水力学本科生作业习题答案 第四章理想流体动力学和平面势流

第四章 思考题:4-1：N-S 方程的物理意义是什么？适用条件是什么？物理意义：N-S 方程的精确解虽然不多，但能揭示实际液体流动的本质特征，同时也作为检验和校核其他近似方程的依据，探讨复杂问题和新的理论问题的参考点和出发点。

适用条件：不可压缩均质实际液体流动。

4-2 何为有势流?有势流与有旋流有何区别?答:从静止开始的理想液体的运动是有势流. 有势流无自身旋转,不存在使其运动的力矩.4—3 有势流的特点是什么？研究平面势流有何意义？有势流是无旋流，旋转角速度为零。

研究平面势流可以简化水力学模型，使问题变得简单且于实际问题相符，通过研究平面势流可以为我们分析复杂的水力学问题。

4-4.流速势函数存在的充分必要条件是流动无旋，即xu y u yx∂∂=∂∂时存在势函数，存在势函数时无旋。

流函数存在的充分必要条件是平面不可压缩液体的连续性方程，即就是0=∂∂+∂∂yu x u yx存在流函数。

4—5何为流网，其特征是什么？绘制流网的原理是什么 ？流网：等势线（流速势函数的等值线）和流线（流函数的等值线）相互正交所形成的网格 流网特征：（1）流网是正交网格（2）流网中的每一网格边长之比，等于流速势函数与流函数增值之比。

（3）流网中的每个网格均为曲线正方形 原理:自由表面是一条流线，而等势线垂直于流线。

根据入流断面何处流断面的已知条件来确定断面上 流线的位置。

4-6.利用流网可以进行哪些水力计算?如何计算？解:可以计算速度和压强。

计算如下：流场中任意相邻之间的单宽流量∆q 是一常数。

在流场中任取1、2两点，设流速为，，两端面处流线间距为∆m1，∆。

则∆q=∆m1=∆，在流网中，各点处网格的∆m 值可以直接量出来，根据上式就可以得出速度的相对变化关系。

如果流畅中某点速度已知，就可以其他各点的速度。

流畅中的压强分布，可应用能量方程求得。

z1++=++当两点位置高度z1和为已知，速度，u2已通过流亡求出时，则两点的压强差为-=-+-如果流畅中某一点压强已知，则其他个点压强均可求得4.7利用流网计算平面势流的依据是什么？（参考4.6的解释）4-8流网的形状与哪些因素有关？网格的疏密取决于什么因素？答：流网由等势线和流线构成，流网的形状与流函数φ（x,y）和流速势函数ψ(x,y)有关；由∆q=∆ψ=常数，∆q=u1∆m1=常数，得两条流线的间距愈大，则速度愈小，若间距愈小，则速度愈大。

第四章习题简答4-2 管径cm d 5=，管长m L 6=的水平管中有比重为0.9油液流动，水银差压计读数为cm h 2.14=，三分钟内流出的油液重量为N 5000。

管中作层流流动，求油液的运动粘度ν。

解: 管内平均流速为s m d Q v /604.1)4/05.0/(180/)9.09800/(5000)4//(22=⨯⨯==ππ 园管沿程损失h f 为γ(h 水银γ/油)1-=0.142(13.6/0.9-1)=2.004m园管沿程损失h f 可以用达西公式表示：gv d l h f 22λ=,对层流, Re /64=λ, 有fgdh lv 264Re 2=, 但νvd =Re , 从而lv h gd f 6422=ν, 代入已知量, 可得到s m /10597.124-⨯=ν题 4-2 图4-4 为了确定圆管内径，在管内通过s cm /013.02=ν的水，实测流量为s cm /353，长m 15管段上的水头损失为cm 2水柱。

试求此圆管的内径。

解：422222212842642642642Re 64gd lQ d d g lQ gd lv g v d l vd g v d l h f πνπννν=⎪⎭⎫ ⎝⎛==== m gd lQ d 0194.002.08.9210013.0351********4=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∴-ππν 4-6 比重85.0,s m /10125.024-⨯=ν的油在粗糙度mm 04.0=∆的无缝钢管中流动，管径cm d 30=，流量s m Q /1.03=, 求沿程阻力系数λ。

