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流体力学(平时的作业题)

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流体力学(平时的作业题) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 第一章 绪论 1-6．图示为一水平方向运动的木板，其速度为1ms，平板浮在油面上，油深

1mm，油的0.09807Pas，求作用于平板单位面积上的阻力

解

10.0980798.070.001duPady

1-7. 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm管中流动，距管壁上1mm处的空气速度为3cm/s。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？

解: f=mNdyduA/103.410/1031105.2100183.053223 1-8．一底面积为4045cm，高为1cm的木板，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动，已知1mvs，1mm，求润滑油的动力黏度？

解0TGSin

55255131313TGSinGgg所以

10.400.451800.001duTAdy但

512

13

GVδ

  3 259.8070.10513180Pas所以

第二章 流体静力学 2-6．封闭容器水面的绝对压强20107.7KNpm，当地大气压强

298.07aKNpm，试求（1）水深0.8hm的A点的绝对压强和相对压强（

2）若容器水面距基准面高度5Zm，求A点的测压管高度和测压管水头。并图示容器内液体各点的测压管水头线；（3）压力表M和酒精（27.944KNm）测压计h的读数值？

hh1

A

Mp0

解（1）201107.79.8070.8115.55AKNpphm

2115.5598.0717.48AAaKNpppm

（2）2

17.481.789.807Aphm

251.786.78nAHZhm （3）20107.798.079.63Ma

KNpppm

9.631.217.944Mphm

2-16. 已知水箱真空表M的读数为0.98kPa，水箱与油箱的液面差H=1.5m，水银柱差m2.02h，3m/kg800油，求1h

为多少米？ 解：取等压面1-1，则 





12122211332800.298098001.50.25.610008009.8aaHgHg

PPgHhhPghghghPgHhhgm





油油

2-20.图为倾斜水管上测定压差的装置，已知cm20z，压差计液面之差cm12h，求当（1）31kg/m920的油时;（2）1为空气时;A、B两点的压差分别为多少？

解：（1）取等压面1-1 PaghgZghPPghgZPghPABBA92.1865)12.02.0(980012.08.992011



（2）同题（1）可得 PaghgZPPgZPghPABBA784)12.02.0(9800





2-36.有一圆滚门,长度10lm,直径4Dm,上游水深14Hm,下游水深22Hm,求水作用于圆滚门上的水平和铅直分压力?

解

22

12121()2xxxppplHH

2219.80710(42)5902KN

23439.8074109204zpVAlRlKN• 2-44. 一洒水车以等加速度2/98.0sma在平地上行驶，水车静止时，B点位置mx5.11，mh1，求运动后该点的静水压强。

解：由自由液面方程可得 

mzhhmxgaz15.115.01'15.05.18.998.0

故B点的静水压强为1.15mH2O

2-47 在D=30cm，高H=50cm的圆柱形容器中盛水，h=30cm，当容器绕中心轴等角速度转动时，求使水恰好上升到H时的转数. 解：O点的位置

解得 【结论】未转动时的水位在转动时最高水位与最低水位的正中间

第三章 一元流体动力学基础 3-1. 直径为150mm的给水管道，输水量为hkN/7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vAQ 注意：vAQskghkN//

AQv 得：smv/57.1

3-2. 断面为300mm×400mm的矩形风道,风量为2700m3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vAQ 得：A

Qv

由连续性方程知2211AvAv 得：smv/5.122

3-3. 水从水箱流经直径d1=10cm,d2=5cm,d3=2.5cm的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求(1)容积流量及质量流量;(2)1d及2d管段的流速 解：(1)由smAvQ/0049.0333 质量流量skgQ/9.4

22'0.22RzHhzzg

zRgR2424mzgRz2.02'422mgRzz4.022'222.97/rads60178/2nradm(2)由连续性方程：33223311,AvAvAvAv 得：smvsmv/5.2,/625.021

3-15.水由管中铅直流出,求流量及测压计读数.水流无损失 解：设水容重为g，水银容重为g

1

由连续性方程bbaaAvAv 205.04）（aA

001.06.0dAb

由能量方程知gvgvba2002322

解得：Q

smAv

aa/00815.03

列管口到水银测压计出口的方程：

ghgvgga1225.13）（ 得：mmHgh395 3-17.一压缩空气罐与文丘里式的引射管连接hdd，，21均为已知,问气罐压强

0p多大方才能将B池水抽空出。

解：设水的密度为，2

220

vp gvgvgp2222211 ghp1 2211AvAv 得： 14120ddghp 3-18.如图，闸门关闭时的压力表读数为49 kPa，闸门打开后，压力表读数为0.98 kPa，由管进口到闸门的水头损失为1 m，求管中的平均流速。

