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流体力学试题库


一、是非判断题:(对者打“√” ,错者打“×” ,每小题 2 分,)
1、气体的粘性主要是由于分子不规则热运动时,在不同速度分子层间所进行的 动量交换造成的。 ( ) ) )

2、容器内热气体的相对压力沿高度方向是逐渐减小的。 (

3、 无论在何种情况下, 流线在空间的位置和形状都是不随时间而变化的。 (

? 4、对于不可压缩流体,无论是稳定流动还是非稳定流动,其速度的散度 div u 均

等于零。 (

) )

5、流场中流线愈密集的地方,其流速愈小、而压力愈大。 (

6、静止液体作用在任意形状平面上的总压力的大小,等于该平面形心点的压强 与该平面面积的乘积。 ( ) )

7、流体在弯曲的管道内流动时,其内侧的流速小,而外侧的流速大。 (

8、在势流流场中,速度势函数的梯度就是流体的速度,而且等势线与流线处处 正交。 ( )

9、所谓水力光滑,是指层流底层的厚度大于壁面的绝对粗糙度,壁面的粗糙高 度全部被层流底层的厚度所覆盖的情形。 ( )

10、流体的粘性是由流体分子间的内聚力和分子不规则热运动时的动量交换所 产生的。 ( )

11、因为当流体处于静止状态时,流体中的压力称为流体的静压力,所以运动 状态下的流体内部没有静压力。 ( ) )

12、 在稳定流动的流场中, 流体质点的当地加速度和迁移加速度都等于零。 (

13、断判流场有旋或无旋,主要取决于流体微团本身的运动轨迹,而与流场的 速度分布无关。 ( )

14、在非稳定流动的条件下,两条流线间通过的流体体积流量并不为一常数。 ( ) ) ) )

15、粘性流体的沿程阻力总是与平均流速的平方成正比。 ( 16、在平衡的流体中,质量力沿等压面所做的功必定为零。 (

17、不管是稳定流场还是非稳定流场,流线与迹线都不会重合。 (

18、二维不可压缩流体无旋运动是流函数和速度势函数同时存在的充分必要条 件。 ( )

19、由于层流底层很薄,其中的流速很低,对流体的流动阻力没有多大影响, 可以忽略不计。 ( ) ) ) )

20、流体的粘度随压力的升高而增大,随温度的升高而降低。 ( 21、粘性流体的动能修正系数随流体紊流度的增大而减小。 (

22、在流量一定的情况下,管道中的雷诺数随管径的增大而增大。 ( 23、粘性流体在直圆管道内层流流动是无旋的。 ( 24、不可压缩流体不会发生线变形运动。 ( ) )

25、凡满足不可压缩流体连续性方程的流体流动,一定存在流函数。 (



26、在可压缩流体的流动中,马赫数体现了粘性力与弹性力之间的比值关系。 ( )

27、在流动的流体中,声音的传播速度只取决于该流体的滞止温度,而与流体 的速度大小无关。 ( ) ) )

28、流体的粘性越大,所产生的内摩擦力也一定越大。 (

29、液体作用在曲面上的总压力等于压力体内液体的重量。 (

?u 30、在欧拉法中, ?? 就是某一时刻在某一空间点上流体质点的加速度。 (



31、在稳定流场中,迹线与流线是重合的。 (

) )

32、所谓水力坡度就是单位重量流体在单位长度上的能量损失。 (

33、粘性流体在等截面管道内稳定流动时,其测压管压头线与总压头线是平行 的。 ( ) )

34、在同一瞬时,通过同一涡管沿程各截面的旋涡强度都相等。 ( 35、均匀流过流断面上压强分布服从于流体静止压强规律。 ( )

36、只要是不可压缩流体无旋流动,其流函数和速度势函数就必定同时存在。 ( )

37、对于温差射流来说,若以周围流体的温度为基准,则单位时间通过射流各 截面的总焓值是相等的。 ( ) ) )

38、.液体是不可压缩流体,气体是可压缩流体。 (

39、所谓流线就是在某一瞬时流场中某一流体质点的运动方向线。 (

40、对于流速相同,截面积相同,而截面形状不同的管道,湿周愈大者,其沿

程阻力就愈大。 (



41、在并联管路系统中,如果各支路的阻抗都相同,那么通过各条支路的流量 也必然相等。 ( ) ( )

42、没有粘性的流体是实际流体。

43、水箱中的水经变径管流出,若水箱水位保持不变,当阀门开度一定时,水 流是非恒定流动。 ( ) ) ) )