解: 当78)(98.26∆d >Re>4000时，使用光滑管紊流区公式：237.0Re221.00032.0+=λ。

园管平均速度s m d q v /4147.1)4//(2==π, 流动的33953Re ==νvd , ： 723908)(98.268=∆d , 从而02185.0Re /221.00032.0237.=+=o λ4-8 输油管的直径mm d 150=,流量h m Q /3.163=，油的运动黏度s cm /2.02=ν,试求每公里长的沿程水头损失。

东北农业大学网络教育学院水力学本科网上作业题第一章水静力学一、判断题1.静止液体（或处于相对平衡状态）液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力。

（√）2.静水压力只能是垂直的压力（√）3.任意一点静水压力的大小和受压面方向有关，或者说作用于同一点上各方向的静水压强大小不相等。

（×）4.当边界压强增大或减小时，液体内任意点的压强也相应地增大或减小但数值未定。

（×）5.以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强，称为绝对压强。

（√）6.一个工程大气压为107kPa。

（×）7.当物体淹没于静止液体中时，作用于物体上的静水总压力等于该物体表面上所受静水压力的总和。

（√）8.若物体在空气中的自重为G，其体积为V，若时，物体会上浮。

（×）9.固体分子的距离小，因此其内距离小。

（×）10.固体具有惯性，液体和气体不具有惯性。

（×）11.地球对物体的引力称为重量。

（√）12.液体做层流运动时，同一层的流速相同，相邻层的流速也相同。

（×）13.理想液体是假设的，并不真实存在，用其计算时，要进行适当的修正。

（√）14.任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。

（×）二、选择题1.某点的相对压强为—39.2kPa，则该点的真空高度为：AA.4mHB.6mC.3.5mD.2m2.密闭容器内自由液面绝对压强，液面下水深2m处的绝对压强为：BA.19.6kPaB.29.4kPaC.205.8kPaD.117.6kPa3.相对压强的起点是指：CA.绝对真空B.一个标准大气压C.当地大气压D.液面压强4.绝对压强与相对压强、当地大气压、真空度之间的关系是：CA. B. C. D.5.用U形水银压力计测容器中某点水的相对压强，如已知水和水银的重度分别为及，水银压力计中水银液面差为，被测点至内测低水银液面的水柱高为，则被测点的相对压强应为：DA. B. C. D.6.如图垂直放置的矩形平板，一侧挡水，该平板由置于上、下边缘的拉杆固定，则拉力之比应为：CA.1/4B.1/3C.1/2D.16题图7.图示容器，面积，，容器中水对底面积上的作用力为：AA.98NB.24.5NC.9.8ND.1.85N8.图示垂直置于水中的矩形平板闸门,宽度b=1m，闸门高h=3m，闸门两侧水深分别为,，闸门所受总压力为：AA.29.4kNB.132.3kNC.58.8kND.73.5kN8题图9. 图示垂直置于水中的矩形平板闸门,宽度b=1m，闸门高h=3m，闸门两侧水深分别为,，总压力作用点距闸门底部的铅直距离为: BA.2.5mB.1.5mC.2mD.1m10.图示圆管所受到的单位长度上静水总压力垂直分力的大小是: CA.17.3kNB.34.7kNC.52kND.69.4kN11. 图示圆弧形闸门,半径R=2m,门宽3m，其所受静水总压力的大小为：AA.109.49kNB.58.8kNC.92.36kN D83.8kN12、图示圆弧形闸门,半径R=2m,门宽3m，总压力与水平线之间的夹角为: C11题图9题图A.65.1°B.77.3°C.57.52°D.32.48°13、图示有压水管，断面1及2与水银压差计相连，水管水平，压差计水银面高差，该两断面之压差为：AA.37.04kPaB.39.98kPaC.46.3kPaD.28.65kPa13题图14、图示空气管道横断面上的压力计液面高差h=0.8m，该断面的空气相对压强为：DA.9.0kPaB.8.4kPaC.7.8kPaD.-7.84kPa12题图14题图15、如图所示半径为2m 的受水压的球体，由两个半球用螺栓连接而成，测压管液面与球顶部高差为2m ，则螺栓所受到的总压力为：AA.328.4kNB.50.265kNC.16.32kND.128.3kN15题图16.流体动力粘度的单位是( A )A.Pa·sB.m2/sC.N/m2D.N·s17.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( B)。

