当前位置：文档之家› 工程流体力学复习总结资料.doc

工程流体力学复习总结资料.doc

1. 水的动力粘度随温度升髙而B降低

2. D.流体在相同条件下，动力粘度值大的，粘性大

3. 流体中粘性摩擦力的大小与（）无关D.接触血压力

4. 理想流体与实际流体的主要区别在于A.是否考虑粘滞性

5. 关于动力粘度和运动粘度的说法正确的是D.动力粘度大的流体粘性大

6. 在相距1mm的两平行平板Z间充有某种黏性液体，当其屮一板以1.2m/s的速度相对于另一

板作等速移动时，作用于板上的切应力为1200Pa，则该液体的粘度为A.IPa.s

7. 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是B.切应力和剪切变形速度

8. 关于流体动力粘度的物理意义叙述错误的是D.流体加速度大小的度量

9. 流体在静止时D.可以承受压力，不能承受剪切力

10. 静止流体内任意点压强A.各向相等

11. 在大型水利工程模型实验屮，首先考虑要满足的相似准则是弗劳德模熨法

12. 在安排水池中的船舶阻力试验吋，首先考虑要满足的相似准则是弗劳徳模型法

13. 桥墩绕流模型实验设计应选用弗劳德模型法

14. 当粘性气体流动的雷诺数增大到一定的界限后，雷诺数进入口动模型区时，应用欧拉模型

法设计模型

15. 用模型研究闸门流动实验时，首先考虑要满足的相似准则是弗劳徳模型法

16. 若某一管道过流断面面积为A,湿周长度为X,则水力直径可表示为B.dH=4A/x

17. 边长为a的正方形管的水力直径为D.a

18. 工程上计算流体在圆管内流动时，rtT紊流变为层流采用的临界雷诺数取为C.2000

19. 已知某圆管屮，流体的密度为800kg/m3,流量为100L/min,管径为50mm,流体的动力粘度为

O.OlPaes，则管中流体的流动状态时B.紊流

20. 有--变直径管流，小管直径dl,大管直径d2=2dl,两断面雷诺数的关系是A.Rel=0.5Re2

21. 己知某圆管流体流动处于层流状态，管中最大流速vmax=lm/s,圆管直径d =50mm,则该管流

量q为（）l/sB.0.98

22. 圆管层流和紊流动状态的断面切应力分布为A.都是K字形分布规律

23. 圆管紊流的断面流速为（）分布B.对数曲面

24. 关于圆管屮紊流切应力分布叙述正确的是 C.在粘性底层屮粘性切应力是主要成分，在湍流

核心脉动切应力是主要成分

25. 圆管层流状态流动的平均速度是最大流速的（）倍C.1/2

26. 已知某圆管流动的雷诺数Re=2000,则该管的沿程阻力系数入二A.0.032

27. 圆管紊流流动过流断面上的剪应力分布为B.管轴处是零，且与半径成正比

28. 圆管层流的断面流速为（）分布B.旋转抛物血

29. 已知某圆管流体流动处于层流状态，管中最大流速0.5m/s,圆管面积500mm2o则该管流量Q

为（）L/sD.0.125

30. 根据尼古拉兹实验结果，水力光滑管到水力粗糙管的过渡区的沿程阻力系数入与（）有关

C.Re,A/d

31. 水力光滑管紊流区的流动阻力系数与（）因素有关A.雷诺数

32. 在圆管紊流中，过流断面流速分布符合（）C.对数曲线规律

33. 尼古拉兹实验曲线层流区，水头损失与平均速度的（）次方成正比A.1

34. 流体在突然放大管内做定常流动，流速由7.94m/s变为2m/so产生的局部阻力损失为 C.1.8m

水柱

35. 并联管道1、2,两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度12=211,通过管道1、2的流量比

是B.1.414

3&关于并联管段的特点，叙述正确的是C.每一支管的水头损失一定相等

37. 进行t 管计算时，下列说法正确的是C.管路计算时，只考虑沿程阻力损失

38. 减轻水击有害作用的正确方法C.延长阀口关闭吋间

39. 下列关于防止有压管路发生水击的措施中，不正确的是C.缩短关闭阀门时间

40. 在计算液压管路的阻力损失时，应按照（）计算B.短管

41. 某一水塔向一处串联管路供水，若由于维修增加了一个闸阀，则管路通过的流量会B. 变小

42. 进行短管计算吋，下列说法正确的是B.管路计算吋，不能忽略局部阻力损失和速度水头

43. 短管水力计算的包括（）计算C.沿程阻力损失和局部阻力损失

1.直径76mm 的轴在同心缝隙为0.03mm,长度为150mm 的轴承屮旋转，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。

F=fiA — = fiA —

妙 S v= 0r A. =

? T = F T

9 T = fixdi —r

S 2. 为了检查液压缸的密封性，需要进行水压试验，试验前将7=1. 5m,由0.2m 的油缸用水全部

充满，然后开动试验泵向油缸再供水加压，直到压强增大到20MPa,不出故障为止，

假定水的压缩率的平均值A-0.5X

忽略油缸变形，试求实验过程屮，通过试

压泵向液压缸有供应了多少水丄竺

1 A7

由题意帀茜得2飞石

-Ar=“卩=与?（双耳戶巧 - = O J 5X 1（F 9X 2O X 1O <5X （^（—^xl^ + AIO 2

Ar =0.4671?

