流体力学自测题84页PPT

解: 1. 底盖分析: 底盖左、右
Vp1
两半部分水平压力大小相等,
方向相反, 故底盖水平分力为
零。其液体总压力就是曲面
Fpz1
总压力的垂直分力, 即
d
H h
Fpz1 Vp1
d d
d2
4
H
h 2
d3
12
7.052k N 方向向下
.
2. 顶盖分析: 水平分力亦为零, 其液体总压力就是曲面总压力的垂直分力。
f z
g
pgzC
p0 h
z0 z
代入初始条件解得：
pp0 gh
.
例1: 矩形平面两侧均受密度为ρ的静止液体作用,且水深分别为h1及 h2 试求作用在矩平壁的合力及压力中心(平壁在垂直于图面方向宽度 为b)。
pa
yD1
yD
h1
Fp
Fp1
pa
yD2
h2
h1 h2
Fp2
b
b
.
例1： (1) 图解法： 画压强分布图
δ
13 5
12
v
G
.
例4: μ1=0.14Pa·s,μ2=0.24Pa·s; δ1=0.8mm,δ2=1.2mm, 速度为直 线分布, 求推动A=1000cm2以
υ0=0.4m/s 运动所需的力？
解：在交界面0-0处，应力平衡，即τ1= τ2，上下两种液体 速度分布均成直线分布规律。设O-O面上流体速度为v
Fpz3
Vp3
d3
12
0.321kN
H
方向向下
侧盖所受液体总压力为 Fp3为
d
Vp3 Fpz3 d
h d
F p 3F p 2 x3F p 2 z34 .8k2Nta nF F p px z3 3 3 5' 1

证明 理想流体的运动(yùndòng)方程为
dV f 1 p
dt
对于(duìyú)正压流1 体p： ρ
PF
对于有势质量力： f Π
dV dt
PF
d
dt
dV ds L dt
PF ds
L
d PF 0
L
定理得证
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例 y =0 是一无限(wúxiàn)长固壁，
c2
T0 1 1 Ma2
T
2
T c 2 2 T0 c0 2 1
1
0
2
1
1
p p0
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1
1 2
T1 T2
1
p1 p2
T1 T2
1
1
0
1
2
1
Ma2
1
p0 p
1
1 Ma2 2
1
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例 空 气 在缩 放管内 (ɡuǎ n nè i)流动， 气流的 滞止参 数为p 0 =10 6 Pa ， T0 = 350 K ，出口 截面积 Ae = 10 cm2 ，背压 为 p b= 9 .3 10 5 Pa 。 如果要 求喉部 的马赫 数达到 Ma1 = 0.6 ，试求 喉部面 积A1。
0-1截面：
H p1 V12 g 2g
p1
g
H
u12 2g
91887
pa
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0
H
喷 嘴 1
2
喷嘴流体动量 方程 x 方向：
x
F
p1
p2 0
控 制 体
p1A1 F Qu2 u1

注意：恒定流中流线与迹线重合
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四、流管、流束、元流、总流、过流断面
1.流管
在流场中通过任意不与流线重合的封闭曲线上各 点作流线而构成的管状面。
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2.流束
流管内所有流线的总和。流束可大可小，视流管 封闭曲线而定。
•元流：流管封闭曲线无限小，故元流又称微元流束。 •总流：流管封闭曲线取在流场边界上，总流即为许
x
y方向:
my
(uy ) dxdydz
y
z方向:
mz
(uz ) dxdydz
z
据质量守恒定律：
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单位时间内流进、流出控制体的流体质量差之总和
等于控制体内流体因密度发生变化所引起的质量增
量 即
mx
my
mz
t
dxdydz
将 mx、my、mz 代入上式，化简得：
(ux ) (u y ) (uz ) 0
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1.伯努利方程的物理意义
• z mgz : 单位重量流体所具有的位能。 mg
•
p
mg
p
/
mg
:
单位重量流体所具有的压能。
•z p :
单位重量流体所具有的势能。
•
u2 2g
1 2
mu
2
/
mg
:
单位重量流体所具有的动能。
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• z p u2 : 单位重量流体所具有的机械能。
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§3-1 描述流体运动的方法
一、拉格朗日方法
1.方法概要
着眼于流体各质点的运动情况，研究各质点 的运动历程，并通过综合所有被研究流体质点的 运动情况来获得整个流体运动的规律。

流体力学考试题及答案ppt流体力学考试题及答案PPT内容如下：一、选择题1. 流体力学中，流体的连续性方程描述了流体的哪种性质？A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 动量和能量守恒答案：A2. 以下哪个选项是流体力学中的无粘性流体？A. 水B. 空气C. 油D. 蜂蜜答案：B3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性？A. 压力分布B. 速度分布C. 流动的稳定性D. 流动的粘性影响答案：D二、填空题1. 流体力学中，流体的密度用符号____表示。

答案：ρ2. 流体力学中，流体的粘性系数用符号____表示。

答案：μ3. 流体力学中，流体的流速用符号____表示。

答案：v三、简答题1. 简述流体力学中的伯努利方程，并说明其应用。

答案：伯努利方程是流体力学中描述流体沿流线运动时能量守恒的方程，它表明流体的总能量（包括动能、势能和压力能）沿流线是恒定的。

该方程在流体力学中有着广泛的应用，例如在设计管道系统时预测流体的压力损失，或者在航空航天领域分析飞机机翼周围的气流。

2. 描述流体力学中的边界层概念，并解释其重要性。

答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流速从零逐渐增加到自由流速的一个薄层区域。

边界层的存在对流体流动的阻力、热传递和质量传递等有着重要影响。

了解和控制边界层对于提高流体流动效率、减少能量损失以及设计高性能的流体设备具有重要意义。

四、计算题1. 已知流体的密度为1000 kg/m³，流速为2 m/s，求该流体在管道中的动压。

答案：动压P = 0.5 * ρ * v² = 0.5 * 1000 kg/m³ * (2 m/s)²= 2000 Pa2. 给定一个流体流动的雷诺数为2000，判断该流动是层流还是湍流。

答案：雷诺数Re = 2000，根据雷诺数的分类，该流动属于层流。

以上是流体力学考试题及答案的PPT内容。