水力学作业答案水力学作业答案第3章一、选择题(略)二、判断题(略)三、简答题1．述流体运动的两种方法是什么？简述其内容。

答：（略）2. 流体微团体运动分为哪几种形式?答：①平移②线变形③角变形④旋转变形。

3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。

（改为：写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。

）答：流函数具有的性质①流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。

②两流线间的函数值之差为为单宽流量。

③平面势流的流函数为一个调和函数。

答：流函数与流速势的关系①流函数与势函数为调和函数。

②等势线与等流函数线正交。

4．什么是过流断面和断面平均流速？为什么要引入断面平均流速？答：与流线正交的断面叫过流断面。

过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。

引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。

5．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还是非均匀流？(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？(3)恒定流情况下，当判别第II段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系？答：（1）是恒定流。

Ⅰ、Ⅲ是均匀流，Ⅱ是非均匀流。

（2）管中为非恒定流。

（3）有。

管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。

四、计算题（解题思路）1．恒定二维流动的速度场为 ay u ax u yx-==,，其中1=a 秒-1。

（1）论证流线方程为C xy =；（2）绘出C ＝0、1及4m 2的流线；（3）求出质点加速度的表达式。

解：（1）流线方程为：yx u dyu dx = 代入数值推导（2）（略） （3）由：yuu x u u t u a x y x x x x ∂∂+∂∂+∂∂=代入数值求解。

y u u xu u tu a yyyxyy ∂∂+∂∂+∂∂=代入数值求解。

第三、四章 流体动力学基础习题及答案3-8已知流速场u x =xy 2, 313y u y =-, u z =xy, 试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流？解：（1）411633x x x x x x y z u u u u a u u u xy t x y z ∂∂∂∂=+++==∂∂∂∂25333213313233312163. 06m/s y y z x y a y u y a yu xu xy xy xy a =-===+=-====（2）二元流动 （3）恒定流（4）非均匀流41xy 33-11已知平面流动速度分布为x y 2222cxu u x ycy x y =-=++，， 其中c 为常数。

求流线方程并画出若干条流线。

解：2222-xdx=ydyx ydx dydx dy cy cx u u x y x y =⇒-=⇒++积分得流线方程：x 2+y 2=c方向由流场中的u x 、u y 确定——逆时针3-17下列两个流动，哪个有旋？哪个无旋？哪个有角变形？哪个无角变形？(1)u x =－ay,u y =ax,u z =0 （2）z 2222,,0,a c x ycy cxu u u x y x y =-==++式中的、为常数。

z 2222,,0,a c x y cy cxu u u x y x y =-==++式中的、为常数。

解：（1）110 ()()22yx x y z u u a a a xy ωωω∂∂===-=+=∂∂有旋流动 xy 11()()0 22y x xy zx u u a a x y εεε∂∂=+=-==∂∂ 无角变形 (2)222222222222222222211()2()2()22()()12()2()0 0 2()y x z x y u u x y c cx x y c cy x y x y x y c x y c x y x y ωωω∂⎡⎤∂+-+-=-=+⎢⎥∂∂++⎣⎦⎡⎤+-+====⎢⎥+⎣⎦无旋流动2222xy 22222112()()()022()()y x u u c x y c x y x y x y x y ε∂⎡⎤∂---=+==-≠⎢⎥∂∂++⎣⎦ 有角变形4—7变直径管段AB ，d A =0.2m,d B =0.4m ，高差△h=1.5m ，测得p A =30kPa ，p B =40kPa ，B 点处断面平均流速v B =1.5m/s ，试判断水在管中的流动方向。

第四章作业答案4-3水在变直径竖管中流动，已知粗管直径 d 1=300mm ，流速v 1=6m/s 。

两断面相距3m,为使两断面的压力表读值相同。

试求细管直径（水头损失不计）。

解：221122122222112222p v p v Z Z g 2g g 2gp v p v v 6 300 3 4.837m v 9.74m/sg 2g g 2g 2g 2g lh ρρρρ++=+++++=+++=+=⇒=22221121v d v d d 300235.5mm ==== 4—4变直径管段AB ，d A =0.2m,d B =0.4m ，高差△h=1.5m ，测得p A =30kPa ，p B =40kPa ，B 点处断面平均流速v B =1.5m/s ，试判断水在管中的流动方向。