3. 如图所示杯式微压计。该压力计中盛以油（如及水两种液体，己知杯的

内径￡> = 40nim,管的内径rf = 4mnb A=200mmo 求出容器K 中气体的真空度。

T6 76x0.03x10^ 叩6x10^)x150x10^ x2江△xSxlffV

=1. 87Pa. s

p臥_p』=% =p a -p0=2p oa gAh^pgh-p oi gh A=175Pa

4. 一弧形闸门，宽加＞,圆心角° = 半径^ = 3m ，闸门转轴于水面齐平，求作用在闸门上的静水总压力的大小与方向

Jh=jtsha = 3xsn3(T =125m …

弓=加辱4 =淤刼=9800芒 xlHx 2 = 22_05kN

2 2

P=黒 *用=722_052+7_9662 = 23_44kN ^-=19_86° 弓 .............

如图所示，竖直水闸在0点与地基较接，髙=5m,宽度B=lm 0求水深H =4m 时至少在人处施加多大的拉力才会使水闸关闭。

JJ 4 A c = —= - = 2m ^ = flS=4xl = 4m 2

鹿=pghcA =

r = H-l n = 4-- = -m

力臂 3 3 ..

根据理论力学的力矩平衡原理

2>。=坯?-瓦$=0 4

F v 78480x- T = ^—= --------------- =20928N

6.如图所示，水从A 流向B,已矢口么二150nim, d=75mm,沪2. 4m,水的流量02m7s,灿 -A=11772N/m\

（1）如果A 、BZ 间的水头损失表示为g 匕"（2g ）,试求§值。

（2）求出水银差压计中的读数。

P,=pgV =

= 7_?W6KN a = and 5. 吊—孰5

7.水平管路直径由鸟JOcm 突然扩大为￡“5cm,水的流量为^=0.1,试求突

^=140kla, ^M e=°-425m7s,忽略摩擦，求水对弯管的作用力 (1)用连续性方程计算耳和勺

4g r 4xa425 ,=

耳=—y = ----------- 2- =1-5 vd x ?x 0-6 m /_

m/ s

(2)用能量方程式计算丹 ^=0115 =1_849 2g m

2g m = 140+9.81xfO_U5-1_849> = 122.98

kN/rn 2 ? ? Z 、/ XU (3)将流段1-2做为隔离体取岀，建立图示坐标系，弯管对流体的作用力盘的分力为盘戏吠八列岀対叩两个坐标方向的动量方程式，得

_丹彳占 8S 457马=血?2 045。_0)

丹手盃一巧 ^仔―兀=旳(乃cos 45。—耳)

4 4

将本题中的数据代入：

圧=丹舟斎一丹￡盃8s 45。一呛(叫cos 45。一时

4 4 =32.27KN

F — p 2 —rf?cos45°+ pq w ^ cos 45° 4 =7. 95 KN

然扩大的局部水头损失。

45-

8.如图所示，在水平面上°亍弯管，若已知弯管直径召二600^叭=300 mm, mm,压强 ^2 = =

0_2frfanH O

9.管路某处直径^=10°mm,突然扩大为= 200nun,若已知通过流量? “仏沁11 ,

问经过此处损失了多少水头m水柱

\ = — = 60=3.18m/s

^2 = — = 60=0-796m/s

厶^xO.22

10.如图所示，两水池水位恒定，已知水池水面高差

长l = 25m f沿程阻力系数^ = 003,局部阻力系数

Q =1。试求管道中通过的流量°

以下游水面为基准面，上游水面和下游水面为过流断面列伯努利方程:

