第一章 流体的主要物理性质
1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？
答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中)
解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程
再选取水平基准面O ’-O ’，
列过水断面2-2及3-3的贝努利方程
图3.20 虹吸管
g p H g p a
2202
2
2
12
1υγυγ+
+
=+
+
g
p p a
2222
2
υγ
γ
+
+
=
(B) 因V2=V3 由式(B)得
g
p g p H H a 202)(232
2221
υγυγ++=+++g
g
p 2102823
22
2
υ
υ
γ
+
=+
+)
(28102
水柱m p =-=γ
)
(19620981022a p p =?=)
/(85.10)410(8.92)2(
22
2s m p p g a
=-?=--
=γ
γ
υ
)
/(9.1)/(0019.085.104
)015.0(32
22s L s m A Q ==??=
=πυ
5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差
h 20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。
解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式
const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ
ρ22
212122p v p v +=+
根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关
系式为
2211v A v A =
所以 ])(1[)(2212212A A p p v --=
ρ 通过管子的流体流量为 ]
)(1[)
(22
1
2212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以
074.0))15
.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22
2
2
3332
212'2
=-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3/s)
式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。
如图6-3—17(a)所示，为一连接水泵出口的压力水管，直径d=500mm ，弯管与水平的夹角45°，水流流过弯管时有一水平推力，为了防止弯管发生位移，筑一混凝土镇墩使管道固定。若通过管道的流量0.5m3/s ，断面1-1和2-2中心点的压力p1相对=108000N/㎡，p2相对=105000N/㎡。试求作用在镇墩上的力。
[解] 如图6—3—17(b)所示，取弯管前后断面1—1和2-2流体为分离体，现分析分离体上外力和动量变化。
设管壁对流体的作用力R ，动量方程在x 轴的投影为：
则
动量方程在x轴的投影为：
镇墩对流体作用力的合力R的大小及方向为：
流体对镇墩的作用力P与R的大小相等方向相反。