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流体力学例题总汇07-08

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Chap 77-1 某水池壁厚d=20cm ，两侧壁上各有一直径d=60mm 的圆孔，水池的来水量=30 l/s ，通过该两孔流出；为了调节两孔的出流量，池内设有隔板，隔板上开与池壁孔径相等的圆孔。

求池内水位恒定情况下，池壁两孔的出流量各为多少？解 池壁厚d= (3~4)d ，所以池壁两侧孔口出流均为圆柱形外管嘴出流。

按孔口、管嘴出流的流量公式1Q =μ嘴（1） （2）Q =μ孔孔 （3）和连续性方程1Q Q Q +=孔 （4）2Q Q =孔 （5）五个方程解四个未知数：Q 1、Q 2（Q 孔）、H 1和H 2，是可解，将式（1）和式（2）代入式（4）得Q =μμ嘴嘴即:22212Q A 2g(H H )=μ+嘴将式（2）和式（3）代入式（5）得:μ=μ孔嘴写成:2222221222H ()H /(0.820.62)H /0.62 2.75H =μ+μμ=+=孔孔嘴将式（7）代入式（6）得22222222Q A 2g(2.75H H )138.6A H =μ+=μ嘴嘴232222222(3010)Q H 1.21m 1386A138.60.82(0.7850.06)-⨯===μ⨯⨯⨯嘴代入式（7）得1H 2.75 1.21 3.33m =⨯=将式H 1和H 2值分别代入式（1）、式（2）得331Q 0.820.785 3.3318.710m /s18.7l /s-=⨯⨯=⨯=332Q 0.820.7850.0611.310m /s 11.3l/s -=⨯⨯=⨯=7-2 图示水箱孔口出流，已知压力箱上压力表读数p=0.5at ，玻璃管内水位恒定h 1 =2m ，孔口直径d 1=40mm ；敞口容器底部孔口直径d 2 =30mm ， h 3 =1m 。

求h 2及流量Q 。

解 孔口淹没出流流量孔口自由出流量22Q A =μQ 1=Q 2=Q ；并注意到m 1 =m 2 =0.62，则代入已数值，有2424220.598.06(410)(2h )(310)(h 1)9.806--⨯⨯-+=⨯+解之得2h 5.08m =那么，孔口出流量 Chap 88-1 用虹吸管自钻井输水至集水池。

虹吸管长l=l AB + l BC =30+40 =70m ，d=200mm 。

钻井至集水池间的恒定水位高差H=1.60 m 。

又已知l=0.03，管路进口、120弯头、90°弯头及出口处的局部阻力系数分别为z 1 =0.5，z 2 =0.2，z 3 =0.5， z 4 =1.0。

试求： （1）流经虹吸管的流量；（2）如虹吸管顶部B 点的安装高度h B =4.5m ，校核其真空度。

（1）列1-1，3-3能量方程，忽略行进流速v 0=0（2）假设2-2中心与B 点高度相当，离管路进口距离与B 点也几乎相等，列1-1，2-2能量方程：2a 222B p p 00h h 2gωα++=+++γγv222a 222AB 2B 123222p p l 30 1.57h () 4.5(10.03 1.2)2g d 2g 0.219.65.34mH o [h ]7~8mH o-α=++λ+ζ+ζ+ζ=++⨯+γ=<=v v 所以虹吸管可正常工作。

8-2 路基上设置的钢筋混凝土倒虹吸管，如图所示。

管长0AB BC CD L 60m,l 80m,l 60m,20===α=。

试求：（1）如上、下游水位差为27.4m 19.4m 8m -=，管径d=2m 复核其泄流能力Q ；（2）如泄流量3Q 25.14m /s '=，若管径与下游水位维持不变，问上游水位怎样变化？（3）如流量3Q 25.14m /s '=，上、下游水位保持原状不变（即H=8m ），问管径应如何变化？解（1）取基准面0-0及计算断面1-1、2-2，写能量方程（1）用满宁公式 11C R n =其中水力半径d R 0.5m 4==谢才系数160.51C 0.568.54m /s 0.013==沿程阻力系数28g 0.0167cλ==局部阻力系数0.5, 1.0,0.046ξ=ξ=ξ=进出弯解得内流速 6.94m /s =v 管内流量3Q 21.79m /s =（2）据题意，水头损失为此加大成12h ω-'， H' 随之大于H ，故上游水位壅高。

因为管长、管径、管材及管道布置未变，则各项阻力系数不变，故故H' >H ，上游水位壅高至 30.06m 。

（3）据题意，管径改变为d ‘ >d ，则管内流速改变为²n ，由式（1）得 或2'225.14200(0.0167 1.59)()819.6d d 4+=⨯'π整理得 53425.61632.89d 156.8d 0''+-=用试算法解此一元五次方程，得d 2.135m '=如采用成品管材，则查产品规格选用略大于d'的管径的管道。

