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第1章 绪论选择题【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（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。
解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。
（d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。
解：牛顿内摩擦定律是d d v y τμ=，而且速度梯度d d vy 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故d d t γτμ=。
（b ）【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ）kg/m ；（d ）N·s/m 2。
解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2。
（a ）【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RTp =ρ。
解：不考虑黏性的流体称为理想流体。
（c ）【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ）1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。
解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==⨯⨯⨯=。
（a ）【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。
（c ）【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。
第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么？答：所研究问题中物体的特征尺度L ，远远大于流体分子的平均自由行程l ，即l/L<<1。
1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级，问下列二种情况连续介质假设是否成立？ （1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。
答：（1）不成立。
（2）成立。
1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（2）对于理想流体，由于粘性系数0=μ，因此0==dydvμτ，没有剪切应力。
（3）粘性是流体的根本属性。
只是在静止流体中，由于流场的速度为0，流体的粘性没有表现出来。
1-4 在水池和风洞中进行船模试验时，需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL=Re ，其中U 为试验速度，L 为船模长度，ν为流体的运动粘性系数。
如果s m U /20=，m L 4=，温度由C ︒10增到C ︒40时，分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。
（C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯，C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯）。
答：C ︒10时水的Re 为：()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时水的Re 为：()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时空气的Re 为：()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
第一章 绪论思考题1-1 何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答：所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。
若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。
习题11-3 如题图所示，设平行板间隙为0.5mm ，中间充满液体，上板以U ＝0.25m/s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？解：YU dy du A F μμτ===液体粘度s Pa AU FY ⋅⨯=⨯⨯==--3310425.0105.02μ1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。
解：s Pa dLU FY dLA Y U dy du A F ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⇒====--0648.0493.010)140120(14.3102.034.863πμπμμτ第二章 流体静力学习题22-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。