R詁=（呼+抵入

v = 14-28m/s

矿（m癬g

2x9.8

管道直径rf = 15cm，管

孔珑_第三版_流体力学习题答案

第三章流体静力学【3-2】图3-35所示为一直煤气管，为求管中静止煤气的密度，在高度差 H =20m 的两个截面装U 形管测压计，内装水。已知管外空气的密度ρa =1.28kg/m3，测压计读数h 1=100mm ，h 2=115mm 。与水相比，U 形管中气柱的影响可以忽略。求管内煤气的密度。图3-35 习题3-2示意图【解】 1air 1O H 1gas 2 p gh p +=ρ 2air 2O H 2gas 2 p gh p +=ρ 2gas gas 1gas p gH p +=ρ 2air air 1air p gH p +=ρ 2gas gas 1air 1O H 2 p gH p gh +=+ρρ gH gh p p air 2O H 1air 2gas 2ρρ-=- gH gh gH gh air 2O H gas 1O H 2 2 ρρρρ-+= H H h h gas air 2O H 1O H 2 2 ρρρρ=+- () 3air 21O H gas kg/m 53.028.120 115 .01.010002 =+-?=+-=ρρρH h h 【3-10】试按复式水银测压计（图3-43）的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p 。已知：H =3m ，h 1=1.4m ，h 2=2.5m ，h 3=1.2m ，h 4=2.3m ，水银的密度ρHg =13600kg/m 3。

图3-43 习题3-10示意图【解】 ()p h H g p +-=1O H 12 ρ ()212Hg 1p h h g p +-=ρ ()232O H 32p h h g p +-=ρ ()a 34Hg 3p h h g p +-=ρ ()()212Hg 1O H 2 p h h g p h H g +-=+-ρρ ()()a 34Hg 232O H 2 p h h g p h h g +-=+-ρρ ()()a 3412Hg 321O H 2 p h h h h g p h h h H g +-+-=+-+-ρρ ()()()()() Pa 14.3663101013252.15.24.13807.910004.15.22.13.2807.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ ()()()()()Pa 366300.683 1013252.15.24.1380665.910004.15.22.13.280665.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ 【3-15】图3-48所示为一等加速向下运动的盛水容器，水深h =2m ，加速度a =4.9m/s 2。试确定：（1）容器底部的流体绝对静压强；（2）加速度为何值时容器底部所受压强为大气压强？（3）加速度为何值时容器底部的绝对静压强等于零？图3-48 习题3-15示意图【解】 0=x f ，0=y f ，g a f z -=

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论实验一流体静力学实验验原理重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。验分析与讨论同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根。当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分：

)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真。 )同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛由下式计算中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？

工程流体力学课后习题(第二版)答案

第一章绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，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1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 δ

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2533 10024.5102010 8.014.3m dl A ---?=????==π y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

2018年云南昆明理工大学工程流体力学考研真题A卷

2018年云南昆明理工大学工程流体力学考研真题A卷一、填空题（每空1分，共15分） 1. 作用在流体上的力分为和。 2. 流体不可压缩，说明流体的和为0。 3. 流动（水力）相似包括、和。 4. 流体静压强的重要特性之一是其方向沿作用面的。 5. 流体质点的运动轨迹称为。 6. 流体在管内流动过程的损失由和组成。 7. 马赫数是与之比。 8. 根据是否符合牛顿内摩擦定律，可将流体分为和。二、多项选择题（每题3分，共30分） 1. 流体的基本属性有（） A.压强 B.密度 C.粘度 D.速度 2. 以下能影响管内流动损失的因素有（） A.流动速度 B.管径 C.管长 D.粗糙度 3. 以下能产生局部损失的管段有（） A.突缩管 B.闸阀段 C.粗糙管 D.分支管 4. 拉法尔喷管可使气流达到（） A.超音速流动 B.亚音速流动 C.音速流动 D.以上三种 5. 流体运动的微分方程适用于（） A.可压缩流体 B.不可压缩流体 C.有旋流动 D.无旋流动 6. 物体绕流时会受到（）的作用 A.升力 B.粘性阻力 C.压差阻力 D.摩擦阻力 7. 渐缩管道内亚音速流动具有以下特点（） A.速度增加 B.压强增加 C.密度降低 D.温度升高 8. 流线的基本性质有（） A.流线上某点的切线方向与该点处的速度方向一致 B.流线之间不能相交 C.流线如果相交，交点速度可能为无穷大

D.流线如果相交，交点速度可能为0 9.总水头由（）组成 A.位置水头 B.速度水头 C.压强水头 D.水头损失 10.影响流体粘性的因素有（） A.温度 B.压强 C.密度 D.流体类型三、名词解释（每题3分，共15分） 1.压力体 2.非定常流动 3.绝对粗糙度 4.卡门涡街 5.水力半径四、简答题（每题6分，共30分） 1. 什么叫蠕流流动，其特点有哪些？ 2.什么是全面力学相似，为什么在模型试验时要做到全面力学相似是不可能的？ 3. 简述局部损失的产生原因。 4. 简述理想流体与粘性流体总流伯努利方程的异同点。 5. 简述马赫锥的形成过程？五、计算题（1、2、3题每题10分，4、5题每题15分，共60分） 1. 已知μ=4×10-3 Pa·S，ρ=750Kg/m3的流体流过直径为 2.5cm的圆管，平均流速为0.35m/s。试求20m长的管子上的压降，并计算距内壁0.5cm处的流速。 2.已知通过直径d=200mm、长L=300m、绝对粗糙度为0.4mm铸铁管道的油体积流量Q v=1000m3/h，运动粘度ν=2.5×10-6 m2/s，试求沿程水头损失。（105