44、紊流运动愈强烈,雷诺数愈大,层流边层就愈厚。 ( 45、Q1=Q2 是恒定流可压缩流体总流连续性方程。 (

46.流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。 (

47、一变直径管段,A 断面直径是 B 断面直径的 2 倍,则 B 断面的流速是 A 断 面流速的 4 倍。 ( ) ) ) ) ) )

48、随流动雷诺数增大,管流壁面粘性底层的厚度也愈大。 (

49、在连续介质假设的条件下,液体中各种物理量的变化是连续的。 ( 50、当管流过水断面流速按抛物线规律分布时,管中水流为紊流。 ( 51、紊流实质上是非恒定流。 52、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。 53、不可压缩液体连续性微分方程 只适用于恒定流。 ( ) ) ( (

54、流体的流动性是指流体受切力作用发生连续变形的性质。 ( 55、凡是满足牛顿内摩擦定律的流体,就称为牛顿流体。 ( )

56、以数学场论为基础,着眼于任何时刻物理量在场上的分布规律的流体运动 描述方法称为拉格朗日法。 ( )

57、在流场中取一闭合曲线 c,通过 c 上每一点作流线,这些流线组成的管状曲 面就称为流管。 ( )

58、切应力分布与流动截面的几何形状有关,与流体种类、层流或紊流无关。 ( ) )

59、射流主要研究的是出流后的流速场、温度场和浓度场。 (

60、在等压的情况下,以周围气体的焓值作为起算点,射流各横截面上的相对 焓值逐渐增加。 ( ) )

61、射流主体段各断面上横向流速分布具有相似性。 (

62、流体的压缩性是流体的基本属性。 (



63、流体的粘性是指流体在流动时,流体内部质点间或流层间因相对运动而产 生内摩擦力,以抵抗其相对运动的性质。 ( )

64、当流体处于静止状态或以相同的速度流动(各流层之间没有相对运动)时, 流 体的粘性就表现不出来。 ( ) )

65、流体的粘性主要受温度的影响,与压力无关。 (

66、在平衡流体中,作用于任一点的质量力必定垂直于通过该点的等压面。 ( ) )

67、两种互不相混的流体处于平衡状态时,其分界面必定为等压面。 ( 68、流线是指某一个质点在不同位置的流动方向线。 ( )

69、对于不可压缩流体,当流线皆为平行直线时的流动称为均匀流;均匀流同 一流线上各质点的速度相等,因此其加速度皆为零。 ( )

70、恒定流动的动量方程的特点是: 在计算过程中只涉及控制面上的流动参量, 而不必考虑控制体内部的流动状态。 ( )

71、判断流体微团是有旋流动还是无旋流动,取决于流体微团是否绕其自身轴 旋转,与流体微团本身的运动轨迹有关。 ( ) )

72、在稳定流场中,涡管和涡束的形状不随时间而改变。 (

73、如果在一个流动区域内沿某个封闭曲线的速度环量等于零,那么,该区域 内就没有旋涡存在,即该区域内的流动一定是无旋流动。 ( )

74、涡管不可能在流体内部以尖端形式产生或终止,而只能在流体中自行封闭 成涡环,或者附在流体的边界上。 ( )

75、可压缩流体二维平面流动的连续性方程是流函数 ψ 存在的充分和必要条 件。 ( )

76、不论是理想流体还是粘性流体,不论是有旋流动还是无旋流动,只要是不 可压缩流体的平面流动,就存在着流函数。 ( )

77、通过两条流线间各截面上的流体的质量流量都相等,并恒等于两条流线上 的流函数值之差。 ( )

78、只要流动是无旋的,就一定存在速度势函数。反之,只要流场中存在速度 势函数 ,则流动就必定是无旋的。 ( )

79、只要流动是无旋的,就一定存在速度势函数,并满足拉普拉斯方程。 ( 80、在流场中,流线愈密集的地方,其压力愈大,而流速愈小。 ( 81、由层流过渡到紊流的临界状态下的流体速度称为下临界速度。 ( ) )



82、对于恒定的渐变流来说,在流道的某一过流断面上,各点的(p/γ +z)都相等。 ( )

83、在使用粘性流体总流的伯努利方程时,可以任意取两渐变流的过流断面, 而且不必顾及在该两渐变流断面之间有无急变流存在。 ( )

84、如果紊流流动中各空间点上流动参量的时均值不随时间改变,我们就称这 种流动为恒定紊流。 ( )

85、并联管路各条支路中流体的压头损失相等,所以各条支路中全部流体的总 机械能损失也一定相等。 ( ) )

