48学时流体力学复习题

1、48学时流体力学复习题 48学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的 都会产生连续 的物质。 2、牛顿内摩擦定律： ，其中的比例系数称为 。 3、作用在流体上的力可分为 和 两类。 4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是 。 6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越 ，流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的 减去该处的 。 8、某点处的真空等于该处的 减去该处的 。 9、某点处的相对压强等于该处的 减去该处的 。 10、根据 的大小，粘性流体的流动状态可分为 和 。 11、根据流体是否有粘性，流体可分为 和

2、 。 12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为 流动和 流动。 13、连续性方程是 定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是 在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为： ；计算沿程阻力的公式为： 。 16、相似条件包括 、 和 。 17、沿程阻力主要是由于 引起的，而局部阻力则主要是由于 引起的。 18、连续性方程表示控制体的_守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面_ _ 。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的 。 二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？ 2、请详细说明作用在流

3、体上的力。 3、简述连续介质假说。 4、何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？ 5、流体静压力有哪两个重要特征？ 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部 的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？ 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？ 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？ 9、叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。 10、何谓压力体？压力体由哪些面围成的？ 11、试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置与水平放置 的两种

4、情况，测得差压计的液面高差是否会改变？为什么？ 12、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。 13、流体在渐扩管道中，从截面1流向截面2，若已知在截面1处流体作层流流动。试问，流体在截面2 处是否仍保持层流流动？为什么？ 14、在串联管道、并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？ 15、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义。一根确定的管子是否永远保持为水力光滑管或水力粗糙管？ 为什么？ 16、简单叙述沿程阻力和局部阻力的定义，试分析产生这两种损失的原因。 17、何谓缓变流和急变流？在缓变流截面上，压强分布有何规律？ 18、写出总流伯努利方程，并简述其物理意义。 19、简述

5、流线的定义，并写出流线方程。 20、何谓系统和控制体？它们有何区别与联系？ 三、计算题 1、 一块平板距离另一块固定的平板0.5mm，两平板间充满某种流体，上平板在4.8n的力作用下，以 0.25m/s的速度移动。如果上平板的面积为2.4m2，求该流体的粘度。 2、 一底面积为45 x 50cm，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑 油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚度1cm ，斜坡22.620 (见图示)，求油的粘度。 面积为2. 4m2，求使上平板以0.25m/s的速度移动所需的作用力。 4、直径76mm的轴在同心缝隙为0.03mm，长度为150mm的轴承中旋

6、转，轴的转速为226r/min, 测得轴 径上的摩擦力矩为76n.m，试确定缝隙中油液的动力粘度。 5、如图所示，u形管压差计与容器a连接，已知h1=0.25m，h2=1.61m，h3=1m。求容器a中水的绝对压 强和真空。 6、 如图所示，直线行使的汽车上放置一内装液体的u形管，长l=500mm。试确定当汽车以加速度 2 ?第2题 u?3、一块平板距离另一块固定的平板0.5mm，两平板间充满粘度为0.004pas的某种流体，如果上平板的 a=0.5m/s2行驶时两直管中的液面高度差。 第5题图 第6题图 7、图所示为一圆柱形容器，直径d=300mm，高h=500mm,容器内装水，水深h1=3

7、00mm，使容器绕垂直 轴做等角速旋转。（1）试确定水正好不溢出时的转速n1；（2）求刚好露出容器底面时得转速n2；这时容器停止旋转，水静止后得深度h2等于多少？ 第7题图 第8题图 8、如图所示为绕铰链o转动的倾斜角=60o的自动开启式水闸，当水闸一侧的水位h=2，另一侧的水位 h=0.4时，若要使闸门自动开启。试求铰链至水闸下端的距离x。 9、圆柱体半径r?2m，长l?5m，如图放置在斜面上。求水作用在圆柱上的力。 第9题图 第10题图 第11题图 10、如图，圆柱体直径4m，两边均有水作用，水深如图所示。如果圆柱体长度为12m，试求作用在圆柱 体上合力的大小和方向。 11、如图，有一圆柱