解：22222220.43061.5()6m/s 0 4.900.229.8240 1.51.5 5.69m29.819.6B A A A B A A A B B B B d p H z md g g g p H Z g g υυυρυρ==⨯==++=++==++=++= H B >H A , 水由B 流向A; 水头损失5.69-4.90=0.79m4—5用水银压差计测量水管中的点流速u ，如读值 △h=60mm ，（1）求该点流速；（2）若管中流体是30.8/kg m ρ=的油，△h 不变，不计水头损失，则该点的流速是多少？解：(1) 3.85m/s u ===(2) 4.34m/s u ===4—6 利用文丘里管的喉管处负压抽吸基坑中的积水，已经知道管道直径1100d mm =，喉管直径250d mm =，2h m =，能量损失忽略不计。

试求管道中流量至少为多大，才能抽出基坑中的积水？ 解：由题意知，只有当1212()()p pz z h g gρρ+-+=时，刚好才能把水吸上来，由文丘里流量计原理有Q =，其中211d k π=，代入数据，有12.7Q l s =。

国开电大2032 水力学（B）形考任务1-10章参考答案第1章绪论（3分）一、单选题（共5题，每题8分，共40分）题目1连续介质假定认为流体（）连续。

选择一项：A. 在宏观上B. 原子间C. 在微观上D. 分子间题目2在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。

选择一项：A. 力B. 时间C. 长度D. 质量题目3牛顿内摩擦定律适用于（）。

选择一项：A. 非牛顿流体B. 牛顿流体C. 任何流体D. 理想流体题目4液体不具有的性质是（）。

选择一项：A. 黏滞性B. 抗拉性C. 易流动性D. 压缩性题目5下述哪些力属于质量力（）。

选择一项：A. 惯性力B. 表面张力C. 粘性力D. 弹性力二、多选题（共1题，每题1分，共15分）题目6在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（）。

选择一项或多项：A. 确定水力荷载、计算过流能力B. 分析水流运动形态C. 确定水流能量的利用和消耗D. 特殊水力学问题三、判断题（共5题，每题6分，共30分）题目7理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。

（错）题目8水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。

（错）题目9压强和切应力属表面力。

（对）题目10流体惯性力与加速度方向相同。

（错）题目11黏滞性可以制止流体流动。

（对）四、计算选择题（共1题，每题15分，共15分）第2章水静力学（13分）一、单选题（共4题，每题5分，共20分）题目1静止液体中同一点各方向的静水压强（）。

选择一项：A. 大小不等B. 大小相等C. 铅直方向数值为最大D. 仅水平方向数值相等题目2液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。

选择一项：A. 水平面B. 旋转抛物面C. 任意曲面D. 斜平面题目3液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）。

选择一项：A. 10 kN/m2B. 12 kN/m2C. -12 kN/m2D. -10kN/m2题目4在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是______原理。