86、并联管路中各条支路的流量分配与各支路阻抗的平方根成反比。 (

87、愈难压缩的流体,其中的音速越快;愈易压缩的流体,其中的音速越慢。 ( )

88、欧拉平衡微分方程适用于静止流体,也适用于相对静止的流体,适用于不 可压缩流体,而且也适用于可压缩流体。 ( )

89、凡是同一种类的现象,若单值条件相似,而且由单值条件的物理量所组成 的相似准数在数值上相等,则这些现象就必定相似. ( ) )

90、两流动现象的几何相似 、 运动相似、 动力相似, 则两流动现象相似。 (

二、选择填空题:(每小题 2 分)
1、输水管道在流量和温度一定时,随着管径的减小,水流的雷诺数就( (A) 、加大 (B) 、减小 (C) 、不变 (D) 、不定 ) )

2、管道中水流为紊流时,过水断面流速分布符合( (A) 、均匀分布规律 (C) 、抛物线分布规律 (B) 、直线分布规律 (D) 、对数曲线分布规律

3、某点压强与受压面的关系是_________________ (A) 、垂直指向受压面 (C) 、平行于受压面 (B) 、垂直背向受压面 (D) 、倾斜指向受压面

4、单位重量流体的总势能是( (A) 、P+ρ gZ

) 。

(B) 、P/ρ g+Z (C) 、 P+g(ρ a-ρ )(h2-h1) (D) 、 P+V2/2g ) ,其体积变化率愈大,比较容易压缩。

5、对于同样的压力增量, (

(A) 、体积弹性系数 E 值愈小的流体; (B) 、体积弹性系数 E 值愈大的流体; (C) 、体积弹性系数 E 值不变的流体。 6、 在平衡的流体中, 作用于任意一点的质量力必定 ( (A) 、平行于; (B) 、垂直于; ) 通过该点的等压面。

(C) 、以任意角度相交于。 )而变化。

7、所谓恒定流场,是指流场中流体质点的流动参量不随( (A) 、时间和空间坐标; (B) 、空间坐标;

(C) 、时间。 ) 。

8、不可压缩流体在非稳定流动情况下的三维连续性方程是: (
? ux ? u y ? uz ? ? ?0 ? x ? y ? z (A) 、 ;

?? ? u x ? u y ? u z ? ? ? ?0 ? ? ? x ? y ? z (B) 、 ;

? u y ? uz ?u d? ? ?( x ? ? )?0 ?x ?y ?z (C) 、 d? 。

9、判断流场有旋还是无旋,主要决定于( (A) 、流体微团本身的运动轨迹; (C) 、流线是否弯曲。
hf ? ?

) 。

( B) 、流体微团是否绕其自身轴旋转;

10、根据公式

l V2 d 2 g 可知,计算沿程阻力的主要任务是如何确定(

) 。

(A) 、沿程阻力系数 λ ;

(B) 、管道的长度 l 和管径 d;

(C) 、管道截面的平均流速 V。 11、管道截面突然扩大时的局部阻力 hj 的大小与( (A) 、进口管的平均速度 u1 ; )的平方成正比。

(B) 、出口管的平均速度 u 2 ;

(C) 、进出口管的平均速度差 u1 ? u 2 。 12、粘性流体在直圆管道内作层流流动时,是( (A) 、有旋流动; ) 。

(B) 、无旋流动;

(C ) 、既可以是有旋流动,也可以是无旋流动。 13、连续介质模型意味着( ) 。

(A) 、流体分子之间没有间隙 (C) 、流体分子之间有间隙 14、静止流体中任意一点的压强与 ( (A) 、点的位置 (C) 、流体的种类

(B) 、流体中的物理参数是连续函数 (D) 、流体不可压缩 )无关。 (B) 、作用面的方向 (D) 、重力加速度 ) 。

15、水平管道的截面逐渐缩小,管内水流的压强( (A) 、逐渐变大 (C) 、不改变 (B) 、逐渐变小 (D) 、 没有变化规律

16、在总流的伯努利方程中,速度 V 是___________速度。 (A) 、 在截面上的任意点的速度 (C) 、截面形心处的速度 (B)、 截面平均速度 (D) 、 截面上的最大速度 ) 。