工程流体力学答案(周云龙第三版)(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】第一章 1-1 906 10500453.06 =?= =-V m ρkg/m 3 906.01000 906==d 1-2 544.0140027327334.11013252732730=?+?=+=p t ρρkg/m 3 1-3 1 1 21211V V V t t V dV dt V --==α 98.616060)2080(10550)(611122=+?-??=+-=-V V t t V V αm 3/h 1-4 9 3 3 6661121210510 11011099510102111----?=??-?-?-=---=-=V V V p p V dV dp κ1/P a 1-5 47109.26781028.4--?=??==νρμ Pa·s 1-6 63 103.14 .999103.1--?=?= =ρμνm 2/s 1-7 (1) 17.26605000 1.014.360=??==dn u π m/s 521023.510 005.017.260?=?=-=-δu dy du 1/s (2) 222d dy du dL d dy du A d F M μπμ=== 3 5 221033.51023.5108.01.014.35.322-?=?????==du dy L d M πμ Pa·s (3) 3531079.21023.51033.5?=???==-dy du μτPa 1-8 (1)y dy du μμτ2== (2)μμμμτ2122=?===y dy du 1-9 (1) h u bL dy du A F 022μμ== (2) 当2 h y =时，h u dy du 0μμτ== (3)当h y 2 3 =时，0u u = 所以0==dy du μτ 1-10 2903 .03 .0133)(112121=? ?==+=+=μμμμdy du A dy du A F F F N

811工程流体力学

2015年硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：工程流体力学一、考试要求： 1、要求考生掌握工程流体力学的基础概念、基本原理和基本计算方法，同时具有运用基础理论解决实际问题的能力。 2、考试时携带必要书写工具之外，须携带计算器。二、考试内容： 1）流体及其主要物理性质 a:正确理解和掌握流体及连续介质的概念； b:流体主要物理性质：密度、重度和相对密度的关系；流体压缩性、膨胀性及流体粘性产生原因及温度对流体粘性的影响；牛顿内摩擦定律；正确理解理想流体和实际流体的概念等； c:作用在流体上的力。 2）流体静力学 a:熟练掌握流体静压力的概念和二个基本特性； b:掌握用微元体分析法推导流体平衡微分方程的方法； c:三种压力表示方法（绝对压力、表压力和真空度）以及单位换算关系； d:掌握绝对与相对静止流体中的等压面和压力分布规律的分析方法； e:熟练掌握水静力学基本方程式及应用； f:压力和压差的测量和计算； g:等压面的概念和特性； h:掌握在液面压力p 0=p a 和p ≠p a 两种情况下静止流体作用在平面和曲面上的总压力的计算方法（包括总压力的大小、方向和作用点）； i:正确理解压力体及浮力的概念等。 3）流体运动学与动力学基础 a:正确理解描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法； b:随体导数及其意义；

c:掌握稳定流与不稳定流、流线与迹线、有效断面、流量、断面平均流速、流束与总流、空间和平面及一元流动、动能修正系数、缓变流、泵的扬程和功率等基本概念； d:掌握水头线（位置水头线线、测压管水头和总水头线）及水力坡降、流量系数、总压强与驻压强、系统与控制体等基本概念； e:掌握欧拉运动方程、连续性方程、伯努利方程及动量方程的推导思路，并理解方程的物理意义及使用条件和范围； f:熟练掌握连续性方程、伯努利方程和动量方程的联合应用，并能灵活运用这三个方程进行计算和对流动现象进行分析，应用动量方程进行弯管与喷嘴（或渐缩管）受力、射流的反推力及射流对挡板的作用力的计算。 4）流体阻力和水头损失 a:正确理解和掌握层流、紊流、雷诺数、水力半径、水力光滑与水力粗糙等概念； b:掌握因次分析和相似原理（特别是各种比尺及三个相似准数：雷诺数、富劳德数、欧拉数）在试验中的应用； c:掌握用N-S方程简化方法或取微元体法并结合牛顿内摩擦定律分析几种典型的层流问题（如圆管层流、平板层流等），推导出一些简单的公式； d:掌握层流、紊流状态下管路水头损失（沿程损失及局部损失）的计算方法，能选择经验公式（或有关图表）计算（或选择相应的）阻力系数； e:非圆形管路的水力计算。 5）压力管路的水力计算 a:掌握长管与短管、管路特性曲线、综合阻力系数、作用水头、流量系数、流速系数、收缩系数的概念； b:熟练掌握简单长管和短管的水力计算，能综合测压计、连续性方程、伯努利方程进行管路流量、阻力、外加功的计算； c:掌握串联管路与并联管路的水力特点和水力计算； e:掌握孔口和管嘴泄流的原理及泄流时流动阻力的分析，并会用公式进行