解：Pam g m g p pap m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D CC B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20)2.13.2()2.15.2(g )4.15.2()4.10.3(⨯=⨯-⨯=⨯-⨯=⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。
解：h a g p p )sin (0αρ++=（1）0,900=∴=︒-=p p 相对压强α（2）)(,900a g h p p p p a a ++=∴=︒=ρα绝对压强2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。
不计闸门自重及转轴摩擦力。
流体力学泵与风机习题集一、填 空 题1．流体力学中三个主要力学模型是（1） （2） （3） 。
2．在现实生活中可视为牛顿流体的有 和 等。
3．流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在 ；而后者是作用在 。
4．均匀流过流断面上压强分布服从于 。
5．和液体相比，固体存在着 、 和 三方面的能力。
6．空气在温度为290K ，压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 和 。
7．流体受压，体积缩小，密度 的性质，称为流体的 ；流体受热，体积膨胀，密度 的性质，称为流体的 。
8．压缩系数β的倒数称为流体的 ，以 来表示9．１工程大气压等于 千帕，等于 水柱高，等于 汞柱高。
10．静止流体任一边界上压强的变化，将等值地传到其他各点，只要 ，这就是 的帕斯卡定律。
11．流体静压强的方向必然是沿着 。
12．液体静压强分布规律只适用于 。
13．静止非均质流体的水平面是 ， 和 。
14．测压管是一根玻璃直管或U 形管，一端 ，另一端 。
15．在微压计测量气体压强时，其倾角为︒=30α，测得20=l cm 则h= 。
16．作用于曲面上的水静压力P 的铅直分力z P 等于 。
17．通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为 。
18． 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为 ，流线只能是一条光滑的 。
19． 、 和 之和以z p 表示，称为总压。
20．液体质点的运动是极不规则的，各部分流体 ，这种流动状态称为 。
21．由紊流转变为层流的临界流速k v 由层流转变为紊流的临界流速kv '，其中kv '称为 ，k v 称为 。
22．对圆管来说，临界雷诺数值=k Re 。
23．圆管层流的沿程阻力系数仅与 有关，且成反比，而和 无关。
24．根据λ繁荣变化特征，尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区，分别是；；；和。
25．紊流过渡区的阿里特苏里公式为。
26．速度的、或发生变化而引起的能量损失，称为损失。
流体力学习题（含答案）一、单选题（共54题，每题1分，共54分）1.在静止的连通的同一种连续流体内，任意一点的压强增大时，其他各点的压强则( )A、减小B、不一定C、不变D、相应增大正确答案：D2.离心泵在正常运转时，其扬程与升扬高度的大小比较是( )A、扬程>升扬高度B、不能确定C、扬程<升扬高度D、扬程=升扬高度正确答案：A3.启动往复泵前其出口阀必须( )A、微开B、无所谓C、关闭D、打开正确答案：D4.离心泵的工作点是指( )A、由泵的特性曲线所决定的点B、由管路特性曲线所决定的点C、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D、与泵最高效率时对应的点正确答案：C5.旋涡泵常用的调节方法是( )A、改变出口管路中阀门开度B、改变吸入管路中阀门开度C、改变泵的转速D、安装回流支路，改变循环量的大小正确答案：D6.离心泵铭牌上标明的扬程是( )A、最大流量时的扬程B、功率最大时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程正确答案：D7.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将( )A、减少B、增加C、不变正确答案：B8.用离心泵向高压容器输送液体，现将高压容器改为常压容器，其它条件不变，则该泵输送液体流量( )，轴功率（）。