17、水流经一截面积不变的垂直管道,向下作满管流动,水流速度则( (A) 、越来越小; (C) 、不变 (B) 、越来越大; (D) 、不能确定 。

18、 当空气密度 ?a 大于气体的密度 ? ,且气体由位于低处的 1 断面流向 2 断 面时,气体总流能量方程中的 g ( ?a ? ? )(Z2 ? Z1 ) 代表 (A) 、单位重量气体在流动过程中损失的位能 (B) 、单位重量气体在流动过程中增加的位能 (C) 、单位体积气体在流动过程中损失的位能 (D) 、单位体积气体在流动过程中增加的位能 19、如果_______,则沿程损失系数 ? 不受壁面粗糙度 ? 的影响。 (A) 、 雷诺数足够大 (C) 、在紊流过渡区 (B)、 在紊流光滑区 (D) 、 速度足够大

20、如图,并联管路的支管上装有阀门,已知阀门全开时流量为 Q1 , Q2 , Q3 ,今 将阀门开度关小,其他条件不变,流量变化为( ) 。 Q Q Q Q Q (A) 、 1 减小, 2 减小, 3 减小 (B)、 1 减小, 2 变大, Q3 减小 (C) 、 Q1 减小, Q2 不变, Q3 减小 (D) 、 Q1 变大, Q2 变大, Q3 减小

Q2 Q1

Q3

2 21 流函数满足拉氏方程 ? ? 0 的条件是(

) 。

(A) 、平面不可压缩流体的流动 (C) 、不可压缩流体的有势流动 22、动力粘度的量纲是( ) 。 ?2 ?1 ?1 FL T (A) 、 (B) 、 FL T (A) 、粗糙高度 (C) 、相对粗糙度 (A) 、a/4、a (C ) 、 3 a/12、 3 a/6 25、液体黏度随温度的升高而( (A) 、减小, 不一定 (C) 、减小,不变

(B)、平面有势流动 (D) 、不可压缩流体的平面有势流动

L T (C) 、F

?2

L T (D) 、F

2

23、紊流运动沿程阻力系数λ 在光滑区与( (B) 、雷诺数

)有关。

(D) 、雷诺数与相对粗糙度 ) 。 (B) 、 3 a/12、 3 a/3 (D) 、a/4、a/2 ) ,气体黏度随温度的升高而( ) 。

24、 正三角形断面管道(边长为 a), 其水力半径 R 为 ( ) , 当量直径 de 为 (

(B) 、 增大,减小 (D) 、 减小,减小 ) 。 (B) 、 流速没有方向,作用力有方向 (D) 、 都有方向。 ) 。 (B) 、惯性力与重力之比 (D) 、惯性力与表面张力之比 ) 。 (B) 、沿程阻力系数只取决于雷诺数

26、动量方程式中流速和作用力( (A) 、 流速有方向,作用力没有方向 (C) 、 都没有方向 27、雷诺数的物理意义是( (A) 、惯性力与压力之比 (C) 、惯性力与黏性力之比 28、在紊流粗糙管中( (A) 、层流底层覆盖粗糙高度

(C) 、沿程水头损失与流速的平方成正比 (D) 、阻力系数与相对粗糙无关 29、方程

?u x ?u y ?u z ? ? ? 0 ( u x,u y,u z 分别为速度在三个坐标轴方向的分量) ?x ?y ?z
。 (B) 、流体不可压缩 (D) 、流动无旋。 ) 。

成立的条件是 (A) 、理想流体 (C) 、连续介质模型

30、静止液体中同一点各方向的压强(

(A) 、数值相等 (C) 、仅水平方向数值相等 (A) 、相交 (B) 、正交

(B) 、数值不等 (D) 、铅直方向数值最大 ) 。 (C) 、共轭 ) 。 (B) 、 平移、角变形、旋转 (D) 、平移、变形、旋转 ) 。 (C) 、1、2 两管同高 (D) 、斜交

31、恒定平面势流中,组成流网的流线与等势线的关系是 ( 32、液体质点的运动形式有( (A) 、平移、线变形、旋转

(C) 、平移、线变形、角变形 (A) 、1 管高于 2 管 (D) 、不能确定
1

33、 图示为密闭容器盛有 a、 b 两种液体, 则 1、 2 两测压管中的液面必为 ( (B) 、2 管高于 1 管

2 P0 a

b

34、 流场中的速度、 压强、 密度、 温度等物理量的分布与时间无关, 则称为 ( (A) 、恒定流 径 r 的( (B) 、均匀流 (C) 、 渐变流 )次方成正比关系;其速度分布规律为( (B) 、二、抛物线 (D) 、一、抛物线 )。 (D) 、急变流 )。