大学工程流体力学实验-参考答案

流体力学实验思考题参考答案流体力学实验室二○○六年静水压强实验1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指z p ，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当p B 0 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 p B 0 ，相应容器的真空区域包括以下三个部分：（1）过测压管2 液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管 4 中，该平面以上的水体亦为真空区域。（3）在测压管5 中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4 液面高于小水杯液面高度相等。3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5 油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0 ，由式w h w 0h0 ，从而求得0 。4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水， 0.073N m ，0.0098N m3。水与玻璃的浸润角很小，可以认为cos 1.0。于是有 h 29.7 d （h 、d 均以mm 计）一般来说，当玻璃测压管的内径大于10 mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角较大，其h 较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5 及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2 及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5 个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5 与水箱之间不符合条件（4），相对管5 和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。

工程流体力学第二版习题答案_(杜广生)

《工程流体力学》习题答案（杜广生主编）第一章习题 1. 解：依据相对密度的定义：13600 13.61000 f w d ρρ===。式中，w ρ 表示4摄氏度时水的密度。 2. 解：查表可知，标准状态下：2 31.976/CO kg m ρ=，2 32.927/SO kg m ρ=，2 31.429/O kg m ρ=， 2 31.251/N kg m ρ=，2 30.804/H O kg m ρ= ，因此烟气在标准状态下的密度为： 11223 1.9760.135 2.9270.003 1.4290.052 1.2510.760.8040.051.341/n n kg m ρραραρα=++=?+?+?+?+?=L 3. 解：（1）气体等温压缩时，气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强，因此，绝对压强为4atm 的空气的等温体积模量： 34101325405.310T K Pa =?=? ；（2）气体等熵压缩时，其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积，因此，绝对压强为4atm 的空气的等熵体积模量： 31.44101325567.410S K p Pa κ==??=? 式中，对于空气，其等熵指数为1.4。 4. 解：根据流体膨胀系数表达式可知： 30.0058502V dV V dT m α=??=??= 因此，膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。 5. 解：由流体压缩系数计算公式可知： 392 5 11050.5110/(4.90.98)10 dV V k m N dp -?÷=-=-=?-? 6. 解：根据动力粘度计算关系式： 74678 4.2810 2.910Pa S μρν--==??=?? 7. 解：根据运动粘度计算公式：

2012年东北电力大学工程流体力学考研真题Word版

2012年硕士研究生入学试题考试科目：（813）工程流体力学（答案必须写在答题纸上，写在试题或其他纸上无效）一、简要回答下列问题 1、什么是理想流体的压缩系数？流体压缩性的大小用什么来表示？ 2、流体静压强有哪些特性？流体平衡微分方程怎么建立及它的物理意义是什么？ 3、研究流体运动的拉格朗日法和欧拉法的实质是什么？ 4、粘性流体绕流物体会产生哪几种阻力？如何产生的？ 5、尼古拉兹实验曲线分哪几个区？各个区的沿程阻力系数与哪些因素有关？ 6、画图分析以当地声速运动的直线均匀流产生的扰动在空间的传播情况。二、计算下列各题 1、如图1所示，长度L=1m ，直径d=200mm 水平放置的圆柱体，置于内径D=206mm 的圆管中以u=1m/s 的速度移动，已知间隙中油液的相对密度为0.92，运动黏度为5.6×10-4m 2 /s ，求所需拉力F 为多少？ 2.矩形阀门可绕其顶端的轴旋转，由固定在阀门上的一个重物来保持阀门的关闭。已知阀门宽120cm ，长90cm ，整个阀门和重物总共重1000kg ，重心在中点，中点和起点的水平距离为30cm ，阀门与水平面的夹角为60度。求水深为何时间阀门刚刚好打开？ 3. 离心风机可采用集流器测量流量，如图所示。已知风机吸入侧管道直径=d 350mm ，插入水槽中的玻璃管上升高度=?h l00mm ，空气的密度=ρ 1.2kg/m 3，求空气流量。 4. 如图所示，求喷嘴对管子的作用力，忽略重力和摩擦的影响，流体是油，密度为850kg/m 3，截面1上的计示压强为51107?=p Pa ，101=d cm ，42=d cm 。

