流体力学习题解答

1、第一章习题答案选择题（单选题）1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d）（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。1.2 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。1.3 单位质量力的国际单位是：（d）（a）N；（b）Pa；（c）N/kg；（d）m/s2。1.4 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。1.5 水的动力黏度随温度的升高：（b）（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不

2、定。1.6 流体运动黏度的国际单位是：（a）222（a）m/s；（b）N/m；（c）kg/m；（d）Ns/m。1.7 无黏性流体的特征是：（c）（a）黏度是常数；（b）不可压缩；（c）无黏性；（d）符合卫RT。1.8 当水的压强增加1个大气压时，水的密度增大约为：（a）（a）1/20000；（b）1/10000；（c）1/4000；（d）1/2000。1.9水的密度为1000kg/m3,2L水的质量和重量是多少解：mV10000.0022（kg）Gmg29.80719.614（N）答：2L水的质量是2kg，重量是。体积为m3的油料，重量为4410N,试求该油料的密度是多少解:卫44109.80

3、7899.358（kg/m3）VV0.5答：该油料的密度是m。1.11某液体的动力黏度为Pas，其密度为850kg/m3，试求其运动黏度。解：一0.0055.882106(mVs)850答：其运动黏度为5.882106mVs。1.12有一底面积为60cmX40cm的平板，质量为5Kg,沿一与水平面成20°角的斜面下滑,平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm若下滑速度m/s，求油的动力黏度。Fs解：平板受力如图。沿s轴投影，有:Gsin20°<20°TGsin20oT0UAGsin20o59.807sin20°0.6100.60.40.845.0102

4、（kgms）1.13为了进行绝缘处理，将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。已知导线直径为0.8mm；涂料的黏度=PaS，模具的直径为0.9mm,长度为20mm导线的牵拉速度为50m/s，试求所需牵拉力。20mmTTUmmDOO”U5010002解：0.0220（kN/m）0.90.81233Tdl0.8102010201.01（N）答：所需牵拉力为1.01N。1.14一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转=16rad/s，锥体与固定壁面间的距离=1mm用=PaS的润滑油充满间隙，锥底半径R=0.3m,高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。r2rdzdMdArcosr其中rRZH二M2笛z3dzH3

5、R3H20.1162R2211030.33,0.520.3239.568(Nm)答：作用于圆锥体的阻力矩为39.568Nm。1.15活塞加压，缸体内液体的压强为时，体积为1000cm3，压强为10Mpa时，体积为995cm3，试求液体的体积弹性模量。6解：p100.1109.9（MpaV99510001065106（m）9.9_1065一1061000一101.98109(pa)答：液体的体积弹性模量K1.98109pa。1.16图示为压力表校正器，器内充满压缩系数为k=x10-10m2/N的液压油，由手轮丝杠推进活塞加压，已知活塞直径为1cm,丝杠螺距为2mm加压前油的体积为200mL为使油

6、压达到20Mpa,手轮要摇多少转解：KVKVp49106(m)设手轮摇动圈数为n，则有nd2l441.91061102210312.10圈即要摇动12圈以上。答：手轮要摇12转以上。1.17 图示为一水暖系统，为了防止水温升高时，体积膨胀将水管胀裂，在系统顶部设一膨胀水箱。若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50C，在其温度范围内水的膨胀系数v=C。求膨胀水箱的最小容积。解：VVvT0.000518500.204（矗答：膨胀水箱的最小容积0.204H5。1.18 钢贮罐内装满10C的水，密封加热到75C，在加热增压的温度和压强范围内，水的热膨胀系数

7、V=X10-4/C，体积弹性模量k=2x109N/m2，罐体坚固，假设容积不变，试估算加热后罐壁承受的压强。解：VVVT自由膨胀下有：VVvT又KPVVPKVVKvT4.1104210975o10o53.3（Mpa）加热后，钢罐内的压强为pp0p53.3Mpa设p00（表压强）。1.19 汽车上路时，轮胎内空气的温度为20C，绝对压强为395kPa,行驶后轮胎内空气的的温度上升到50C，试求这时的压强。解：设满足理想气体方程，则有：假设VV2，可解得p答：这时的压强为435.4kPa。PVR395V1p2V2T2732027350323395P2435.4(kPa)293第二章习题答案选择题(