水力学课后习题答案(共9篇)[模版仅供参考，切勿通篇使用]小学作文水力学课后习题答案（一）:压强水头水力学压强和水头有什么关系?课后题书上应该有吧,总水头=重力水头+静压水头+动压水头,重力水头跟高度有关,静压水头跟压强有关,动压水头跟流体流速有关. 水力学课后习题答案（二）:·····书课后习题答案····人民教育出版社的好像有一个很严重的问题.1、你没告诉我你用什么版本的书2、你要那本书的哪个答案... 水力学课后习题答案（三）:第一章课后习题的所有答案1节一. 3.(1)略(2)略(3)2 4.(1)白色黑色(2)性状分离白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会出现性状分离现象2节一. 1(1)×(2)×二,(1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒1:1 1/4 (3)YyRR、YyRr 2或4 如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=1:1:1:1;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒=1:1自我检测一.1.× 2.× 3.×这是我参考书上的答案. 水力学课后习题答案（四）: 课后第3题答案水力学课后习题答案“斩钉截铁”形容说话办事果断,毫不犹豫.说明在生与死的考验面前,马宝玉丝毫没有犹豫,表现出五壮士坚定不移和不畏牺牲的精神.“石头想雹子一样”形容石头非常密集,想雹子一样迅猛,有力.充分表现出五壮士英勇杀敌的决心和与敌人奋战到底的英雄气概. 水力学课后习题答案（五）:课后练习第三题答案.具体些答：1．（1）多了一个别名；开始建筑时间,建成时间,重修时间；损毁原因；历史意义；石狮数量；有汉白玉石碑；是燕京八景之一；77事变由这里开始；是我国重点保护单位．（2）不是,因为课文重点主要是介绍桥,所以其它可以不写．2．（1）写作者在卢沟桥旁寄宿的事（2）它是从作者的第一人称的角度写的,而课文中的是从客观的角度写的．水力学课后习题答案（六）:课后题答案,全要,标清题号水力学课后习题答案一、反复阅读课文,找出文中表达作者观点的关键语句.思考一下,作者为什么提出要“敬畏自然”?为什么说“敬畏自然”就是“敬畏我们自己”?表达作者观点的关键语句是：“我们再也不应该把宇宙的其他部分看做只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看做我们的美味佳肴,而首先应该把它们看做是与我们平等的生命,看做是宇宙智慧的创造物,看做是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样.敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己.”作者之所以提出要“敬畏自然”,是因为人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然,这种观点有其合理的一面,但走到极端往往违背自然规律,破坏自然,导致自然界的惩罚.只有认识自然的伟大,爱护自然,人类才能求得与自然的和谐发展.“敬畏自然”之所以就是“敬畏我们自己”,是因为人类与自然都是宇宙智慧的创造物,都是宇宙生命的组成部分,尽管生命的存在形式不同,生命形态有高低之别,但都是平等的生命,都是兄弟,所以敬畏自然,就是敬畏智慧,敬畏生命,就是敬畏我们自己.再则,敬畏自然,就是爱护自然,爱护人类生存的家园,就是爱护我们自己.二、本文许多语句富有哲理,请仔细体会下面几句话的含义,并与同学交流看法.1.人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?2.宇宙之所以创造智慧生物是为了进行自我认识,为了欣赏她自己壮丽无比的美.3.人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄.本题意在引导学生揣摩课文中富有哲理的语句,加深对课文主旨的理解.1.掉入陷阱,就是危机.这句话的意思是,人类开采煤炭、石油、天然气以及其他各种矿物,留下了无数矿坑,相当于人类给自己“挖坑”,在未来很可能酿成严重后果,危及人类自身.2.这句话的意思是,宇宙创造了人类这种智慧生物,等于宇宙长出了大脑,有了自我认识的工具,人类对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识.这句话是把宇宙拟人化,把人类的出现,说成是宇宙有目的的创造.3.宇宙的一切,包括人类,都是宇宙生命的构成部分,人类之外的一切,也是生命的种种存在形式,所以它们与我们是平等的生命,是我们的弟兄.三、本文多处运用反问句.反问是一种用疑问句式来表达确定意思的修辞方法.用否定句来反问,表达的是肯定的意思;用肯定句来反问,表达的是否定的意思.反问的作用是加强语气,加重语言的力量,激发读者的感情,给读者造成深刻的印象.例如“谁说宇宙是没有生命的”?这比用一般判断句“宇宙是有生命的”语气更强烈,意思更肯定.试从课文中找出几个反问句,并把它们变换成一般陈述句,然后比较一下,这两种句式的表达效果有什么不同.本题结合课文学习反问这种修辞手法,体会反问的表达效果.反问句：我们有什么理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明呢?陈述句：我们没有理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明.反问句更有力地强调嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明是毫无理由、毫无资格的.反问句：谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?陈述句：谁也不能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱.反问句语气更强烈,更发人深省.反问句：那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?陈述句：那永恒的运动、那演化的过程,正是她生命力的体现.反问句更能激发读者的思考,语气也更强烈.反问句：你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?陈述句：你曾听到石头里也有生命的呐喊.反问句语气更强烈,且有催人深思的效果.四、长期以来,人类宣称自己是“万物之灵”,这篇课文的作者却提出人类“只是大自然机体上普通的一部分”,其他生物都是与人类平等的生命.对这个问题,你有什么看法,根据是什么?有兴趣的同学可以组成小组,搜集资料,并出一期“人与宇宙之谜”的专刊.本题旨在培养独立思考精神,培养实事求是、崇尚真知的科学态度,鼓励学生发表自己的看法,鼓励学生与作者平等对话.学生不仅要发表看法,而且应尽量说出根据来.教师应该引导学生搜集资料,根据事实来思考问题,形成自己的看法水力学课后习题答案（七）:水力学习题水头损失一章预应力混凝土输水管直径为D=300mm,长度l=500m,沿程水头损失hf=1m.试用谢才公式和海曾威廉公式分别求解管道中的流速.用谢才公式：水力半径R=D/4=/4= ,水力坡度J=hf/l=1/500=糙率n=谢才系数C=R^(1/6)/n=^(1/6)/=50管道中的流速V=C(RJ)^(1/2)=50*(*)^=/s用海森威廉公式：由海森威廉公式D=(^/C^/hf)^(1/)得：V=^^取系数C=100,得V=*100*^*^=/s 水力学课后习题答案（八）: 水力学习题盛水容器的形状如图所示,已知各水面的高程△1=,△2=,△3=,△4=,求1,2,3,4点的相对压强?不好意思图形我不会画,是上底长下底短,哪位高手帮忙能解决吗?各点的正常压强求出来后，以其中某一点作为零点其余的各点压强同时减去这点的压强，就是其他点相对与这点的压强水力学课后习题答案（九）:求理论力学第七版课后习题答案1、很高兴为您回答,但我没有题目内容啊!2、自己亲自做吧.网上（如：百度文库）可能查找到一些答案,一般不全.对搞不懂的题目,可以上传题目内容,以方便为你回答.。