(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案.doc

第一章绪论1-1． 20℃的水 2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？[ 解 ] 温度变化前后质量守恒，即1V12V2 又20℃时，水的密度80℃时，水的密度1998.23kg / m3 2971.83kg / m3 V2 1V 1 2.5679m3 2 则增加的体积为V V2 V1 0.0679 m3 1-2．当空气温度从0℃增加至 20℃时，运动粘度增加15%，重度减少 10% ，问此时动力粘度增加多少（百分数）？ [ 解 ] (1 0.15) 原 (1 0.1) 原 1.035 原原 1.035 原原 1.035 原原 0.035 原原此时动力粘度增加了 3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g( hy 0.5y2 ) /，式中、分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求h 0.5m 时渠底（y=0）处的切应力。 [ 解 ] du 0.002 g (h y) / dy du 0.002 g(h y) dy 当h =0.5m，y=0时 0.002 1000 9.807(0.50) 9.807Pa 1-4．一底面积为 45× 50cm2，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 1cm，斜坡角 22.620（见图示），求油的粘度。 u

[ 解 ] 木块重量沿斜坡分力 F 与切力 T 平衡时，等速下滑 mg sin T A du dy mg sin 5 9.8 sin 22.62 A u 0. 4 0.45 1 0.001 0.1047 Pa s 1-5．已知液体中流速沿 y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律 du ，定性绘出切应力 dy 沿 y 方向的分布图。 y y y u u u u u u [ 解 ] y y y = 0 = 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径 0.9mm ，长度 20mm ，涂料的粘度 =0.02Pa ． s 。若导线以速率 50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [ 解 ] A dl 3.14 0.8 10 3 20 10 3 5.024 10 5 m 2

工程流体力学答案(陈卓如)第三章

[陈书3-8] 已知流体运动的速度场为32x v yt at =+，2y v xt =，0z v =，式中a 为常数。试求：1t =时过(0,)b 点的流线方程。解：流线满足的微分方程为： x y z dx dy dz v v v == 将32x v yt at =+，2y v xt =，0z v =，代入上式，得： 3 22dx dy yt at xt = +（x-y 平面内的二维运动）移向得：32(2)xtdx yt at dy =+ 两边同时积分：32(2)xtdx yt at dy =+??（其中t 为参数）积分结果：223x t y t ayt C =++（此即流线方程，其中C 为积分常数）将t=1, x=0, y=b 代入上式，得：20b ab C =++ ∴积分常数2C b ab =-- ∴t=1时刻，过(0,b)点的流线方程为：222()x y ay b ab =+-+ 整理得：222()0x y ay b ab --++= 陈书3-10 已知二元不可压缩流体流动的流线方程如下，问哪一个是无旋的？（1）2Axy C =；（2）Ax By C +=；（3）()2ln A xy C =，其中A ，B ，C 均为常数。

[解法一] （1）根据流线方程2Axy C =? 220Aydx Axdy += 当0 A ≠时，有 dx dy x y =- 令(),u xf x y =，(),v yf x y =- 根据流体的不可压缩性，从而 '''' 0x y x y u v f xf f yf xf yf x y ??+=+--=-=?? 再把流线方程2Axy C =对x 求导得到 ' ' 220y A y A xy y x +=?=- 所以 '''''' 20x y y y y u v xf yf xf y yf yf x y ??+ =-=-=-=?? y 是任意的，得到'0y f = 2 ' '' 0y x y u v y xf yf x f y x x ????-=+=-= ???? ? 无旋（2）根据流线方程Ax By C +=? 0Adx Bdy += 令(),u Bf x y =，(),v Af x y =- 根据流体的不可压缩性，从而 ' ' 0x y u v Bf Af x y ??+=-=?? 再把流线方程Ax By C +=对x 求导得到 ' ' 0A A By y B +=?=- 所以' ' ' 20x y y u v Bf Af Af x y ??+ =-=-=?? 当0A =时，0 v =无旋当0 A ≠时，'0y f = 2 ''' 0y x y u v A Bf Af B f y x B ????-=+=-= ????? 无旋（3）根据流线方程()2ln A xy C = ?2 22 111220A y dx xydy A dx dy xy xy x y ????+=+= ? ?????