8、单选题)2.1 静止流体中存在：(a)(a)压应力；(b)压应力和拉应力；(c)压应力和剪应力；(d)压应力、拉应力和剪应力。2.2 相对压强的起算基准是：(c)(a)绝对真空；(b)1个标准大气压；(c)当地大气压；(d)液面压强。2.3 金属压力表的读值是：(b)(a)绝对压强；(b)相对压强；(c)绝对压强加当地大气压；(d)相对压强加当地大气压。2.4 某点的真空度为65000Pa,当地大气压为，该点的绝对压强为：(d)(a)65000Pa；(b)55000Pa；(c)35000Pa；(d)165000Pa。2.5 绝对压强Pabs与相对压强P、真空度Pv、当地大气压Pa之间的关系是：

9、(c)(a)Pabs=P+Pv；(b)p=Pabs+Pa；(C)Pv=Pa-Pabs；(d)p=Pv+Pv。2.6 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)Pi>P2>P3；(b)Pi=P2=P3；(c)Pi<P2<P3；(d)P2<Pl<P3。2.7用U形水银压差计测量水管内AB两点的压强差，水银面高差hp=10cm.Pa-pB为:（b）（a）;（b）;（c）；（d）。2.8露天水池，水深5m处的相对压强为：（b）（a）5kPa;（b）49kPa;（c）147kPa;（d）205kPa。2.9垂直放置的矩

10、形平板挡水，水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离yD为：（c）（a）1.25m；（b）1.5m;（c）2m（d）2.5m。2.10圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a）（a）1/2;（b）;（c）2;（d）3。2.11在液体中潜体所受浮力的大小：（b）（a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体淹没的深度成正比；（d）与液体表面的压强成反比。2.12正常成人的血压是收缩压100120mmHg舒张压6090mmHg用国际单位制表示是多少Pa收缩压:100:120mmHg13.33kPa:16.00kPa舒张压：60:90mmHg8.

11、00kPa:12.00kPa答：用国际单位制表示收缩压：100:120mmHg13.33kPa:16.00kPa；舒张压：60:90mmHg8.00kPa:12.00kPa。解：T1mm3101.32510760133.3Pa32.13密闭容器，测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体的密度为850kg/m，求液面压强。解:PoPaghpa8509.8071.8相对压强为：15.00kPa。绝对压强为：116.33kPa。答：液面相对压强为15.00kPa，绝对压强为116.33kPa。2.14密闭容器，压力表的示值为4900N/m2，压力表中心比A点高，A点在水下，求水面压强。Po1.5m

12、0.4mA_解：PoPap1.1gpa49001.110009.807pa5.888(kPa)相对压强为：5.888kPa。绝对压强为：95.437kPa。答：水面相对压强为5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。2.15水箱形状如图所示，底部有4个支座，试求水箱底面上总压力和4个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。解：（1）总压力：Ap4g33353.052(kN)(2)支反力：RW总心、WkWiWig111333980728274.596kN不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体g。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积g。答：

13、水箱底面上总压力是353.052kN,4个支座的支座反力是274.596kN。2.16盛满水的容器，顶口装有活塞A，直径d=0.4m，容器底的直径D=1.0m，高h=1.8m，如活塞上加力2520N（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。解：（1）容器底的压强:PdPa98071.837.706(kPa)(相对压强)（2）容器底的总压力:PDApD223-DpD一137.7061029.614(kN)44答：容器底的压强为37.706kPa,总压力为29.614kN。2.17用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m试求水面的压强p0。解：pop43.01.4gP52.51.4Hgg3.01.

14、4gPa2.31.2Hgg2.51.2g2.51.4Hgg3.01.4gPa2.32.51.21.4Hgg2.53.01.21.4gPa2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggPa265.00(kPa)答：水面的压强p0265.00kPa。2.18盛有水的密闭容器，水面压强为P0，当容器自由下落时，求水中压强分部规律。解：选择坐标系，z轴铅垂朝上。由欧拉运动方程：fz丄丄0z其中fzgg0丄0，p0z即水中压强分布pp0答：水中压强分部规律为pp0。2.19圆柱形容器的半径R=15cm,高H=50cm,盛水深h=30cm,若容器以等角速度绕z轴旋转，试求最大为多少时不致使水

15、从容器中溢出。解：建立随圆柱容器一起转动的坐标系oxyz,o点在水面最低点。则有：fx-poxfy-poyfz-poz即有：fxdxfydyfzdzdp其中：fzg;fx2rcos22x；fyrsin故有：dpx2dxy2dygdz2ppogz2x22y2pPogz2r22当在自由面时，ppo,自由面满足Zor22gpPogZozPogh上式说明，对任意点x,y,zr,z的压强，依然等于自由面压强po水深g。等压面为旋转、相互平行的抛物面。答：最大为s时不致使水从容器中溢出。32.20装满油的圆柱形容器，直径D=80cm,油的密度=801kg/m，顶盖中心点装有真空表，表的读值为4900Pa，