水力学作业答案第3章一、选择题(略)二、判断题(略)三、简答题1( 述流体运动的两种方法是什么,简述其内容。

答:(略)2. 流体微团体运动分为哪几种形式?答:? 平移 ? 线变形 ? 角变形 ?旋转变形。

3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。

(改为:写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。

) 答:流函数具有的性质流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。

两流线间的函数值之差为为单宽流量。

平面势流的流函数为一个调和函数。

答:流函数与流速势的关系流函数与势函数为调和函数。

等势线与等流函数线正交。

4(什么是过流断面和断面平均流速,为什么要引入断面平均流速,答:与流线正交的断面叫过流断面。

过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。

引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。

5(如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问:(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流,是均匀流还是非均匀流,(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流,(3)恒定流情况下，当判别第II段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系,答:(1)是恒定流。

?、?是均匀流，?是非均匀流。

(2)管中为非恒定流。

(3)有。

管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。

四、计算题(解题思路)u,ax,u,,ay-1xya,11( 恒定二维流动的速度场为，其中秒。

(1)论证流线方程为2xy,C;(2)绘出C,0、1及4m的流线;(3)求出质点加速度的表达式。

dxdy,uuxy解:(1)流线方程为: 代入数值推导(2)(略),u,u,uxxxa,，u，uxxy,t,x,y (3)由:代入数值求解。

,u,u,uyyya,，u，uyxy,t,x,y 代入数值求解。

22a,aya,axyx答案:2(试检验下述不可压缩流体的运动是否存在,22u,2x，y,u,2y，z,u,,4(x，y)z，xyxyz(1)u,yzt,u,xzt,u,xytxyz(2)uuuyxz，，,x,y,z 解:由连续性微分方程，=0 流体的运动存在,反之流体的运动不存在。

答案说明以下答案是由老师自己做出来的，其中的每一题的画图都省略了，希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。