A、减小B、增加C、不确定、不变D、增加、增加正确答案：D9.关闭出口阀启动离心泵的原因是( )A、启动电流最小B、轴功率最大C、处于高效区D、能量损失最小正确答案：A10.能自动间歇排除冷凝液并阻止蒸汽排出的是( )A、疏水阀B、安全阀C、止回阀D、减压阀正确答案：A11.输送膏状物应选用( )A、压缩机B、往复泵C、齿轮泵D、离心泵正确答案：C12.在压力单位“m水柱”中，水的温度状态应指( )A、20℃B、0℃C、25℃D、4℃正确答案：D13.采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门扬程( )A、先增大后减小B、不变C、减小D、增大正确答案：C14.流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着( )A、黏性B、湍流C、动能D、压力正确答案：A15.经计算某泵的扬程是30m，流量10m3/h，选择下列某泵最合适( )A、扬程32m，流量12.5m3/hB、扬程35m，流量7.5m3/hC、扬程35m，流量15m3/hD、扬程24m，流量15m3/h正确答案：A16.离心泵效率随流量的变化情况是( )A、Q增大，η先增大后减小B、Q增大，η减小C、Q增大，η先减小后增大D、Q增大，η增大正确答案：A17.在一输送系统中，改变离心泵的出口阀门开度，不会影响( )A、泵的特性曲线B、泵的工作点C、管路特性曲线D、管路所需压头正确答案：A18.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中，能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有( )A、①③B、①②C、②④D、①正确答案：D19.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，产生的流动阻力将为原来的( )A、1/2B、1/8C、1/32D、1/4正确答案：C20.当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时，管路阻力近似地与管径的( )次方成反比A、3B、2C、5D、4正确答案：C21.当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说( )A、串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍B、串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍C、在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍D、当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍正确答案：D22.稳定流动是指 ( )A、流动参数与时间变化有关与位置无关B、流动参数与时间和位置变化均无关C、流动参数与时间变化无关与位置有关D、流动参数与时间变化与位置变化都有关正确答案：C23.下列说法正确的是( )A、汽蚀与气缚的现象相同，发生原因不同B、调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行C、允许安装高度可能比吸入液面低D、在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止汽蚀正确答案：C24.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值( )A、与粗糙度无关B、取决于相对粗糙度C、与光滑管一样D、只取决于Re正确答案：B25.离心泵中Y型泵为( )A、油泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、单级单吸清水泵正确答案：A26.通过计算得出管道的直径为50mm，该选用下列哪种标准管( )A、Φ114×4mmB、Φ48×3.5mmC、Φ60×3.5mmD、Φ75.50×3.75mm正确答案：C27.流量调节，往复泵常用( )A、进口阀B、出口阀C、旁路阀D、安全阀正确答案：C28.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管，其质量流量为( )A、170kg/hB、425kg/hC、1700kg/hD、4250kg/h正确答案：D29.泵壳的作用是( )A、将位能转化为动能B、汇集能量C、汇集液体D、汇集热量正确答案：C30.流体在圆形管道中流动时，连续性方程可写为( )A、u2/u1=D1/D2B、u2/u1=（D1/D2）2C、u2/u1=（D2/D1）2D、u2/u1=正确答案：B31.离心泵气蚀余量△h与流量Q的关系为( )。
《高等流体力学》复习题一、 基本概念1． 什么是理想流体？正压流体，不可压缩流体？ [答]：教材P57当流体物质的粘度较小，同时其内部运动的相对速度也不大，所产生的粘性应力比起其它类型的力来说可以忽略不计时，可把流体近似地看为是无粘性的，这样无粘性的流体称为理想流体。
内部任一点的压力只是密度的函数的流体，称为正压流体。
流体的体积或密度的相对变化量很小时，一般可以看成是不可压缩的，这种流体就被称为不可压缩流体。
2． 什么是定常场；均匀场；并用数学形式表达。
[答]：如果一个场不随时间的变化而变化，则这个场就被称为定常场。
其数学表达式为：)(ϕϕ=如果一个场不随空间的变化而变化，即场中不显含空间坐标变量r ，则这个场就被称为均匀场。
其数学表达式为：)(t ϕϕ=3． 理想流体运动时有无切应力？粘性流体静止时有无切应力？静止时无切应力是否无粘性？为什么？ [答]：理想流体运动时无切应力。
粘性流体静止时无切应力。
但是，静止时无切应力，而有粘性。
因为，粘性是流体的固有特性。
4． 流体有势运动指的是什么？什么是速度势函数？无旋运动与有势运动有何关系？ [答]：教材P119-123如果流体运动是无旋的，则称此流体运动为有势运动。