16、试求：（1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小和方向；（2）容器以角速度=20r/s旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力的大小和方向。II4.9kPa相对压强PPa4.9kPaPpA4.9D24.940.822.46(kN)20负号说明顶盖所受作用力指向下。（2）当20r/s时，压强分布满足pP0坐顶中心为坐标原点，x,y,z0,0,0时，P04.9kPaPpdAAP0gzdAD2P0rdr2P°r24一r80.82.-20248014.90.8446410003.98(kN)总压力指向上方。答：（1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小为2.46kN，方向向下；（2）容器

17、以角速PoD26TD4度=20r/s旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力为3.98kN,方向指向上方。2.21绘制题图中AB面上的压强分布图。h2h2.hi解:ehz£hhl_pmehph2P（h2-hi）2.22河水深H=12m,沉箱高h=1.8m,试求：（1）使河床处不漏水，向工作室A送压缩空气的压强是多少（2）画出垂直壁BC上的压强分布图。解：(1)当A室内C处的压强大于等于水压时，不会发生漏水现象。ppc12g117.684kPa(2)BC压强分布图为:C17.653答：使河床处不漏水，向工作室A送压缩空气的压强是117.684kPa。2.23输水管道试压时，压力表的

18、读值为，管道直径d=im试求作用在管端法兰堵头上的静水总压力。解：PpAD2p8.598.07100012654.7(kN)44答：作用在管端法兰堵头上的静水总压力为654.7kN。2.24矩形平板闸门AB，一侧挡水，已知长I=2m宽b=1m,形心点水深hc=2m倾角=45，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T。解：(1)解析法。PPcAhegbl10009.80721239.228（kN）yDyc1chcyCAsinbl12丘blsin22L22-1sin45°122'12sin45°2.946（m）22对A点取矩，当开启闸门时，

19、拉力T满足:PyDyATlcos0P馆inl2he1212heinsinlcospy°ylcosl22cos45°12hcsinlcos31.007（kN）当T31.007kN时，可以开启闸门。(2)图解法。压强分布如图所示:D2pAhCsin45og12.68（kPa）2pBhC丄sin45og26.55（kPa）2PaPblb12.682&55_LJ39.23（kN）对A点取矩，有pAD1F2AD2TABcos45°0l12PaIbPbPaIblT2""23ICOS45512.681126.5512.681-3cos45O31.00

20、9(kN)答：开启闸门所需拉力T31.009kN。2.25矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h1=6m,下游水深h2=4.5m,试求：(1)作用在闸门上的静水总压力；(2)压力中心的位置。解：（1）图解法。压强分布如图所示:phihh2hghih2g64.510009.80714.71(kPa)Pphb14.713288.263(kN)合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m,b)处。2(2)解析法。P口Agh1.5hb61.5980732264.789（kN）bh3yD1yc21C4.51214.52yC2A4.5bh4.512120.250.754.667（m）4.5P2P

21、2Agh21.5hb39.80732176.526（kN）yD2yC1Ic12yC1IC1320.753.25（myC1AyC1A3合力:PPP288.263（kN）合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩)y°PPhy°1F2h2yD2YdRhyD1P2h2yD2P264.78964.667176.5264.53.2588.2631.499(m)答：(1)作用在闸门上的静水总压力即距地面(1.5m,-)处。288.263kN；(2)压力中心的位置在闸门的几何中心,2.26矩形平板闸门一侧挡水，门高h=1m宽b=0.8m，要求挡水深h1超过2m时，闸门即可自动开启，试求转轴应设

22、的位置y。解：当挡水深达到hi时，水压力作用位置应作用在转轴上，当水深大于位置应作用于转轴上，使闸门开启。Ph-ghb1.510009.80710.811.7684(kPa)yDh1h2,h“h1221.5121.5121.556(m转轴位置距渠底的距离为:21.5560.444(m)h时，水压力作用可行性判定：当h增大时yCh1h增大，则-IC减小,2yCA即压力作用位置距闸门形越近，即作用力距渠底的距离将大于0.444米。答：转轴应设的位置y0.444m。2.27折板ABC侧挡水，板宽b=1m,咼度0=h2=2m,倾角=45，试求作用在折板上的静水总压力。h1Bh2I/ac解：水平分力：P