8、形闸门。已知h=5m，=600，闸门宽度为b=10m。求作用在闸门上的总压力的大 小及方向。 2212、已知平面流动的速度分量为：ux?2x?y，uy?x?2y。求流线方程。 13、已知流场的速度分布为v?4x?4y?i?j，求证通过任意一个以原点为圆心的同心圆的流2222x?yx?y量都是相等的（z方向取单位长度） 提示：流场速度用极坐标表示。 14、如图是离心风机的集流器，风筒直径为200mm。当测压管中的水柱高度为250mm时，求集流器的 吸气量。空气密度取1.29 kg/m3 15、如图所示，水从井a利用虹吸管引到井b中，设已知体积流量qv=100m3/h，h=3m，z=6m，不计虹

9、吸管中的水头损失。试求虹吸管的管径d及上端管中的负计示压强值p。 16、如图所示，离心式水泵借一内径d=150mm的吸水管以q=60m3/h的流量从一敞口水槽中吸水，并将 水送至压力水箱。设装在水泵与吸水管接头上的真空计指示出负压值为39997pa。水力损失不计，试求水泵的吸水高度h。 第14题图 第15题图 第16题图 17、密度为830kg/m3的油水平地射向直立的平板。已知油的速度为20m/s，油柱的直径为0.1m。求油对 平板的打击力。 18、连续管系中的90o渐缩弯管放在水平面上，管径d1=15cm，d2=7.5cm，入口处水平均流速v1=2.5m/s， 静压pe1=6.86104

10、pa（计示压强）。如不计能量损失，试求支撑弯管在其位置所需的水平力。 19、喷水泉的喷嘴为一截头圆锥体，其长度l=0.5m，两端的直径d1=40mm，d2=20mm,竖直装置。若把计 示压强p1e=9.807104pa的水引入喷嘴，而喷嘴的能量损失hw=1.6m（水柱）。如不计空气阻力，试求喷出的流量qv和射流的上升高度h。 20、沿直径d=200mm的管道输送润滑油，流量qm=9000kg/h，润滑油的密度=900kg/m3，运动粘度冬季 为=0.0001092m2/s，夏季为=0.0000355 m2/s。试分别判断冬夏两季润滑油在管中的流动状态。 21、在一水箱距离水面3m处开一个直径为

11、6cm的小孔，为了使水箱内的水面保持不变，问每秒必须向 水箱内加多少水？ 22、在直径为30cm的水平管道上用水作沿程损失实验，在相距120m的两点用水银差压计（上面为水） 测得的水银柱高度差为33cm，已知流量为0.23m3/s，问沿程损失系数等于多少？ 23、如图，一股射流以速度v水平射到倾斜平板上，体积流量为q。求射流对平板的打击力和上下两股 分射流的流量。 第23题图 第24题图 第25题图 24、水从水箱沿着长为l = 2 m，直径 d = 40 mm 的竖直管流入大气，不计管道的入口损失，管道沿程 损失系数 = 0.04，试求管道中起始断面a 的压强与水箱内的水位h 之间的关系式。

12、并求当h为多少时，此断面的压强与水箱外的大气压强相等。 25、水泵系统如图，管径d?200mm，流量为q?0.1m/s，吸水管与压水管的总长为30m，沿程阻力 系数?0.02；吸水管设有带阀门的莲蓬头?阀?2.0，所有弯头?弯?0.3（一共有3个弯头），两水面高差z?10.m，求水泵扬程。 26、水池中的水从变截面管道排出，前两段的直径依次为100mm和75mm；最后一段是渐缩管，出口直 径为50mm。如果排出的质量流量为14kg/s，求所需的水头h，并画出测压管水头线。 27、嵌入支座内的一段输水管，其直径由d1?1.5m变化到d2?1m（见图示）。当支座前的相对压强 3p1?392 kpa，流量q?1.8m3/s时，试确定渐变段支座所受的轴向力r。（不计水头损失。） 第26题图 第27题图 28、某输油管路长4000m，管径0.3m，输送运动粘度为2.510-4m2/s、密度为840kg/m3的原油。当流量 q=2