对于无旋流动来说，其速度场V 总可以由某个速度标量函数（场）),(t r φ的速度梯度来表示，即φ∇=，则这个标量函数（场）),(t φ称为速度场V 的速度势函数。
无旋运动与有势运动的关系：势流运动与无旋运动是等价的，即有势运动是无旋的，无旋运动的速度场等同于某个势函数的梯度场。
5． 什么是流函数？存在流函数的流体具有什么特性？（什么样的流体具有流函数？） [答]：6． 平面流动中用复变位势描述的流体具有哪些条件（性质）？ [答]：教材P126-127理想不可压缩流体的平面无旋运动，可用复变位势描述。
7． 什么是第一粘性系数和第二粘性系数？在什么条件下可以不考虑第二粘性系数？Stokes 假设的基本事实依据是什么？ [答]：教材P89第一粘性系数μ：反映了剪切变形对应力张量的贡献，因此称为剪切变形粘性系数； 第二粘性系数μ’：反映了体变形对应力张量的贡献，因而称为体变形粘性系数。
流体力学习题库（含答案）一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、低温泵的气相平衡线的作用是防止泵的( )。
A、憋压B、超温C、汽蚀D、汽缚正确答案：D2、若被输送液体的黏度增大时，离心泵的效率( )。
A、减小B、增大C、不变D、不定正确答案：A3、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为( )A、395mmHgB、350mmHgC、410mmHg正确答案：A4、单位质量的流体所具有的( )称为流体的比容。
A、位能B、动能C、体积D、黏度正确答案：C5、喷射泵是利用流体流动时的( )的原理来工作的。
A、动能转化为静压能B、热能转化为静压能C、静压能转化为动能正确答案：C6、机械密封与填料密封相比( )的功率消耗较大。
A、填料密封B、机械密封C、差不多正确答案：A7、下列不属于离心泵的主要构件是 ( )A、泵轴B、泵壳C、叶轮D、轴封装置正确答案：A8、一台离心泵开动不久，泵入口处的真空度正常，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。
发生故障的原因是( )A、吸入管路堵塞B、忘了灌水C、吸入管路漏气D、压出管路堵塞正确答案：A9、某液体在内径为D0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为D2（D2=D0/2）的管子时，若流体为层流，则压降ΔP为原来的( )倍。
A、32B、8C、4D、16正确答案：A10、造成离心泵气缚原因是( )A、泵不能抽水B、安装高度太高C、入口管路阻力太大D、泵内流体平均密度太小正确答案：D11、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为( )A、Q增大，N增大B、Q增大，N先增大后减小C、Q增大，N减小D、Q增大，N先减小后增大正确答案：A12、在静止的连通的同一种连续流体内，任意一点的压强增大时，其他各点的压强则( )A、减小B、不变C、相应增大D、不一定正确答案：C13、往复泵的流量调节采用( )A、出口支路B、出口阀开度C、入口阀开度D、入口支路正确答案：A14、为了防止( )现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、汽蚀B、电机烧坏C、气缚D、叶轮受损正确答案：B15、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应( )A、停泵向泵内灌液B、降低泵的安装高度C、检查进口管路是否漏液D、检查出口管阻力是否过大正确答案：C16、选离心泵是根据泵的( )A、扬程和轴功率选择B、转速和轴功率选择C、轴功率和流量选择D、扬程和流量选择正确答案：D17、流体运动时，能量损失的根本原因是由于流体存在着 ( )。
流体力学泵与风机习题解答土木与制冷工程学院李晓燕、吴邦喜四、计 算 题1． 图示为一采暖系统图。
由于水温升高引起水的体积膨胀，为了防止管道及暖气片胀裂，特在系统顶部设置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地。
若系统内水的总体积8V =m 3，加热前后温差50t =o C ，水的膨胀系数0005.0=α，求膨胀水箱的最小容积。
[解] 由dV VdTα=得：0.0005850dV V dT α=⋅⋅=⨯⨯0.2=m 3故膨胀水箱的最小容积为0.2m 32． 有一矩形底孔闸门，高 3h =m ，宽 2b =m ，上游水深 16h =m 下游水深25h =m 。
试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及作用点？[解] A h A h P P P c c ⋅'⋅-⋅⋅=-=γγ下上 )5.35.4(6807.9-⨯= 59=kN 作用于闸门中心 图解h b A h h P ⋅⋅=⋅-⋅=γγ)(21 9.807659=⨯=kN3． 宽为1m ，长为AB 的矩形闸门，倾角为︒45，左侧水深 13h =m ，右侧水深 22h =m 。
试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？[解] 压强分布图略，根据图计算如下：22121211sin 45sin 4522P P P h h γγ=-=⋅︒-⋅︒ 2211119.80739.80722222=⨯⨯-⨯⨯ 62.327.6534.65=-=kN1122D P y P y P y ⋅=⋅-⋅1122D P y P y y P⋅-⋅=122262.327.65(2)3245324534.65h h ⨯⨯-⨯++⨯︒⨯︒=762.32227.652334.65⨯-⨯=17691 2.4634.65-==m 4．20.4h =m ，闸门可绕C 点转动。