23、hPx丁22210009.807178.456(kN)()2竖直分力:PzVggh/2cot1h|h2cotb2-h|h2b210009.80758.842(kN)PyPxPy298.07322(J)2y(kN)tan旦0.75,Pxtan當36.87°答：作用在折板上的静水总压力P98.07kNo2.28金属矩形平板闸门，门高h=3m宽b=1m由两根工字钢横梁支撑，挡水面与闸门顶边齐平，如要求两横梁所受的力相等，两横梁的位置y1、y2应为多少静水总压力：pfghb3110009.8072144.132(kN)总压力作用位置：距渠底1h31(m)对总压力作用点取矩，R2|h力y2|h

24、,33y1yi|hph2设水压力合力为一，对应的水深为h；gb22h4gbh1h2.1213(m)2y1争1.414(m)y24hy41.4142.586(m)yi答：两横梁的位置1.414my22.586m。2.29一弧形闸门,2m,圆心角=30，半径R=3m,闸门转轴与水平齐平，试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。ARBRsingb223sin3029.807解：(1)水平压力：及22.066(2)垂向压力：FZ121RsinRcos29.807321232sin30ocos30o227.996(kN)(f)合力：PP2P2.22.06627.99&23.470(kN)arc

25、tan19.92oPx答：作用在闸门上的静水总压力P23.470kN,19.92°。22.30挡水建筑物一侧挡水，该建筑物为二向曲面（柱面），z=x,为常数，试求单位宽度曲面上静水总压力的水平分力FX和铅垂分力Pz。解：（1）水平压力：h12FXgh1gh(t)22打（2）铅垂分力：FZg1hzdx0hx2-ghah(J)答：单位宽度曲面上静水总压力的水平分力PX22gh，铅垂分力Pzgh3:。2.31半径为R,具有铅垂轴的半球壳内盛满液体,求作用在被两个互相正交的垂直平面切出的1/4球面上的总压力和作用点D的位置。ODx(3)RPxgzxdz0RgZ、R2z20dzuR2du:2z

26、2zdzR2g2形心坐标zC同理，可求得PzVPxgAPy22>yPzR3xoy平行平面1u2dugR3311gRR2ggR3(/)R2rsind030.7045gR34RdrR3cos的合力为子gR3,x,y轴成45o铅垂面内，2arctanPzPxyarctan623aT48.00°D点的位置为：zDRsin48.00°0.743RxdyDRcos48.00°0.473R答：作用在被两个互相正交的垂直平面切出的1/4球面上的总压力P0.7045gR3，作用点D的位置xDyD0.473R，zD0.743R。2.32在水箱的竖直壁面上，装置一均匀的圆柱体，该

27、圆柱体可无摩擦地绕水平轴旋转，其左半部淹没在水下，试问圆柱体能否在上浮力作用下绕水平轴旋转，并加以论证。答：不能。因总水压力作用线通过转轴0，对圆柱之矩恒为零。证明：设转轴处水深为h0，圆柱半径为R，圆柱长为b。则有Pxh。g2Rb2gh°Rb()yDxh0h°A到转轴o的作用距离为ICh°A即yD°3b2R12R2PzVgg(f)到0轴的作用距离为4R3两力对0轴的矩为：4RPxyDxPz3R2R2-4R2gh°Rb3h02gb3g2R3b-R3b332.33密闭盛水容器，水深hi=60cm,h2=100cm,水银测压计读值h=25cm,试求

28、半径R=0.5m的半球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。解：（1）确定水面压强p0。p。hHgg10009.8070.2513.60.627.460（kPa）（2）计算水平分量FX。2FXpcAp0h2gR27.4601.09.8070.5229.269（kN）（3）计算铅垂分力Pz。PzVg4R313240.5369.8072.567(kN)答：半球形盖AB所受总压力的水平分力为29.269kN,铅垂分力为2.567kN。2242.34球形密闭容器内部充满水，已知测压管水面标高1=8.5m，球外自由水面标高2=3.5m，球直径D=2m，球壁重量不计，试求：（1）作用于半球连接螺栓上的总

29、压力；（2）作用于垂直柱上的水平力和竖向力。解：（1）取上半球为研究对象，受力如图所示。A1PzrT-PzVgD248.53.510009.807154.048(kN)TPz154.048(kN)(2)取下半球为研究对象，受力如图。1PzD2g224124FzPzT0FxFy08.53.510009.807154.048(kN)答：(1)作用于半球连接螺栓上的总压力为154.048kN；(2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力FxFy0。2.35极地附近的海面上露出冰山的一角，已知冰山的密度为920kg/m3，海水的密度为31025kg/m，试求露出海面的冰山体积与海面下的体积之比。解：设冰山的露