) 。

35、 粘性流体在圆截面直管道内作层流流动时,其粘性摩擦切应力τ 的大小与半 (A) 、一、线性 (C) 、二、 对数曲线

36、影响层流底层厚度的主要因素是 ( (A) 、速度,粗糙度 (C) 、密度、粘性密度 37、作用在流体上的力有( (A) 、质量力、切应力 (C) 、质量力、表面力

(B) 、速度,粘性密度 (D) 、密度、粗糙度 ) 。 (B) 、 重力、表面力

(D) 、惯性力、切应力

38、下列不是流体的力学模型的是(A) 、

(A) 、连续介质模型 (C) 、理想流体模型

(B) 、不可压缩流体模型 (D) 、刚体模型 ) , 可不考虑其压缩性。

39、 当计算误差不大于 1%时, 气体运动速度不大于 ( (A) 、20 m/s

(B) 、 68 m/s (C) 、 100 m/s (D) 、340 m/s ) 。

40、质量力只有重力时,水平面是等压面的条件是( (A) 、同种、连续 (C) 、同种、静止 41、真空度是指流体( (B) 、静止、连续 (D) 、同种、静止、连续 )的差值。

(A) 、绝对压强与当地大气压 (C) 、绝对压强与标准大气压

(B) 、相对压强与当地大气压 (D) 、相对压强与标准大气压 )与湿周之比。 (D) 、四倍

42、当量直径是指总过流断面面积的( (A) 、一倍 43、 ( (B) 、二倍

(C) 、 三倍

)不是总流伯努利方程式的应用条件 (B) 、 恒定流动; (D) 、 均匀流 ) 。

(A) 、不可压缩流体 (C) 、质量力只有重力

44、圆柱形外管嘴恒定出流的条件是(

(A) 、作用水头小于 9.3 米,管长为 3~4 倍孔口直径 (B) 、作用水头小于 10 米,管长为 3~4 倍孔口直径 (C) 、作用水头小于 9.3 米,管长为 1~2 倍孔口直径 (D) 、作用水头小于 10 米,管长为 1~2 倍孔口直径 45、水流经水箱壁面的一个直径为 20 厘米的孔口流入大气,已知孔口中心离液 面距离为 5 米,则流动是( (A) 、小孔口自由出流 (C) 、小孔口淹没出流 46、气体射流的结构是( ) 。 (B) 、大孔口自由出流 (D) 、大孔口淹没出流 ) 。 (B) 、 (D) 、 起始段、射流核心 起始段、边界层 ) 。

(A) 、起始段、过渡断面、主体段 (C) 、边界层、过渡断面、主体段 47、液体的粘性随温度的(

) ;气体的粘性随温度的(

(A) 、升高而减小、升高而增大

(B) 、 升高而增大、升高而减小

(C) 、升高而减小、升高而减小 (D) 、升高而增大、升高而增大 48、下式表示为二维恒定流动的是 (A) 、ux=x+y、uy=y+z (C) 、ux=xt+y、uy=3x+y (B) 、uy=3y+z、uz=y+z (D) 、ux=2x+y、uy=ty+z

49、平均流速是一个假想的流速。即假定在有效截面上各点都以相同的平均流 速流过,这时通过该有效截面上流体的( 得到的( (A) 、动量 )相同。 (B) 、质量流量 (C) 、体积流量 (D) 、能量 ) 。 )仍与各点以真实流速 u 流动时所

50、对于亚音速气流,要想获得超音速,喷管的形状必需是( (A) 、先收缩再扩张形的喷管 (C) 、 收缩形的喷管 (B) 、先扩张再收缩形的喷管 (D) 、 扩张形的喷管

三、计算题(每题 12 分)
1、 有一平面闸门倾斜放置, 已知倾角 α=45° , 门宽 b=2.0 m, 门重 G=l9.6 kN, 水深 h1=1.0m,h2=2.0 m,门可绕 O 点开启,求启门所必须的向上的拉力 T。

2、某容器内盛有水和比重为 S=0.9 的油如图所示,已知 1、2、3、4、5 各 点距底面的高程分别为▽1=0.9m, ▽2=0.4m, ▽3=1.1m, ▽4=0.7m, ▽5=1.4m。 求各点的相对压力(可以用 H2O 柱表示)。

3、在倾角α =45°的堤坡上有一圆形泄水口(如图 所示),孔口上装有直径 d=1.2m 的平板闸门,闸门 中心位于水深 h=3m 处, 闸门上端 a 有一铰链, 下端 b 有一钢索可将闸门打开,不计闸门及钢索重量, 求开启闸门所需要的力 F。

4、有一弧形闸门,宽 2m,圆心角 α=30°,半径 r=3.2m,闸门转轴与水平 面齐平, 求作用在闸门上的静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。