西南石油大学历年硕士研究生入学考试《工程流体力学》试题

西南石油大学历年硕士研究生入学考试《工程流体力学》试题西南石油大学硕士研究生2006年入学考试《工程流体力学》试题一、填空（每小题2分，共计30分） 1、相对密度0.89的石油，温度200C时的运动粘度为40cSt，则动力粘度为Pa·S。 2、牛顿内摩擦定理中速度梯度的物理意义是。 3、作用在流体上的力，如按力的表现形式分，可分为和。 4、某密闭盛水容器液面上的真空压力为4900Pa，当该容器以a=4.9m/s2的加速度垂直向上做加速运动时，则液面下1米深处的相对压力为Pa。 5、管道内流体速度分布规律为u=8y－y2，m/s，式中u为距管壁y处的速度，若流体的动力粘度为μ=0.05Pa·S，则距管壁0.1m处的切应力为Pa。 6、动能修正系数的物理意义是。 7、雷诺数的物理意义是。 8、雷诺应力的数学表达式为。 9、如果液流的当地加速度和迁移加速度均为零，则该流动为。 10、流体经一直管段流入大容器，若管流速度为3.13 m/s，则入口的局部水头损失为米液柱。 11、发生水击现象的物理原因主要是由于液体具有。 12、液体和刚体的运动不同，区别在于。 13、声速的大小反映了介质。 14、总压p0 表示气流所具有的，在流动中，气流总压沿程不变。 15、在渐缩管中，亚声速气流速度沿程的变化趋势是；超声速气流速度沿程的变化趋势是。二、判断下列说法是否正确，正确的请打“√”错误的请打“×”（每小题1分，共10分） 1、流体只能承受压力，不能承受拉力和切力。（） 2、流体的粘度随温度的增加而降低。（） 3、对均匀连通静止的流体，其等压面一定是水平面。（） 4、对于稳定流动，则流场中流体质点流经空间点时的速度都不随时间和空间发生变化。（） 5、流体的运动一定是从压力大的地方流向压力小的地方。（） 6、应用伯努利方程时，所选的两断面必须是缓变流断面，但两过流断面之间可以有急变流。（）

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒

工程流体力学第2版答案

课后答案网工程流体力学第一章绪论 1-1. 20C 的水2.5m 3 ，当温度升至80C 时，其体积增加多少？［解］温度变化前后质量守恒，即 = 7V2 3 又20C 时，水的密度 d 二998.23kg / m 3 80C 时，水的密度 = 971.83kg/m 3 啦 3 V 2 =亠=2.5679m 「2 则增加的体积为 V 二V 2 -V^ 0.0679 m 3 1-2.当空气温度从 0C 增加至20C 时，运动粘度\增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度」增加多少(百分数)？［解］宀(1 0.15)、.原(1 -0.1)「原 = 1.035 原「原=1.035'I 原 ■' -「原1.035?L 原一」原原原——原二0.035 卩原卩原此时动力粘度 J 增加了 3.5% 2 1-3?有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为 u =0.002 Jg(hy-0.5y )/」，式中'、」分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求h =0.5m 时渠底(y=0)处的切应力。［解］一 =0.002「g(h -y)/「 dy 当 h =0.5m , y=0 时 = 0.002 1000 9.807(0.5 —0) J du dy -0.002 'g(h -y)

= 9.807Pa 1-4.一底面积为45 x 50cm 2,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1cm ,斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 mg sin v I mg sin A U 0.4 0.45 — d 0.001 」-0.1047Pa s 1-5 .已知液体中流速沿 y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律沿y 方向的分布图。［解］木块重量沿斜坡分力 F 与切力T 平衡时，等速下滑 5 9.8 sin 22.62 -=一，定性绘出切应力 dy 1-6 ?为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径的粘度」=0.02Pa . s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。 0.9mm ，长度20mm ，涂料 (1.O1N ) e y I

工程流体力学汇总研究报告

工程流体力学三级项目流体对曲面壁作用力分析指导老师：班级：小组成员：制作时间：2012/10/12

目录 1.项目目的 (3) 2.项目要求 (3) 3.公式推导计算过程 (4) 4.Matlab软件编程求解过程 (6) 5.分析比较 (9) 6.小组成员感想 (9) 7.参考文献 (11)

一、项目目的（1）学会流体作用在曲面壁上的力的分析方法（2）掌握流体作用在曲面壁上的力的推导过程（3）了解Matlab 软件的简单使用二、项目要求一个闸门的横截面如图所示，垂直于直面的深度是6m,外形x=2y+0.5y2 ，此闸门可以绕0点旋转，试以闸门浅的水深度为自变量，推导一下参量的表达式；水平分力；垂直分力；作用在闸门上对原点0的顺时针方向转矩。

三、公式推导计算过程流体对曲面壁受力分布图此曲面在XOZ平面上的投影如图所示，在此截面上取微面积dA，设其形心在水面以下的深度为h，则此微分面积上所承受的压力为： dP=γhdA 此压力垂直于微元面积dA，并指向右下方，与水平面成ɑ角，可将其分解为

水平分力：dPx=dPcosα =γhdAcosɑ 垂直分力：dPz= dPsinɑ =γhdAsinɑ 由图三可知dPcosɑ为dA在垂面yoz上的投影面dAx ，dAsinɑ为dA在水平面xoy上的投影面积dAz因此上式可改写为 dPx=γhdAx dPz=γhdAz 将上式沿曲面ABCD相应的投影面积积分，可得此曲面所受液体的总压力P为水平分力：Px=∫AxγhdAx 竖直分力：Pz=∫AxγhdAz 式中∫Ax hdAx 为曲面ABCD的垂直投影面积Ax绕y 轴的静力矩可表示为 ∫AxhdAx=h o Ax 式中，ho为投影面积在Ax的形心在水面下的深度，所以总压力的水平分力： Px=γh0A x =bh2/2 =29400h2