30、出体积为Vr，在水上体积为V2。则有VV2冰gV2海水g二1V海水V2冰VV2海水1025110.114冰920答：露出海面的冰山体积与海面下的体积之比为0.114。第三章习题答案选择题(单选题)3.1用欧拉法表示流体质点的加速度ra等于：(d)d2；Ur(a)厂;(b);(c)(udt2trrurr)u;(d)+(u)u。t3.2恒定流是：(b)(a)流动随时间按一定规律变化；(b)各空间点上的流动参数不随时间变化；(c)各过流断面的速度分布相同；(d)迁移加速度为零。3.3一维流动限于：(c)（a）流线是直线；（b）速度分布按直线变化；（c）流动参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d）流

31、动参数不随时间变化的流动。3.4 均匀流是：（b）（a）当地加速度为零；（b）迁移加速度为零；（c）向心加速度为零；（d）合加速度为零。3.5 无旋流动限于：（c）（a）流线是直线的流动；（b）迹线是直线的流动；（c）微团无旋转的流动；（d）恒定流动。3.6 变直径管，直径d1=320mm,d2=160mm流速v1=1.5m/s。v2为：（c）（a）3m/s；（b）4m/s；（c）6m/s;（d）9m/s。2.36已知速度场Ux=2t+2X+2y，uy=t-y时的加速度。+z，uz=t+X-z。试求点（2,2，1）在t=3解:axUxtuxuxuxuxyyuxuzz22t2x2y2tyz26t

32、4x2y2z23t2xyz1uyuyuyuyayux-Uy-uz"txyz10tyztxz11xy2zuzuzuzuzazuxuyuztxyz12t2x2y0txz1tx2yz134（m/sax3,2,2,123322212ay3,2,2,112223（m/s）2az3,2,2,11324111(m/s)a.a2aya；.3423211235.86(m/s2)答：点(2,2,1)在t=3时的加速度a35.86m/s2。2已知速度场ux=xy,Uz=xy。试求:(1)点(1,2,3)的加速度;(2)是解:门)axUxtuyaytUzaztax1,2,3ay1,2,3ax1,2,32aa

33、x几维流动；(3)(2)二维运动,Ux-UxUxUxzxUy-yUz'UyUyUyux-叮UzxyzUzUzUzUx-Uy-Uz-xyz14162、124(m/s331322、25(m/s3323162、12(m/s33(4)424-14xy3xy0xy0015-y015-y330xy3lxy3|xy33a：a：13.06(m/s?)宾间点的运动仅与x、y(3)为恒定流动，运动要素与t无关;(4) 非均匀流动。管道收缩段长I=60cm,直径D=20cm,d=10cm,通过流量Q=m3/s，现逐渐关闭调节阀门，使流量成线性减小，在20s内流量减为零，试求在关闭阀门的第10s时，管轴线上A

34、点的加速度(假设断面上速度均匀分布)。解：解法流量函数:直径函数:流速方程0:2l加速度:x,t对A点:9aaQ10代入得:9a0.2D1咚t20x2TD1x,tuuxd20.2d24Ql,100.05ttd2xu4Q0.010.0112Diu4Q4Q2d3:0.012dd3xxd2l4Q210d3TD1d2ld2D|20.20.130.1(m/s)0.15(m)-20.010.1520.120.1530.20.10.6235.01(m/s)解法二近似解法uautxuU2Uix2l在t10(s)时，Q0.1(mf/s),d0.15(m)u丄空td22040.011.780.140.120.14

35、0.220.14U2U1u401017.780.1521.7817.7840102l244.47(m/s答：在关闭阀门的第10s时，管轴线上A点的加速度为35.01m/s2。已知平面流动的速度场为ux=a，Uy=b,a、b为常数，试求流线方程并画出若干条上半平面（y>0）的流线。解：竺矽uxUybdxady0bbxayc或yxc为线性方程a答：流线方程为bxayc。已知平面流动的速度场为Ux=-2cy2，Uy=2以2，其中c为常数。试求流线方程并xyxy画出若干条流线。解:.dxUxuycxdxcydy0222xyc为圆心在0,0的圆族。答：流线方程为X2y22c，为圆心在0,0的圆族。