由于管径的改变，R 、C 、l 均随之变化，所以如作精确计算，还宜以d'值重新计算c 、 l 0此处不作赘述。

8-3 一直径为d 的水平直管从水箱引水、如图所示，已知：管径d=0.1m ，管长l=50m ，H=4m ，进口局部水头损失系数z 1=0.5，阀门局部水头损失系数z 2=2.5 ，今在相距为10m 的1-1断面及2-2断面间设有一水银压差计，其液面差Dh=4cm ，试求通过水管的流量Q 。

解：以管轴水平面为基准面，写1-1，2-2断面的能量方程，得12f12P P h -=+γγ 12f P P h -=γ由压差计原理知 12P P 12.6h 12.60.040.5m -=∆=⨯=γ所以f12h 0.5m -=全管路沿程水头损失f H 50.5 2.5m =⨯=再由水箱断面与管道出口断面的能量方程12f 22H ()H 2g 2gα=+ξ+ξ+v v 24 2.5(10.5 2.5)29.8-=++⨯v2.71m /s =v23Q A 0.1 2.710.021m /s 4π=⋅=⨯⨯=v8-4 水由封闭容器A 沿垂直变直径管道流入下面的水池，容器内p 0=2N/cm 2且液面保持不变。

若d 1=50mm ， d 2=75mm ，容器内液面与水池液面的高差H=1m （只计局部水头损失）。

求：（1）管道的流量Q ；（2）距水池液面处的管道内B 点的压强解：（1）202P 2N /cm 10 2.04m 9.8==⨯=水柱高因p 0> p a 相当于容器内液面抬高2.04m ，所以作用水头为 1+2.04=3.04m管道流量为21d Q 4π=局部水头损失系数：进口x 1=0.5，出口x 2=1 ，突然扩大 突然缩小42222211A d 500.5(1)0.5(1)0.5[1()]0.27875A d ξ=-=-=-=将各有关数值代入（1）式，得（2）以C-C 为基准面，写B-B 断面和C-C 断面的能量方程B 12222222Q Q()()P A A (0.2781)0.52g 2g 0.01050.015111.278()0.5()29.829.8 3.143.140.0750.054=+--γ=⨯⨯--⨯⨯⨯⨯⨯1.8670.50.288 1.079m =--=2B P 9800 1.07910.57kN/m =⨯=8-5 采用内壁涂水泥砂浆的铸铁管供水，作用水头H=10m ，管长l=1000m ，管径d=200mm （如图所示）。

求：（1）校验管道能否输水Q=50l/s ？（2）如管道输水能力不足，为通过上述流量，在管道中加接部分并联管，取并联管l 1= l 2 ，又d 1= d 2 = d ，试求管长l 1 、l 2 。

解（1）校核泄流能力Q 作简单管道计，查表得6222000.012,200,7.9210(/),-===⨯=f n d mm A S l h A lQ 其中:A 0称管道比阻抗，由22224421022====Q ll f dgd gd Q H h A νλπλ可得：225640=c d A π对于长管h f =H ，则Q 35.5l /s 50l /s ==<（2）因简单管道输水能力不足，在管道中部分改成并联管道，则成并联管道与串联管道组合问题。

按题给条件，取 l 1= l 2 ， d 1= d 2所以并联管段的流量相同，即 可写出220101()()102=+-=QH A L A L L Q62211107.9210[L 25(1000L )50]-=⨯⨯+-⨯解得： l 1= l 2 =660m 用长度为l 的三根平行管路由A 水池向B 水池引水，管径 d 2 = 2d 1 ， d 3 = 3d 1 ，管路的粗糙系数n 均相等，局部水头损失不计，试分析三条管路的流量比。

解：三根管路为并联管路，按长管计算则有f1f 2f 3h h h H ===即123123l l 1d 2g d 2g d 2gλ⋅⋅=λ⋅⋅=λ⋅⋅v v v 222123 （1） 22211338g 8gn 8gn Cd R()λ===故121138gn d ()4λ= 222138gn d()λ= 332138gn d ()λ=因各管的n 均相等则 1312111313d ()14(2)2d ()4-λλ==λ 1331113113d ()14(3)3d ()4-λλ==λ将（2）、（3）式代入（1）式，得1133111111111l l l 23d 2g 2d 2g 3d 2g--λ=λ=λv v v 222123 22212344331123==v v v 又∵11214Q d=πv 将1υ、2υ、3υ的关系式代入（4）式，得即22212316163311Q Q Q 23==于是三条管路流量化为8-7 由水塔供水的输水塔，由三段铸铁管组成，中段为均匀泄流管段。

已知：l 1=500m ，d 1=200mm ， l 2=150m ，d 2=150mm ， l 3=200m ， d 3= 125mm ，节点B 分出流量q=0.01m 3/s ，途泄流量Q t =0.015 m 3/s ，传输流量Q z =0.02 m 3/s ，求需要的水塔高度（作用水头）。