2010年东北电力大学工程流体力学考研真题

图1 2010年硕士研究生入学试题考试科目：（813）工程流体力学（答案必须写在答题纸上，写在试题或其他纸上无效）一、简要回答下列问题 1、简述流体的密度和相对密度的概念，并说明它们之间的关系。 2、流体质点的加速度在欧拉法中是如何表示的？并写出各项的含义。 3、流线和迹线有何区别？ 4、什么是有旋流动和无旋流动？流体是有旋流动还是无旋流动是否与流体微团的运动轨迹有关？ 5、简述曲面边界层分离的原理。 6、什么叫水力光滑管和水力粗糙管？ 7、微弱扰动波在亚声速气流和超声速气流中的传播有什么不同? 二、计算下列各题 1、如图1所示，在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0.065（N ·s ）/m 2 的油，如果以1m/s 速度拉动距上平板5mm ，面积为0.5m 2的薄板（不计厚度），求需要的拉力。 2、如图2所示，有一圆滚门，长度L =10m ，直径D =4m ，上游水深1H =4m ，下游水深2H =2m ，求作用于圆滚门上的水平和铅垂方向的分压力。 3、鱼雷直径为0.533m ，外形是良好的流线型，阻力系数为0.08，在水中以80km/h 的速度前进，计算其所需功率。 4、已知平面流动的速度分布y x x u 422-+=，y xy v 22--=。试确定流动是否存在流函数，若存在，求出流函数。 5、水流过一段转弯变径管,如图所示,已知小管径=1d 200mm ，截面压力701=p kPa ，大管径=2d 400mm ，压力402=p kPa ，流速2v =1m/s 。两截面中心高度差=z 1m ，求管中流量并确定水流方向。图2

流体力学-伯努利方程实验报告

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2014.12.11成绩：班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华同组者：魏晓彤，刘海飞实验二、能量方程（伯诺利方程）实验一、实验目的 1．验证实际流体稳定流的能量方程； 2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性； 3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。二、实验装置本实验的装置如图2-1所示。图2-1 自循环伯诺利方程实验装置 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无极调速器；4溢流板；5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压机；8滑动测量尺；9.测压管；10.试验管道； 11.测压点；12皮托管；13.试验流量调节阀说明本仪器测压管有两种：（1）皮托管测压管（表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的总水头；（2）普通测压管（表2-1未标﹡者），用以定量量测测压管水头。实验流量用阀13调节，流量由调节阀13测量。

三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i =2,3,…,n ） i w i i i i h g v p z g p z -++ + =+ + 1222 2 111 1αγυαγ 取12n 1a a a ==???==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测出透过管路的流量，即可计算出断面平均流速，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。四、实验要求 1．记录有关常数实验装置编号 No._4____ 均匀段1d = 1.40-210m ?；缩管段2d =1.01-210m ?；扩管段3d =2.00-2 10m ?；水箱液面高程0?= 47.6-2 10m ?；上管道轴线高程z ?=19 -2 10m ? （基准面选在标尺的零点上） 2．量测（p z γ + ）并记入表2-2。注：i i i p h z γ =+ 为测压管水头，单位：-2 10m ，i 为测点编号。 3．计算流速水头和总水头。

(完整版)工程流体力学课后习题(第二版)答案

第一章绪论 3 1-1. 20C的水2.5m，当温度升至80C时，其体积增加多少？［解］温度变化前后质量守恒，即V 2V 3 又20C时，水的密度i 998.23kg /m 3 80C 时，水的密度 2 971.83kg/m3 V2— 2.5679m3 2 3 则增加的体积为V V V i 0.0679m 1-2.当空气温度从0C增加至20C时，运动粘度增加15%，重度减少10%，问此时动力粘度增加多少(百分数)？［解］(1 0.15)原(1 0.1)原 1.035原原1.035原原 1.035原原 0.035 原原此时动力粘度增加了 3.5% 1-3?有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u 0.002 g(hy 0.5y2)/ ，式中、分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h 0.5m时渠底(y=0)处的切应力。［解］——0.002 g(h y)/ dy 0.002 g(h y) dy 当h =0.5m , y=0 时 0.002 1000 9.807(0.5 0) 9.807Pa 1-4.一底面积为45 x 50cm2,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1cm,斜坡角22.620(见图示)，求油的粘度。

［解］木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑 mg sin du T A dy mg sin A U 5 9.8 sin 22.62 1 0.4 0.45 - 0.001 0.1047 Pa s 1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律沿y方向的分布图。 3 3 5 2 ［解］ A dl 3.14 0.8 10 20 10 5.024 10 m 石，定性绘出切应力 1-6 ?为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径的粘度=0.02Pa. s。若导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。 0.9mm，长度20mm，涂料 (1.O1N) y

文档之家