解: 由能量方程得21122hgpgvgp： 又mh121 得：smv/74.8

3-29.直径为d1=700mm的管道在支承水平面上分支为d2=500mm的两支管，A-A断面压强为kPa70，管道流量smQ/6.03，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求支墩受水平推力。（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。不考虑螺栓连接的作用。

解：设受水平推力为R，管道流速和支管流速分别为21vv，，压强为21pp，

（1）RvQApvQAp02222111130cos2）（

①

2211385.04mdA

，22196.0mA

smAQv/56.111，smv/53.12 能量方程22

222211

vpvp 得：kPap05.702 ②

②代入①得：kNR294.3 由牛顿第三定律知 kNR294.3

'

（2）RvQApvQAp

30cos222221111）（

‘

 ③

252222222211

vvpvp’

得： aKpp19.64'2 ④

④代入③得：kNR301.5 由牛顿第三定律知 kNR301.5

'

第四章 流动阻力和能量损失 4-3.有一圆形风道，管径为300mm，输送的空气温度20℃，求气流保持层流时的最大质量流量。若输送的空气量为200kg/h，气流是层流还是紊流？

解 ：20℃时,空气的运动粘滞系数smv

26107.15

3205.1mkg 2000Re

vd smv105.03.0107.1520006

hkgskgvAQm32109.83.04105.0205.132

因为层流的最大流量为32Kg/h 所以200Kg/h为紊流。

4-7.有一圆管，在管内通过scm/013.02的水，测得通过的流量为scm/35

3

，

在管长m15长的管段上测得水头损失为cm2，求该圆管内径d。 解：假设为层流

Q=Av ，λ=Re64 ，Re=vd fh =gdvL22 =2cm 代入数据得：mmd4.19

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流体力学课后作业

流体力学课后作业

4-5为什么溢流阀在调压弹簧的预压缩量一定时，进口压力会随着流量的变化而有所波动？
解：溢流阀出口接油箱，则其进出口压差为其进口压力，由孔口流量方程 可知，在面积不变，即弹簧压缩量不变时，流量增大，其进口压力会增加。
4-6减压阀的出口压力取决于什么？其出口压力为定值的条件是什么？
解：
减压阀出口压力取决于负载压力的大小：负载压力小于其调定压力时，出口压力为负载压力；负载压力大于其调定压力时，出口压力为其调定值。
解：
2图示系统为一个二级减压回路，活塞在运动时需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面积A=15cm2，溢流阀调整压力py=45×105Pa，两个减压阀的调定压力分别为pj1=20×105Pa和pj2=35×105Pa，管道和换向阀的压力损失不计。试分析：
1）当DT吸合时活塞处于运动过程中，pB、pA、pC三点的压力各为多少？
4某液压泵的输出油压p=10MPa，转速n=1450r/min,排量V=100mL/r，容积效率ηv=0.95总效率η=0.9，求泵的输出功率与电动机驱动功率。
二、作业题
2-9某液压泵的最大工作压力p=10MPa，电机转速n=1450r/min,排量V=17.6mL/r，容积效率ηv=0.90总效率η=0.8，求电动机驱动功率
危害：容积缩小p↑高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。
容积增大p↓形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等
总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。
2液压泵的工作压力取决于什么？泵的工作压力与额定压力有何区别？
2如图所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A1=100*10-4m2，有杆腔的面积A2=80*10-4m2，缸1的输入压力p1=0.9MPa，输入流量q=12L/min，不计损失与泄漏，求
《流体力学》自检自测题

《流体力学》自检自测题

作业1 (第1章、第2章)第1章一、选择题1.牛顿内摩擦定律适用于（）。

A．任何流体B．牛顿流体C．非牛顿流体2.液体不具有的性质是（）。

A．易流动性B．压缩性C．抗拉性D．粘滞性3.连续介质假定认为流体（）连续。

A．在宏观上B．在微观上C．分子间D．原子间4.在国际单位制中流体力学基本量纲不包括（）。

A．时间B．质量C．长度D．力5．在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有（）A．切向力、正压力B．正压力C．正压力、重力D．正压力、切向力、重力6．下述哪些力属于质量力( ) ( )A．惯性力B．粘性力C．弹性力D．表面张力E．重力二、判断题1.压强和切应力属表面力。

（）2.流体惯性力与加速度方向相同。

（）3.粘滞性可以制止流体流动。

（）4.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。

（）三、简答题A五、 计算题1． 已知某水流流速分布为10/172.0yu =，u 的单位为m/s ，y 为距壁面的距离，单位为m 。

（ ）求y=0．1、0．5、1．0m 处的流速梯度；（ ）若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν，计算相应的切应力。