5、 已知: 一闸门如图, h1 = 2m, h2 =3m, h3 =5m, 闸门宽 B = 2m, γ 1 =9806 N/m3, γ 2 =12000 N/m3,γ 3 =46000 N/m3。求作用在 AB 板上的合力,以及作用在 B 点的合力矩。

6、如图所示,由上下两个半球合成的圆球,直径 d=2m,球中充满水。当测压 管读数 H=3m 时, 不计球的自重, 求下列两种情况下螺栓群 A-A 所受的拉力。 (1) 上半球固定在支座上; (2)下半球固定在支座上。

7、如图所示,一封闭容器内盛有油和水,油层厚 h1=40 cm,油的密度ρ o=850 kg/m3,盛有水银的 U 形测压管的液面距水面的深度 h2=60 cm,水银柱的高度低 于油面 h=50 cm,水银的密度ρ hg= 13600 kg/m3,试求油面上的计示压强。

8、如图, ? ? 600 ,上部油深 h=1m,下部水深 h1=2m, ? 油 ? 7.84kN / m3 , 求:单位宽度上得静压力及其作用点。

9、有一圆滚门,长度 L=10m,直径 D=4m,上游水深 H1=4m,下游水深 H2 =2m,求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。

10、 如图所示储水罐, 侧面为半球形, 顶面为半圆柱形, 球及圆柱半径均为 R=1m, 垂直于纸面方向容器长 L=2m, E 点处压力表读数为 98000N/m2, h=2m。 试求 (1) 作用在顶盖 AB 上的总压力; (2)作用在侧壁 CD 上总压力的水平及铅直分力。

11、半圆筒形曲面 AB,半径 R=1.5 m,垂直于纸面的长度 L=1.0 m,上下游水位 如图所示。求作用于曲面 AB 的静水总压力的大小和方向。

12、如图所示,已知:Z=1m, h=2m,求 A 点的相对压强,绝对压强和真空压强

13、有一直径由 200 mm 变至 150 mm 的 90° 变径弯头,后端连接一出口直径为 120 mm 的喷嘴,水由喷嘴喷出的速度为 18.0 m/s,忽略局部阻力和水重,求弯 头所受的水平分力和垂直分力。

14、一消防水枪向上的倾角 α=30°如图所示,水管直径 D=150 mm,压力表读 数 M=3.2 mH2O 柱,喷嘴直径 d=75 mm,不计喷嘴的压头损失和水重。求:(1) 喷嘴出口流速;(2) 水流对喷嘴的冲击力;(3) 喷至最高点的高程。

15、 直径为 d1=700mm 的管道在支承水平面上分支为 d2=500mm 的两支管(如图所 示),A-A 截面压力为 70kN/m2,管道流量 Q=0.6m3/s,两支管流量相等,不计 压头损失,求支墩所受水流的水平推力。

16、下部水箱重 220N,其中盛水重 900N,如果此箱放在秤台上,受如图 的恒定水流作用。问秤的读数是多少?

17、宽度 B=1m 的平板闸门开启时,上游水位 h1=2m,下游水位 h2=0.8m,试求 固定闸门所需的水平力 F。

18、图示为水自压力容器定常出流,压力表读数为 10atm,H=3.5m,管嘴直径 D1=0.06m,D2=0.12m,试求管嘴上螺钉群共受多少拉力?计算时管嘴内液体本 身重量不计,忽略一切损失。

19、水由水箱 1 经圆滑无阻力的孔口水平射出,冲击到一平板上(如图所示), 平板封盖住另一水箱 2 的孔口,两水箱孔口中心线重合,水位两分别为 H1 和 H2,孔口直径 d2=2d1。为保证平板压在水箱 2 的孔口上,问 H1 和 H2 的关系 应如何(不计平板重量及摩擦阻力)?

20 、压缩空气罐与一文丘里式的引射器相连接,已知 d1 = 75mm , d2 = 150mm, h=500mm, 阻力不计。 问: (1)气罐压力 p0 多大方能将 B 池的水抽出? (2)此时引射器扩张段所受流股的反推力是多少?

21、5℃的水(ν=1.52×10-6m2/s)经直径 d=75 mm, 长 l =15 m 的钢管(Δ =0.08 mm)从水箱 A 流到水箱 B(如图所示)。 已知流量 Q=5.74×10-3 m3/s, H1=1.0 m, H2=5.0 m,闸门的阻力系数取 6.0,弯头阻力系数取 0.3。问水箱 A 上部压力表 的读数为多少?