求闸门自动打开的水深h 为多少米。
[解] 故 21111120.1()cb h l J y A h h b h ⋅=⋅==-⋅⋅mC 点是合力作用点的极限点，当其高于C 点闸门自动打开。
第1章 绪 论习 题1-1 从力学分析意义上说流体和固体有何不同？ 1-2 量纲与单位是同一概念吗？ 1-3 流体的容重和密度有何区别与联系？1-4水的密度为1000 kg/m 3，2升的水的质量和重量是多少？ 1-5 体积为0.5m 3的油料，重量为4410N ，该油料的密度是多少？1-6 水的容重= kN/m 3，= 103Pa s ，求它的运动粘滞系数。
1-7 如图所示为一 0.2m 的平板，在油面上作水平运动，已知运动速度u = 1m/s ，平板与固定边界的距离= 1mm ，油的动力粘滞系数为 = Pa s ，由平板所带动的油的速度成直线分布，求平板所受的阻力。
1-8 旋转圆筒粘度计，悬挂着的内圆筒半径r = 20cm ，高度h = 40cm ，内筒不动，外圆筒以角速度 = 10 rad/s 旋转，两筒间距 = 0.3cm ，内盛待测液体。
此时测得内筒所受力矩M = N m 。
求油的动力粘滞系数。
（内筒底部与油的相互作用不计）1-9 一圆锥体绕其中心轴作等角速度 = 16 rad/s 旋转，锥体与固定壁面的间隙 = 1mm ，其间充满 = Pa s 的润滑油，锥体半径R = 0.3m ，高R = 0.5m ，求作用于圆锥体的阻力矩。
1-10 如图所示为一水暖系统，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8m 3，加温前后温差为50C ，在其温度范围内水的膨胀系数为，求膨胀水箱的最小容积。
（水的膨胀系数为 /C ）1-11 水在常温下，由5at 压强增加到10at 压强时，密度改变多少？1-12 容积为4的水，当压强增加了5at 时容积减少1升，该水的体积弹性系数为多少？为了使水的体积相对压缩1/1000，需要增大多少压强？题1-7图u题1-8图题1-9图题1-10图第2章流体运动学基础习题2-1 给定速度场u x = x + y，u y = x y，u z = 0，且令t= 0时x= a，y= b，z= c，求质点空间分布。
2-2 已知拉格朗日速度分布u x = (a sin t b cos t)，u y =(a cos t b sin t)，u z =。
如t= 0时x= a，y= b，z= c，试用欧拉变量表示上述流场速度分布，并求流场加速度分布，式中，，a，b，c为常数。
2-3 已知平面速度场u x = x + t，u y =y + t，并令t= 0时x= a，y= b，求（1）流线方程及t= 0时过（1，1）点的流线；（2）迹线方程及t= 0时过（1，1）点的迹线。
2-4设，说明以下三种导数的物理意义。
2-5 给定速度场u x =k y，u y = k x，u z = 0，求通过x= a，y= b，z= c点的流线，式中k为常数。
2-6已知有旋流动的速度场为u x = 2y +3z，u y = 2 z +3x，u z = 2x +3y。
试求旋转角速度，角变形速度和涡线方程。
2-7 求出下述流场的角变形速度，涡量和线变形速度。
并说明运动是否有旋？u x =U（h2y2），u y = u z = 0 。
第3章流体静力学习题3-1 某水塔，若z = 3m ，h = 2m ，p 0 = 2at，以地面为基准面，求水塔底部的绝对压强、相对压强和测压管水头。
3-2 图示复式水银测压计，液面高程如图中所示，单位为m 。
试计算水箱表面的绝对压强值p 0。
3-3 密封容器内注有三种互不相混的液体，求压力表读数为多少时，测压管中液面可上升到容器顶部。
3-4 图示贮液容器左侧是比重为的油，其上真空计读数为p v =cm 2；右侧为水，其上压力表读数p =2N/cm 2。
压差计中工作液体的比重为，求A 点的高程。
图中高程以m 计。
3-5 盛同种液体的两容器，用两根U 形管连接。
上部压差计A内盛重度为的液体，读数为h A ；下部压差计B 内盛重度为的液体，读数为h B 。
求容器内液体的重度。
3-6 一容器内盛有重度的液体，该容器长度L 为1.5m ，宽为1.2m ，液体深度h 为0.9m 。
试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力：（1）容器以等加速度9.8m/s 2垂直向上运动；（2）容器以9.8m/s 2的等加速度垂直向下运动。
3-7 一圆柱形容器静止时盛水深度H =0.225m ，筒深度为0.3m ，内径D =0.1m ，若把圆筒绕中心轴作等角速度旋转。
求：（1）不使水溢出容器的最大角速度；（2）不使器底中心露出的最大角速度。
题3-1图h 4γ题3-2图题3-3 图题3-4 图题3-5 图3-8 圆柱筒盛有重度 = KN/m 3的液体，今绕铅垂中心轴作等角速度旋转，转速n =200 rpm 。
已知液体内A 点压强p A = KN/cm 2，至旋转轴的水平距离A= 20cm ；B 点至旋转轴的水平距离为B=30cm ，B 点高出A 点的铅垂距离为40cm 。
求B 点的压强。
