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工程流体力学习题及答案

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工程流体力学习题及答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 第1章 绪论 选择题 【】 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） 【】 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ddvy，而且速度梯度ddvy是流体微团的剪切

变形速度ddt，故ddt。 （b） 【】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a）m2/s；（b）N/m2；（c）kg/m；（d）N·s/m2。 解：流体的运动黏度υ的国际单位是/sm2。 （a） 【】 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。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 （c） 【】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

95d1d0.51011020 000kp

。 （a） 【】 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） 【】下列流体哪个属牛顿流体：（a）汽油；（b）纸浆；（c）血液；（d）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 （a）

【】 15C时空气和水的运动黏度6215.210m/s空气，621.14610m/s水，这说明：在运动中（a）空气比水的黏性力大；（b）空气比水的黏性力小；（c）空气与水的黏性力接近；（d）不能直接比较。 解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有关，因此它们不能直接比较。 （d） 【】 液体的黏性主要来自于液体：（a）分子热运动；（b）分子间内聚力；（c）易变形性；（d）抗拒变形的能力。解：液体的黏性主要由分子内聚力决定。

（b）第2章 流体静力学 选择题：

【】 相对压强的起算基准是：（a）绝对真空；（b）1个标准大气压；（c）当 地大气压；（d）液面压强。 解：相对压强是绝对压强和当地大气压之差。

（c） 【】 金属压力表的读值是：（a）绝对压强；（b）相对压强；（c）绝对压强加当地大气压；（d）相对压强加当地大气压。 解：金属压力表的读数值是相对压强。

（b） 【】 某点的真空压强为65 000Pa，当地大气压为，该点的绝对压强为：（a）65 000 Pa；（b）55 000 Pa；（c）35 000 Pa；（d）165 000 Pa。 解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。故该点的绝对压强

64ab0.1106.51035 000Pap

。

（c）

【】 绝对压强abp与相对压强p、真空压强vp、当地大气压ap之间的关系是：（a）abvppp；（b）abappp；（c）vabappp；（d）vappp。 解：绝对压强－当地大气压＝相对压强，当相对压强为负值时，其绝对值即为真空压强。即abavpppp，故abvappp。 （c） 【】 在封闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（a）p1>p２> p3；（b）p1=p２= p3；（c）p1

解：设该封闭容器内气体压强为0p，则20pp，显然32pp，而

21Hgphph气体，显然12pp。

（c）

321水汞

习题.52图

p0

h

习题.62图ABhph 【】 用Ｕ形水银压差计测量水管内Ａ、Ｂ两点的压强差，水银面高度hp＝10cm， pA-pB为：（a）；（b）；（c）；（d）。

解：由于222HOHOHOHgApBpphhphh

故2HgHO() (13.61)9 8070.112.35kPaABppph。 （b） 【】在液体中潜体所受浮力的大小：（a）与潜体的密度成正比；（b）与液体的密度成正比；（c）与潜体的淹没深度成正比；（d）与液体表面的压强成反比。 解：根据阿基米德原理，浮力的大小等于该物体所排开液体的重量，故浮力的大小与液体的密度成正比。 （b） 【】 静止流场中的压强分布规律：（a）仅适用于不可压缩流体；（b）仅适用于理想流体；（c）仅适用于粘性流体；（d）既适用于理想流体，也适用于粘性流体。 解：由于静止流场均可作为理想流体，因此其压强分布规律既适用于理

想流体，也适用于粘性流体。 （d） 【】 静水中斜置平面壁的形心淹深Ch与压力中心淹深Dh的关系为Ch Dh：（a）大于；（b）等于；（c）小于；（d）无规律。 解：由于平壁上的压强随着水深的增加而增加，因此压力中心淹深hD

要比平壁形心淹深Ch大。 （c） 【】流体处于平衡状态的必要条件是：（a）流体无粘性；（b）流体粘度大；（c）质量力有势；（d）流体正压。 解：流体处于平衡状态的必要条件是质量力有势

（c） 【】液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交：（a）重力；（b）惯性力；（c）重力和惯性力的合力；（d）压力。 解：由于流体作加速直线运动时，质量力除了重力外还有惯性力，由于质量力与等压面是正交的，很显然答案是 （c） 计算题： 【】试决定图示装置中A、B两点间的压强差。已知h1=500mm，h2=200mm，h3=150mm，h4=250mm ，h5=400mm，酒精γ1=7 848N/m3，水银γ2=133 400 N/m3，水γ3=9 810 N/m3。

习题.122图BAh1h2h3h411334h52水酒精水水银 解：由于 31222Aphph

而 321354324()Bpphphhh 因此 25432413()Bpphhhh 即 22354241331ABpphhhhhh 354241331()hhhhh 133 4000.29 810(0.40.25)133 4000.25 7 8480.159 8100.5 55 419.3Pa55.419kPa 【】试对下列两种情况求A液体中M点处的压强（见图）：（1）A液体是水，B液体是水银，y=60cm，z=30cm；（2）A液体是比重为的油，B液体是比重为的氯化钙溶液，y=80cm，z=20cm。

解（1）由于12Bppz

13pp

而 3MABAppyzy 134 0000.39 8100.646.086kPa （2）MBApzy 1.259 8100.20.89 8100.88.731kPa 【】在斜管微压计中，加压后无水酒精（比重为）的液面较未加压时的液面变化为y=12cm。试求所加的压强p为多大。设容器及斜管的断

面分别为A和a，1001Aa，1sin8。

习题.142图Apyap=0时液面Δhγ 解：加压后容器的液面下降ΔyhA

则 (sinΔ)(sin)yapyhyA

习题.132图液体液体

z

yA

BM213 0.120.120.7939 810()126Pa8100 【】 矩形闸门AB宽为，左侧油深h1=1m ，水深h2=2m，油的比重为，闸门倾角α=60º，试求闸门上的液体总压力及作用点的位置。 解：设油，水在闸门AB上的分界点为E，则油和水在闸门上静压力