36、已知平面流动的速度场为u=(4y6x)ti(6y9x)tj。求t=1时的流线方程，并画出1<X<4区间穿过X轴的4条流线图形。解：dL4y6xt6y9xt当t1秒时，6y9xdx4y6xy32y3xdx22y3xy03dx2dy0巴tt0y能出现。3x2yc过1,0的流线为：3x2y3过2,0的流线为：3x2y6过3,0的流线为：3x2y9过4,0的流线为：3x2y12答：t=1时的流线方程为3x2yc。不可压缩流体，下面的运动能否出现(是否满足连续性条件)(1)Ux2=2x2y；u3/2疔xx(y2y)(2)Ux=xt2y；uy2=xtyt(3)Ux2=y2xz；uc2y=2yz

37、xyz；uzuuy1)xy4xx2y20xy不能出现。解：(122=xz2UxUyUz22(3)2z2zxzxz0xyz不能出现。已知不可压缩流体平面流动，在y方向的速度分量为uy=y2-2x+2y。试求速度在x方向的分量ux。解：0xy 且22yx ux22yxcy2x2xycy答：速度在x方向的分量ux2x2xycy。2在送风道的壁上有一面积为m的风口，试求风口出流的平均速度v。4m3/s2.5m3/s-孔口-解：Qiq2Q3其中：Q14m/s,Q22.5m/sQ342.51.5(m/s)Q3Aovsin300.41v2v1.50.27.5(m/s)答：风口出流的平均速度v7.5m/s。y

38、。式中y=0为中心求两平行平板间，流体的单宽流量，已知速度分布为U=Umax1线，y=b为平板所在位置，Umax为常数。b解：单宽流量为：q1.0udyb2umax3b4bumax3答：两平行平板间，流体的单宽流量为bumax。3F列两个流动，哪个有旋哪个无旋哪个有角变形哪个无角变形(1)(2)（2）tUx=-ay,uy=ax；uz=0cy,My：cxUx=22=22xyxya、c是常数。1uyux1taa2xy21uyux1yxxy2xy21uyuxuz=0解：（1）a有旋。a式中0无角变形。2y2Xc22cx22y2小2y2cy222xy21 2cx22y2cx222xy0无旋（不包括奇点

39、（0,0）。Umaxdy形速度。解:1xUzUy13212yz221UxUz131y32y2zx22z1UyUx13212xy222223.rxyz21uyUx5yxxy2xy21UzUx5zxxz2xz2yxxy1UyUxy2212cyx22cyx20存在角变形运动。222xy已知有旋流动的速度场Ux=2y+3z,Uy=2z+3x,uz=2x+3y。试求旋转角速度和角变zyyz答：旋转角速度-，角变形速度2yxzxyz第四章习题答案选择题（单选题）等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c）43*2/、Pl（a）P!=P2；（b）P

40、3=P4；（c）z+:=z2+-P2；（d）z3P3-:=Z4+P4gggg2伯努利方程中z+一表示：（a）g2g（c）单位体积流体具（c）P2（a）单位重量流体具有的机械能；（b）单位质量流体具有的机械能;有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：17P1（a）5>p2；（b）5=P2；（c）Pi<P2；（d）不定。黏性流体总水头线沿程的变化是：（a）（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。黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d）（a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（

41、d）前三种情况都有可能。平面流动具有流函数的条件是：（d）无黏性流体；（b）无旋流动；（c）具有速度势；（d）满足连续性。一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，dB=0.4m，高差h=1.5m，今测得pA=30kN/m2，2Pb=40kN/m，B处断面平均流速VB=m/s.。试判断水在管中的流动方向。BX解：u2gHgh.29.80712.6601033.85(m/s)HzPa2aVa03010321.01.540.4489(m)Haza4.89111/g2g10009.80729.8070.2pb2bVb4010321.01.5HBZB1.55.69(m)g2g10009.80729.80

42、7水流从B点向A点流动。答：水流从B点向A点流动。解：以过A的水平面为基准面，则AB点单位重量断面平均总机械能为:利用皮托管原理，测量水管中的点速度v。如读值h=60mm求该点流速。答：该点流速u3.85m/s。22水管直径50mm末端阀门关闭时，压力表读值为21kN/m。阀门打开后读值降至kN/m，匚解：（1）水箱水位H如不计水头损失，求通过的流量。102.14（m）g10009.807（2）阀门开启后，从水箱液面到仪表处列伯努利方程，可得:v22g-V,2gH5.57（m/s）29.8072.145.51010009.807QvA5.57愛0.011（m3/s）答：通过的流量q0.011m/s。水在变直径竖管中流动，已知粗管直径d1=300mm流速V