3-9 直径D =2m 的圆柱筒容器内盛有不相混的两种液体：重度 1 = 8 KN/m 3， 2 = 9KN/m 3，h 1=20cm ，h 2=30cm 。
容器运动时液体不溢出。
求：（1）容器以等加速度a = 0.1g 沿水平方向直线运动，容器壁单宽所受的最大静水压力；（2）容器以转速n = 30 rpm 绕铅直中心轴旋转运动，容器底的压强分布规律，并求出其最大和最小压强值。
3-10 某物体在空气中重G = 400N ，而在水中重N 。
求该物体的体积和它的比重。
3-11 图示平板闸门，已知水深H = 2m ，门宽b = 1.5m ，门重G = 2000 N 。
门与门槽的摩擦系数为f = ，求启门力F 。
3-12 图示矩形闸门，高a = 3m ，宽b = 2m ，其上端在水下的深度h = 1m ，求作用在闸门上的静水总压力及其作用点的位置。
3-13 某倾斜装置的矩形闸门，宽b = 2m ，倾角= 60°，铰链o 点位于水面以上a = 1m 处，水深h = 3m 。
求开启闸门所需之拉力T （闸门自重为G = kN ，摩擦阻力不计）。
3-14 容器内注有互不相混的两种液体：h 1= 2m ， 2 = 8 KN/m 3，；h 2 = 3m ，2 = 9KN/m 3。
求作用在宽度b = 1.5m ，倾角 = 60°的斜平面壁ABC 上的静水总压力P 及其作用点。
h 1 h 2题3-9题γ2γ1da题3-16 图45°45° H 1H 2o 题3-15 图o γ1γ2BCh 1h题3-14 图HF题3-11 图ha题3-12 图3-15 已知弧形闸门上游水深H 1 = 4m ，下游水深H 2 = 2m ，闸门轴心O 距地面H 1/2，求单位宽度闸门上所受静水总压力的大小、方向及作用点。
3-16 由两个空心半球组成的密封水箱，球直径d = 2.0m ，用螺栓固接。
在水箱进口的下方a = 20cm 处，压力表读数为cm 2。
求螺栓所受总拉力T 。
3-17 容器内有一隔板，隔板下部为宽b =1.2m 的正方形孔，恰好被直径D = 1.2m 的圆柱体堵塞。
隔板两侧注有两种液体：，h 1=1.8m ；，h 2=1.5m 。
求圆柱体所受静水总压力。
第4章 流体动力学基本方程习 题4-1 试证下述不可压流体的运动是可能存在的：（1） u x = 2x 2+ y ，u y = 2y 2+ z ，u z = 4 (x + y ) z + xy ； （2）（3） u x = yzt ， u y = xzt ， u z = xyt 。
4-2 试证不可压流体的运动 u x = x ， u y = y ， u z = z 不可能存在。
4-3 求使下列速度场成为不可压缩流体流动的条件：（1） u x = a 1x + b 1y + c 1z ， u y = a 2x + b 2y + c 2z ， u z = a 3x + b 3y + c 3z ； （2） u x = a xy ， u y = b yz ， u z = c yz + dz 2。
4-4 设某一流体流场：u x = 2y + 3z ， u y = 3z + x ， u z = 2x + 4y ，该流场的粘性系数= Pa s ，求其切应力。
4-5 设两无限大平板之间的距离为2h ，其间充满不可压缩流体，如图所示，试给出其运动所满足的微分方程。
4-6 试述满足伯努利方程的条件。
第5章 相似原理与量纲分析题3-17 图Dγ1γ2h 1h 2题4-5图2h xy习题5-1 试将下列各组物理量组合成无量纲量：（1）0 、、；（2）p 、、、g ；（3）F 、、l 、；（4）、l 、、；（5）、l 、t ；（6）、、、l ；（7）、、、l 。
5-2 如果一个球通过流体时的运动阻力是流体的密度、粘度、球的半径r及速度的函数，试用量纲分析法证明阻力R可由下式给出：5-3 假设流量Q与管径D、喉道直径d 、流体密度、压强差p及流体的动力粘滞系数有关，试用定理分析文丘里管的流量表达式。
5-4 若模型流动与原型流动同时满足Re相似律和Fr相似律，试确定两种流动介质运动粘性系数的关系。
5-5 一个圆球放在流速为1.6 m/s的水中，受到的阻力为。
另一个直径为其两倍的圆球置于一风洞中。
在动力相似条件下风速的大小及圆球所受到的阻力。
（v空气/v水 = 13， = 1.28 kg/m3）5-6 当水温为20C，平均速度为4.5 m/s时，直径为0.3m水平管线某段的压强降 kN/m2为。
如果用比例为6的模型管线，以空气为工作流体，当平均流速为30 m/s时，要求在相应段产生 kN/m2的压强降。
计算力学相似所要求的空气压强，设空气温度为20C。
5-7 用水校验测量空气流量的孔板，孔板直径d= 100mm，管道题5-7图直径D= 100mm，由试验得到孔板流量系数固定不变时的最小流量为Q = 1.6 l/s，水银压差计读数为h = 45mm。
试确定：（1）当孔板用来测定空气流量时，最小流量是多少？（2）相应该流量下的水银压差计的读数是多少？设水与空气的温度都是20C。
5-8 为了决定吸风口附近的流速分布，取比例为10作模型设计。
模型吸风口的流速为13 m/s，距风口轴线0.2m处测得流速为0.5 m/s。
若实际风口速度为18 m/s，怎样换算为原型流动的流速？题5-9图题5-10图5-9 溢水堰模型设计比例为20。
当在模型上测得模型流量为m = 300 l/s时，水流推力为P m = 300 N，求实际流量Q n和推力P n。
5-10 采用长度比尺为1：25的模型来研究弧形闸下出流，重力为主要作用力。