解：首先将途泄流量转换为传输流量：各管段的流量为：整个管路由三管段串联而成，因而作用水头等于各管段水头损失之和。

其中比阻抗02516A 2g d λ=π，从旧铸铁管比阻抗表中查得。

8-8 已知一水平单环管网，节点D 处自由水头为6m ，铸铁管，要求闭合差fih0.3m ≤∑。

求各管段流量Q i 和A点处水泵扬程。

管段 AB BC BD CDK 114.27 93.44 439.55 2016.00设Q CD =50 l /s 则Q BC =50+250=300 l /s Q BD =200-50=150 l /s修正：fifi ih Q 9.14l /s h 2Q∆==-∑∑取： ∆Q=-10 l /s 则：Q CD =40 l /s ；Q BC =290 l /s ；Q BD =160 l /sh fCD =3.36m ；h fBC =7.88m ； h fBD =11.14m2fAB AB AB fAB fBC fCD D h K Q 23.14mH h h h H 40.38m==∴=+++=8-9 管道长度l 和直径以及水面标高如图所示，设粗糙系数n=0.0125，试求各管段的流量Q 。

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流体力学题库(附答案)

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流体力学题库（附答案）一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.（）管路各段阻力损失相同。

A、短管管系B、串联管系C、并联管系D、分支管系正确答案：C2.理想液体的特征是( )A、不可压缩B、符合牛顿内摩擦定律的C、无粘性D、粘度为常数正确答案：C3.当容器内工质压力大于大气压力时，工质处于（）状态。

A、标准B、正压C、负压D、临界正确答案：B4.某点的真空压力是65000pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。

A、165000PaB、65000PaC、55000PaD、35000Pa正确答案：D5.在圆管流中，层流的断面流速分布为（）。

A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案：C6.抽气器的工作原理是（）A、动量方程B、静力学基本方程C、连续性方程D、伯努利方程正确答案：D7.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，流速降低（）A、压力下降B、都可能C、压力上升D、压力不变正确答案：C8.那个设备压力是真空压力（）。

A、再热器B、凝汽器C、过热器D、给水泵正确答案：B9.伯努利方程中Z+P/ρg表示（）A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位质量流体具有的机械能D、单位重量流体具有的测压管能头正确答案：D10.超临界机组主蒸汽压力最接近的是（）。

A、5个大气压B、26兆帕C、50巴D、5公斤正确答案：B11.静止的流体中存在（）。

A、压应力、拉应力和剪切力B、压应力和拉应力C、压应力D、压应力和剪切力正确答案：C12.将极细测压管插入水中，毛细现象会使得液位（）A、下降B、不变C、都有可能D、上升正确答案：D13.一个标准大气压（1atm）等于（）。

A、Hg780mmB、101.325kPaC、720mmHgD、110.325kPa正确答案：B14.流体在管道内的流动阻力分为（）两种。

A、阀门阻力、三通阻力B、沿程阻力、局部阻力C、流量孔板阻力、水力阻力D、摩擦阻力、弯头阻力正确答案：B15.主机润滑油压力为130千帕，其是多少米水柱（）。

(完整版)流体力学作业试题库及答案

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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。

流体力学试题含答案

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流体力学试题含答案一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是（）。

A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案：A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为（）。

A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案：A3.除氧器在给水泵上方25米，除氧器压力为0.7兆帕，给水泵入口绝对压力为多少（）。

A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案：C4.1毫米汞柱是多少（）帕。

A、50B、1C、1000D、133.3正确答案：D5.相对压强的起算点是()。

A、绝对真空B、１个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案：C6.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案：D7.常态下，下列哪种流体粘性最大（）A、水B、酒精C、空气D、油正确答案：D8.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，平衡时能承受切应力B、能承受拉力，平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力，平衡时不能承受切应力D、能承受拉力，平衡时不能承受切应力正确答案：C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕（），其真空是。

A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案：A10.某点的真空压力是65000pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。

A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案：B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。

A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案：B12.流体运动黏度的国际单位是（）A、牛/平方米B、牛．秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案：C13.表面力是指作用在（）上的力。

(完整word版)流体力学总题库内部吐血整理

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2h
(3)
即
h 2H h1
(4)
等角速度旋转容器中液体相对平衡时等压面的方程为
2r2 gz C
2
(5)
r d z h 对于自由液面，C=0。圆筒以转速 n1 旋转时，自由液面上，边缘处，
，
，则
2
2
d 2
2
gh
0
(6)
2
得
2 2gh
d
(7)
由于
2 n1
60
(8)
n1
30
30
d δ
n L
2.在温度不变的条件下，体积为 由流体压缩系数计算公式可知：
的水，压强从
增到
，体积减少了
，试求水的压缩率。
3.某种油的运动黏度是 4.28x10∧-7 ㎡/s，密度是 ρ=678kg/m³，试求其动力黏度。
解:油的运动黏度 v=4.28x10∧-7 ㎡/s。ρ=678kg/m³
v=u/p 得 u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s 4.(习题 1-8)
h= 因此，可以计算 h 得到：
pA -pB Hg g
(2.7+2.9) 104 = 13.55103 9.8
=0.422m
6、如图所示，一直立的煤气管，为求管中煤气的密度，在高度差 H=20m 的两个断面上安装 U 形管测压计，其内工
m h h 的密度 =1.28kg/ 3 ，测压计读数 1 =100mm， 2 =115mm。若忽略 U 形管测压计中空气密度的影响，试求煤气管中煤气的密度。解：
，间隙
，间隙内润滑油的动力黏度
，消耗的功率
解 油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度