分布如图所示。现将压力图F分解成三部分1F，2F，3F，而123FFFF，

其中 111.155msinsin60hAE 222.31msinsin60hEB

Ep油10.7959 81017 799Pah

BEpp水27 7999 810227 419Pah

1E11I7 7991.1554 504N22FpAE

2EI7 7992.3118 016NFpEB

3BE11()I(27 4197 799)2.3122 661N22FppEB

故总压力1234 50418 01622 66145.18kNFFFF 设总压力F作用在闸门AB上的作用点为D，实质是求水压力图的形状中心离开A点的距离。

由合力矩定理，123212()()323FADFAEFEBAEFEBAE

故2124 5041.15518 016(2.311.155)22 661(2.311.155)32345 180AD 2.35m 或者 sin2.35sin602.035mDhADa

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《工程流体力学》习题参考答案

《工程流体力学》习题参考答案

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。

如空气、水等。

而在同等条件下，固体则产生有限的变形。

因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。

与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。

1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。

流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。

在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。

1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτN A F 65.14=⨯=⋅=τ油： 233/8.2810416102.7m N u=⨯⨯=⋅'=--δμτ N A F 2.435.18.28=⨯=⋅=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。

工程流体力学习题及答案(李良)

工程流体力学习题及答案(李良)

工程流体力学习题第一部分 流体及其物理性质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。

2、与牛顿内摩擦定律有关的因素是：A 、压强、速度和粘度；B 、流体的粘度、切应力与角变形率；C 、切应力、温度、粘度和速度；D 、压强、粘度和角变形。

3、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：A 、牛顿流体及非牛顿流体；B 、可压缩流体与不可压缩流体；C 、均质流体与非均质流体；D 、理想流体与实际流体。

4、理想液体的特征是：A 、粘度为常数B 、无粘性C 、不可压缩D 、符合RT p ρ=。

5、 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。

6、液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。

A 、减小，升高；B 、增大，减小；C 、减小，不变；D 、减小，减小7、下列说法正确的是：A 、液体不能承受拉力，也不能承受压力B 、液体不能承受拉力，但能承受压力C 、液体能承受拉力，但不能承受压力D 、液体能承受拉力，也能承受压力。

8、下列流体哪个属牛顿流体：A 、汽油；B 、纸浆；C 、血液；D 、沥青。

9、液体的黏性主要来自于液体：A 、分子热运动；B 、分子间内聚力；C 、易变形性；D 、抗拒变形的能力。

10、 流体是 一种物质。

A 、不断膨胀直到充满容器的；B 、实际上是不可压缩的；C 、不能承受剪切力的；D 、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。

11、 简答题（1） 连续介质假设（2） 牛顿流体（3） 流体微团12、 如图所示为压力表校正器。

器内充满压缩系数为βp ＝4.75×10－10 1/Pa 的油液，器内压力为105Pa 时油液的体积为200mL 。

现用手轮丝杆和活塞加压，活塞直径为1cm ，丝杆螺距为2mm ，当压力升高至20MPa 时，问需将手轮摇多少转？解：p 0＝105Pa ，p ＝20MPa ，βp ＝4.75×10－10 1/Pa ，V 0＝200mL ，d ＝1cm ，δ＝2mm 。

工程流体力学--习题及答案(同名9288)

工程流体力学--习题及答案(同名9288)

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。

工程流体力学武桂芝答案

工程流体力学武桂芝答案

工程流体力学武桂芝答案《工程流体力学武桂芝教材课后习题答案及解析》。

要是你正在学习工程流体力学，而且用的是武桂芝老师编写的教材，那你肯定会碰到很多课后习题吧？别担心，咱这就来给你讲讲这些习题的答案，还会告诉你为啥是这样的答案，让你真正把知识搞懂弄透！一、流体静力学部分习题答案及解析。

习题1：求静止液体中某点的压强。

题目：有一个装满水的容器，水深5米，求距离水面3米深处某点的压强是多少？（水的密度取1000千克/立方米，重力加速度g取10米/秒²）。

答案：30000帕斯卡。

解析：咱们知道，在静止液体中，某点的压强可以用公式p = ρ gh来计算，这里的ρ就是液体的密度，g是重力加速度，h是该点到液面的深度。

在这个题目里，水的密度是1000千克/立方米，重力加速度是10米/秒²，该点距离水面3米，把这些数值代入公式，就是p = 1000×10×3 = 30000帕斯卡。

比如说，你想象一下在游泳池里，越深的地方是不是感觉压力越大呀？这就是因为水的压强随着深度增加而增大呢。

习题2：关于等压面的问题。

题目：一个连通器里装着两种不相混合的液体，一种是水，一种是油，油的密度是800千克/立方米，水的密度是1000千克/立方米。

油层高度是2米，求水层高度是多少时，两种液体分界面是等压面？答案：1.6米。

解析：因为两种液体分界面是等压面，所以在分界面上，油产生的压强和水产生的压强是相等的。

根据压强公式p = ρ gh，对于油来说，压强p_油 = ρ_油gh_油，对于水来说，压强p_水 = ρ_水gh_水，因为p_油 = p_水，所以ρ_油gh_油 = ρ_水gh_水。

把数值代入，800×10×2 = 1000×10×h_水，解这个方程就能得到h_水 = 1.6米。

就好比你家里的茶壶，壶身和壶嘴构成了连通器，当里面装着液体时，液面总是相平的，这就是等压面的一个实际例子哦。