2．已知温度20℃时水的密度3/2.998mkg =ρ，动力粘滞系数23/10002.1m s N ⋅⨯=-μ，求其运动粘滞系数ν？第2章一、 选择题1． 某点存在真空时，（ ）（ ）A ．该点的绝对压强为正值B ．该点的相对压强为正值C ．该点的绝对压强为负值D ．该点的相对压强为负值 2. 流体静压强的（ ）。

A ．方向与受压面有关B ．大小与受压面积有关C ．大小与受压面方位无关 3. 流体静压强的全微分式为（ ）。

A ．)(Zdz Ydy Xdx dp ++=ρ B ． ),,(z y x p p = C ．gh p p a ρ+=4. 压强单位为2/m N 时，采用了哪种表示法（ ）。

A ．应力单位B ．大气压倍数C ．液柱高度5．密封容器内液面压强小于大气压强，其任一点的测压管液面（ ）。

流体力学计算题练习及答案

流体力学计算题练习及答案

练习题1. 如右图所示，在一密闭容器中，上部装有密度ρ1=0.8×103kg/m 3的油，下部为密度ρ2=103 kg/m 3的水，已知h 1=0.4m ，h 2=0.2m 。

测压管中水银柱的读数h =0.5m ，水银的密度为ρ1=13.6×103 kg/m 3。

求密闭容器中油液面上的压强p 0。

2. 图示为一水暖系统，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，使水有膨胀的余地。

若系统内水的总体积为8m3，加温前后温差为50℃，在其温度范围内水的膨胀系数为βT ＝9×10－4 1/℃，求膨胀水箱的最小容积。

3. 当温度不变，压强从0.20 MPa 增加到10 MPa 时，某种液体的体积减小0.49%，求该液体的体积模量。

4. 两个充满空气的封闭容器互相隔开，左边压力表M 的读数为100kPa ，右边真空计V 的读数为 3.5mH2O ，试求连接两容器的水银压差计中h 的读值。

5. 已知流体运动的速度场为：3231yv xy v y x ==，，试求t=2时过点()()x y z ，，，，=312处的流线方程。

hp ap 0h 1h 2ρ1ρ2ρ36. 如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱中，已知h ＝50cm ，H ＝3m ，管道直径D ＝25mm ，λ＝0.02，各局部阻力系数分别为ζ1＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3＝1.0，求：为维持稳定的管中流速V ＝1m/s ，下水箱的液面压强应保持在多少Pa?7. 右图为毕托管示意图。

液体自左向右流动，直管和直角弯管直接插入管道内的液体中，弯管开口迎着流动方向。

测得A 点的液柱高度为hA =170 mm ，B 点的液柱高度为hB = 230 mm ，已知液体的密度为 =990 kg/m3，忽略阻力损失，试计算管内液体的流速uA 。

8. 如右图所示为一壁厚可以忽略的大容器，在其下部开一直径为d =12mm 的小孔口，水自孔口流出后进入另一液面比大容器液面低H =1.2m 的容器中，两容器内的水位始终保持不变。

工程流体力学复习题

工程流体力学复习题

第一章流体的力学性质复习思考题❖ 1 流体区别于固体的本质特征是什么？❖ 2 试述流体的连续介质概念。

❖ 3 什么是流体的粘性？流体的动力粘度与运动粘度有什么区别？❖ 4 液体的压缩性与什么因素有关？空气与液体具有一样的压缩性吗？❖ 5 牛顿流体与非牛顿流体有什么区别？❖作业1-3,1-4,1-5,1-10练习题一、选择题1、按流体力学连续介质的概念，流体质点是指A 流体的分子；B 流体内的固体颗粒；C无大小的几何点；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、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。

3、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是A 切应力与压强；B 切应力与剪切变形速度C 切应力与剪切变形；D 切应力与流速。

4、水的黏性随温度的升高而A 增大；B 减小；C 不变；D 不能确定。

5、气体的黏性随温度的升高而A 增大；B 减小；C 不变；D 不能确定。

6.流体的运动粘度的国际单位是A m 2/s ；B N/m 2；C kg/m ；D N.m/s7、以下关于流体黏性的说法不正确的是A 黏性是流体的固有属性；B 黏性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度；C 流体的黏性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；D 流体的黏性随温度的升高而增大。

8、已知液体中的流速分布u-y 如图1-1所示，其切应力分布为9、以下关于液体质点和液体微团A 液体微团比液体质点大；B 液体微团比液体质点大；C 液体质点没有大小，没有质量；D 液体质点又称为液体微团。

10、液体的粘性主要来自于液体-----------。

A 分子的热运动；B 分子间内聚力；C 易变形性；D 抗拒变形的能力 11.15o 时空气和水的运动粘度为6214.5510/air m s ν-=⨯，621.14110/water m s ν-=⨯，这说明A 、空气比水的粘性大 ；B 、空气比水的粘性小；C 空气与水的粘性接近；D 、不能直接比较。