在答案电子话过程中可能会有一些错误，希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案2-91(1.5 1.0)53.9ap p g p kpa 11151.9absap p p kpa 20(1.50.5)58.8ap p g p kpa22156.8abs a p p p kpa 12126.5p p Z Z mg g2-11 略2-12(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0HgHgp g g g g 0265p kpa2-14 受压面为矩形平面76.38c Pgh kN34112cb a J m 289cDccJ y y y 所以，作用点至A 点的距离10'29Dy y 根据合力矩守恒2cos 60'84.9oT P y TkN2-18cP gh (sin60)2146.5oa g H ab kNsin 60(cos60)ooTG G P f45.9T kN闸门的静水压强分布图为梯形，根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a eh h 21sinh H h Ha 1.13e m2-21仅考虑左侧水：11144.1x c x P gh kN （）1134.6z P gV kN（）仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN （）2217.32z P gV kN （）综合两侧水1233.08x x x P P P kN () 1217.32zz z P P P kN （）总压力22()37.34xyPP P kNtanZ xP P 2-23分析上半球xP 232[()]3ZP gVTn n g R H R R n第三章作业答案3-32max 00.0342max max00[(1())]1/20.212/rrQ udu d r u u r rL s0.075/Qvm s3-6根据连续性方程123Q Q Q 34/v m s3-7根据连续性方程123Q Q Q 23422231482.3370.58mm3-11 建立能量方程22111222121222122122()2.252hgpp v p v z z g gggz z p p vv h mgg油油油油油2.2551.1/Q K L s3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p vp vz z g gggz z p 联立连续性方程1122v v 24.9/v m s在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232vHmg3-18建立能量方程22111222121212221.8 1.680p vp vz z g g ggz m z mp p 连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v 13111.23/5.98/v m s Qv m s3-20建立的坐标系比较特别，X 轴沿着1Q 方向，Y 轴与X 轴垂直根据能量方程可知1268.1/vv v m s建立动量方程，沿X 轴方向：11221212cos600cos60ooQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Q连续性方程12(1cos60)2(1cos60)2ooQ Q Q Q 313225.05/8.35/Q m s Q m s建立动量方程，沿Y 轴方向：(sin60)1969oyR Q v N3-23在A-A ，B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A bv m s v m s221112221212222175.7p vp vz z g gggz z p kN在A-A ，B-B 断面间建立动量方程沿X 轴方向：1cos60(cos 60)sin 60sin 60ooA AB B x B ooB B y B p v p v R Q v v p v R Qv 54555984y xR N R N3-24 （1）建立能量方程22121222vvh h gg连续性方程1122h v h v 3228.9215)998(vv 0294107232v vs m v /512.82mh v v h 762.15512.831212（2）以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体，并假设整个坝面对水体的水平反力为F 。

第四章流体动力学基本定理及其应用4-1欧拉运动微分方程和伯努利方程的前提条件是什么，其中每一项代表什么意义？答：（1）欧拉运动微分方程是牛顿第二定律在理想流体中的具体应用，其矢量表达式为:.:t其物理意义为：从左至右，方程每一项分别表示单位质量理想流体的局部惯性力、迁移惯性力、质量力和压力表面力。

（2）伯努利方程的应用前提条件是：理想流体的定常运动，质量力有势，正压流体，沿流2线积分。

单位质量理想流体的伯努利方程的表达式为：- p g^ C，从左至右方程2 P每项分别表示单位质量理想流体的动能、压力能和位能，方程右端常数称流线常数，因此方程表示沿流线流体质点的机械能守恒。

4-2设进入汽化器的空气体积流量为Q = 0.15m3 / S,进气管最狭窄断面直径D=40mm，喷油嘴直径d=10mm。

试确定汽化器的真空度。

又若喷油嘴内径d=6mm，汽油液面距喷油嘴高度为50cm，试计算喷油量。

汽油的重度=7355N/m3。

答：（1）求A点处空气的速度：设进气管最狭窄处的空气速度为V i，压力为p i，则根据流管的连续方程可以得到:丄二D2_d2V i =Q，44Q因此：v14Q 厂。

江（D2-d2）（2 ）求真空度p v选一条流线，流线上一点在无穷远处F，—点为A点；并且:在F点：P F二P o ，V F = 0 ；在A点：P A二P1 二？，V A二W。

将以上述条件代入到伯努利方程中，可以得到:2也.0. v_02g-—；v f ， v A = v 2 = ?， z A = h = 50cm = 0.5m ；2在 B 点：P B = p 0， V B = 0，Z B = 0 ； 代入到伯努利方程中，可以得到:Ip 0才v 22rh 』0 0；整理得到:v ；二」V 12 -2gh ；2因此汽油喷出速度为:1V 2 -2gh ；其中空气重度1 = Sg =1.226 9.81 =12N/m 3 ； V 1缪 龙，并注意到喷油嘴的 兀(D -d )直径是6mm ，而不是原来的10mm ，则计算得到:因此汽油流量为:12 _43 3因此真空度为:P v 二 P o - P i4Q冷心2] D2—d 28 322 JI(D 2 —d 2 2若取空气的密度为3::=1.226kg/m ，那么计算得到:8 1.226 0.152pv3.1421 32 =9.95 103Pa 。