拋物線規(guī)律D、對數(shù)曲線規(guī)律14.水流在管道直徑、水溫、沿程阻力系數(shù)都一定時(shí)，隨著流量的增加，粘性底層的厚度就A、增加B、減小C、不變D、不定15.在紊流粗糙管中，A、與紊流光滑區(qū)的阻力系數(shù)相同；B、粘性底層覆蓋粗糙凸起高度；C、阻力系數(shù)只取決于雷諾數(shù)；D、水頭損失與斷面平均流速的平方成正比；E、阻力系

49、數(shù)與相對粗糙無關(guān)。16.水力半徑是A、濕周除以過水?dāng)嗝娣e B、過水?dāng)嗝娣e除以濕周的平方C、過水?dāng)嗝娣e的平方根D、過水?dāng)嗝娣e除以濕周17.A、B兩種流動(dòng)情況，如作用水頭，管長，管徑，沿程阻力系數(shù)都相等，流量為A、B、C、D、不定18.為保證測壓管的讀數(shù)差得到最大值，則突然擴(kuò)大管的直徑比A、 B、C、D、19.水管用兩種布置方式A、B，兩種方式的管長，管徑，進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)相同，出口高程相同，進(jìn)口高程不同，水深，兩種布置的流量關(guān)系和A、B兩種斷面的壓強(qiáng)關(guān)系是：A、B、C、D、E、F、20.圓形管道突然縮小的水頭損失計(jì)算公式為A、B、C、D、21.短管淹沒出流的出口水頭損失為A、可不計(jì)B、C、D、22.雷諾數(shù)Re的物理意義可理解為A、粘性力與重力之比； B、慣性力與粘性力之比；C、重力與慣性力之比； D、壓力與粘性力之比。23.圓管層流，管軸心處的流速為。該斷面的斷面平均流速為A