22、为测定 90?弯头的局部阻力系数,在 A、B 两断面接测压管,流体由 A 流至 B。已知管径 d=50 mm,AB 段长度 LAB = 0.8 m,流量 qv = 15 m3/h,沿 程阻力系数λ =0.0285,两测压管中的水柱高度差Δ h = 20 mm,求弯头的局部 阻力系数ξ 。

23、有一水平风管,空气自断面 1-1 流向断面 2-2, 已知断面 1-1 的压强 P1=1.5Kpa, V1=15m/s, 断面 2-2 的压强 P2=1.4Kpa,V2=10m/s,空气密 度为 1.29kg/m3,求两断面压强损失。

24、测定一阀门的局部阻力系数,在阀门的上下游装设了 3 个测压管,其间距 L1=1m, L2=2m, 若直径 d=50mm, 实测 H1=150mm, H2=125mm, H3=40mm, 流速 v=3m/s,求阀门的ξ 值。

25、烟囱的直径 d =1m,通过的烟气流量 Q =18000kg/h,烟气的密度 ? = 0.7kg/m3,外面大气的密度按 ? =1.29kg/m3 考虑,如烟道的 ? =0.035,要 保证烟囱底部 1-1 断面的负压不小于 100Pa,烟囱的高度至少应为多少? (1 断面流速很小,可忽略)

26、为测定 90°弯头的局部阻力系数ξ ,可采用如图所示的装置。已知 AB 段 管长 L=10m,管径 d=50mm,λ =0.03。实测数据为(1)AB 两断面测压管水头 差Δ h=0.629m; (2)经 2 分钟流入水箱的水量为 0.329m3。求弯头的局部阻力系 数ξ 。

27 、用突然扩大管道使平均流速由 u1 减小到 u2 ,若直径 d1=280mm ,流速 u1=2.6m/s,试求使测压管液面差 h 成为最大值的 u2 及 d2,并求最大 h 值

28、一水平安置的通风机,吸入管 d1 ? 200mm, l1 ? 10m , ? ? 0.02 。压出 管为直径不同的两段管段串联组成, d 2 ? 200mm, l 2 ? 50m , ? ? 0.02 ,

d 3 ? 100mm, l3 ? 50m , ? ? 0.02 。空气的密度为 ? ? 1.2kg / s ,风量为 Q ? 0.15m3 / s ,不计局部阻力。试计算:
(1)风机产生的总压强为多少? (2)如风机与管道铅直安装,但管路情况不变,风机的总压有无变化? (3)如果流量提高到 0.16m 3 / s ,风机总压变化多少? (4)绘出全压线与静压线。

29. 水箱中的水通过垂直管道向大气出流, 设水箱水深 为 h,管道直径 d,长度 l,沿程阻力系数 ? ,局部阻力系 数? 。

H

l

试求: (1)在什么条件下流量 Q 不随管长 l 而变? (2)什么条件下流量 Q 随管长 l 的加大而增加? (3)什么条件下流量 Q 随管长 l 的加大而减小?

30、用水银比压计测管中水流,过流断面中点流速 u 如下图。测得 A 点的 比压计读数 ?h ? 60 mm 汞柱。 ( 1)求该点的流速 u ; ( 2)若管中流体的密度为

0.8g / cm3 的油, ?h 仍不变,该点的流速为多少?(不计流动损失)

31、图示水箱侧壁同一竖线上开两相同孔口,上孔距水面为 a,下孔距地面 为 c,两孔流速系数 ? 相等,试求两水股在地面相遇的条件。

a b c x

32、水池的隔洋上开有两个相同的小孔 A 和 B,小孔面积 3cm2,流量系数 μ =0.62,(水面都不变),试求小孔的流量之和.

33、在长度为 1000m,直径为 d=300mm 的管道上,并联一根直径相同、 长度 l =500m 的支管(图中虚线),若水位差 H=25m,摩擦阻力系数 λ=0.02, 不计局部损失,试求支管并联前后的流量及其比值。

34 、 有 一 简 单 并 联 管 路 , 总 流 量

Qv ? 80?10?3 m3 / s, ? ? 0.02 ,求各管段间的流量及两节点间的水头损失。第一支
路 d1 ? 200mm, l1 ? 600m ,第二支路 d 2 ? 200mm, l 2 ? 360m 。

35、 图示为通风机向水平风道的送风系统, 已知干管直径 d1=300mm, 长度 l1 =200m, 末端接两支管,支管一直径 d2=150mm,长度 l 2 =300m;支管二是截面为 0.15m× 0.2m 的矩形管,长度 l 3 =250m,通风机送风量 Q=0.5m3/s,各管段沿程阻力系数 均为λ =0.03,空气密度ρ =1.20kg/m3,忽略局部阻力,试求通风机所提供的风 压值。

36、水塔 A 经串并联管路向用户 B 供水,已知供水量 Q=0.1 m3/s,各段直径 d1=d4=200 mm,d2=d3=150 mm,各段管长 l1 = l 4 =150 m, l 2 =100 m, l 3 =200 m, 各段沿程阻力系数 λ=0.02,局部阻力不计。试求并联管段的流量 Q2、Q3 及水 塔水面高度 H 值。

37、如图所示,用一条管路将水从高水池输入低水池,两水池水面高差 H=8m。 管路是一个并联、串联管路,各管的长度为 L4=800m , L5=400m , L1=300m , L2=100m,L3=250m,管 4 和管 5 的直径均为 d=0.3m,管 1、2、3 的管径均为 d1=0.2m。各管的沿程阻力系数λ =0.03,不计局部水头损失,试求输水量 Q。

38、已知理想不可压缩流体二维稳定流动的流函数为? ? xy ? 2 x ? 3 y ? 10 。(1) 证明该流场为有势流场,并求其速度势函数;(2)求点(0,2)处流体质点的加速 度。

39、 对于

u x ? 2xy,u y ? a 2 ? x 2 ? y 2

的平面流动。

问:(1)是否有势流动?若有势,确定其势函数 ? 。 (2)是否是不可压缩流体的流动? (3)求流函数? 。
2 2 40、不可压缩流体流场的流函数? ? ax ? ay 。

问: (1)流动是无旋还是有旋?(2)若无旋,确定流动的速度势。 41、 不可压缩理想流体平面势流的速度势函数为 ? ? x 2 ? y 2 ? x ? 10, 试求: (1) 流 速及流函数;(2) 通过连接(0,0)及(1,1)两点直线段流体的体积流量。

42、已知一流动的速度场为:vx = 2xy+x,vy = x2-y2-y,试证明该流动为有势流 动,且存在流函数,并求速度势及流函数。

43、设有一不可压缩理想流体的稳定流动,其流线方程为 x 2 ? y 2 ? C 。 计算其加速度 a,并证明 a 与离坐标原点的距离 r 成正比。

44、 不可压缩理想流体平面有势流动的速度势函数为 ? ? ?5x3 ? 15xy2 , 流体的 密度为 1000 kg/m3,试确定:(1) 流场的速度分布式和流函数;(2) 通过 A(0, 0)、B(1,1)两点间流体的体积流量;

45、已知不可压缩理想流体的速度场为 u ? 4( xi ? y j ) (m/s),单位质量力为 -g k ,坐标原点处的压强为 105Pa,流体的密度为 1000kg/m3 ,求点(1,1,1) 处流体的速度,加速度及压强值。

?

?

?

?

46、已知不可压缩粘性流体在圆管内稳定等温流动时的压力降 Δp 与其平均流 速 u、密度 ρ、动力粘度μ 、管径 d、管长 l 及管壁粗糙度 Δ 有关,试用因次分 析方法确定其函数表达式。

47.为确定鱼雷阻力,可在风洞中进行模拟试验。模型与实物的比例尺为 1/3, 已知实际情况下鱼雷速度 vp=6 km/h,海水密度ρ p=1200 kg/m3,粘度ν p=1.145 ×10-6 m2/s,空气的密度ρ m=1.29 kg/m3,粘度ν m=1.45×10-5 m2/s,试求: (1) 风洞中的模拟速度应为多大?(2)若在风洞中测得模型阻力为 1000N,则实际 阻力为多少? 48、流体通过孔板流量计的流量 qv 与孔板前、后的压差Δ P、管道的内径 d1、管 内流速 v、孔板的孔径 d、流体密度ρ 和动力粘度μ 有关。试用π 定理导出流量 qv 的表达式。 (dimΔ P =ML-1T-2, dimμ =ML-1T-1) 。

49、 新设计的汽车高 1.5m, 最大行驶速度为 108km/h, 拟在风洞中进行模型试验。 已知风洞试验段的最大风速为 45m/s,试求模型的高度。在该风速下测得模型的 风阻力为 1500N,试求原型在最大行驶速度时的风阻。

50、经过孔口出流的流量 Q 与孔口直径 d,流体密度 ρ,及压强差 Δp 有关, 试用瑞利法确定流量的表达式。


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