流體力學(xué)作業(yè)題參考答案

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流流體力學(xué)作業(yè)題參考答案.精品文檔.流體力學(xué)網(wǎng)上作業(yè)題參考答案第一章：緒論（56）一、名詞解釋1. 流體：在任何微小剪切力的持續(xù)作用下能夠連續(xù)不斷變形的物質(zhì)/液體和氣體統(tǒng)稱為流體。2. 流體質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)亦稱為流體微團(tuán)，其尺度在微觀上足夠大，大到能包含大量的分子，使得在統(tǒng)計(jì)平均后能得到其物理量的確定值；而宏觀行又足夠小，遠(yuǎn)小于所研究問(wèn)題的特征尺度，使其平均物理量可看成是連續(xù)的。3. 慣性：慣性是物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力的性質(zhì)。4. 均質(zhì)流體：任意點(diǎn)上密度相同的流體，稱為均質(zhì)流體。5. 非均質(zhì)流體：各點(diǎn)密度不完全相同的流體，稱為非均質(zhì)流體。6. 粘

2、性：流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下具有抵抗剪切變形能力的性質(zhì)，成為粘性或者粘滯性。7. 內(nèi)摩擦力：流體在流動(dòng)時(shí)，對(duì)相鄰兩層流體間發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力稱為內(nèi)摩擦力。8. 流體的壓縮性：流體的宏觀體積隨著作用壓強(qiáng)的增大而減小的性質(zhì)，稱為流體的壓縮性。9. 不可壓縮流體：流體密度隨壓強(qiáng)變化很小，流體的密度可視為常數(shù)的流體。10. 可壓縮流體：流體密度隨壓強(qiáng)變化不能忽略的流體。11. 表面張力：表面張力是液體自由表面在分子作用半徑范圍內(nèi)，由于分子引力大于斥力而在表層沿表面方向產(chǎn)生的拉力。12. 表面力：作用在所研究流體外表面上，與表面積大小成正比的力。13.質(zhì)量力：作用在液體每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上

3、,其大小與液體質(zhì)量成正比。14牛頓流體：把在作剪切運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體。二、選擇題1. 理想流體是指可以忽略（ C ）的流體。A 密度 B 密度變化 C 粘度 D 粘度變化2. 不可壓縮流體是指忽略（ B ）的流體。A 密度 B 密度變化 C 粘度 D 粘度變化3. 關(guān)于流體粘性的說(shuō)法中，不正確的是（ D ）。A 粘性是流體的固有屬性B 流體的粘性具有傳遞運(yùn)動(dòng)和阻礙運(yùn)動(dòng)的雙重性 C 粘性是運(yùn)動(dòng)流體產(chǎn)生機(jī)械能損失的根源 D 流體的粘性隨著溫度的增加而降低4下列各種流體中，屬于牛頓流體的是（ A ）A 水、汽油、酒精B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂漿 C 泥石流、泥漿、血漿 D

4、 水、泥石流、天然氣5. 單位質(zhì)量力的量綱與（ B ）的量綱相同。A 速度 B 加速度 C 粘性力 D 重力6、在水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指（ C ）a、單位面積液體受到的質(zhì)量力；b、單位體積液體受到的質(zhì)量力；c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力；d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。7、運(yùn)動(dòng)粘度與動(dòng)力粘度的關(guān)系是（ A ）A B C D 8、一封閉容器盛有水，在地球上靜止時(shí)，以豎直向上為正向，其單位質(zhì)量力為（ A ）A、 -g B、 g C、 0 D 無(wú)法確定9、一封閉容器盛有水，封閉容器在空中自由下落，若以自由下落的容器為參考坐標(biāo)體系，以豎直向上為Z軸正向，其單位質(zhì)量力為（ C ）A、 -g B、 g C、

5、 0 D、 無(wú)法確定10、當(dāng)空氣中的溫度從0增加至20，其運(yùn)動(dòng)粘度增加15%，密度減少10%，其運(yùn)動(dòng)粘度將（ A ）A、 增加3.5% B、 降低3.5% C、增加5% D、降低5%11、按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指（ D ）。 A、流體的分子 B、流體內(nèi)的固體顆粒 C、無(wú)大小的幾何點(diǎn) D、幾何尺寸同流動(dòng)空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體12、交通土建工程施工中的新拌建筑砂漿屬于（ B ） A、牛頓流體 B、非牛頓流體 C、理想流體 D、無(wú)黏流體13、流體是（ D ）一種物質(zhì)。A、不斷膨脹直到充滿容器的；B、實(shí)際上是不可壓縮的；C、不能承受剪切力的； D、在任一剪切力的作用下不能保持靜

6、止的。14、流體的切應(yīng)力（ A ）。A、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生；B、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于內(nèi)聚力，可以產(chǎn)生；C、僅僅取決于分子的動(dòng)量交換；D、僅僅取決于內(nèi)聚力。15、說(shuō)法正確的是 （ C ）A、靜止液體的動(dòng)力粘度為0； B、靜止液體的運(yùn)動(dòng)粘度為0；C、靜止液體受到的切應(yīng)力為0；D、靜止液體受到的壓應(yīng)力為0。16、一密閉容器內(nèi)下部為密度為 的水，上部為空氣，空氣的壓強(qiáng)為p0。若容器由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，則在下落過(guò)程中容器內(nèi)水深為h處的壓強(qiáng)為（ B ）A、p0+ghB、p0C、0D、p0-gh三、判斷題1. 靜止的實(shí)際流體內(nèi)部粘滯切應(yīng)力為0。（ ）2. 氣體的動(dòng)力粘度隨著溫度的增加而增加。

7、（ ）3. 液體的動(dòng)力粘度隨著溫度的增加而增加。（ ）4.液體的體積彈性模量越大表示液體約不容易被壓縮。（ ）5. 靜止的液體可以承受拉力。（ ）6.其他條件不變時(shí)，氣體的密度隨著壓強(qiáng)的增加而增加 （ ）7、根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)部?jī)?nèi)摩擦力大小與該處的流速大小成正比。（ ） 8、在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）9、液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。 （ ）10、牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。 （ ）11、牛頓內(nèi)摩擦定律僅適用于牛頓流體。( ) 12、15時(shí)水的動(dòng)力粘度小于20時(shí)水的動(dòng)力粘度。 （ ）13、慣性力是一種質(zhì)量力。（）14、切應(yīng)

8、力是一種表面力。（）15、根據(jù)流體的可壓縮性，流體可以分為可壓縮流體和不可壓縮流體。（）16、不考慮流體的粘度變化，流體可以視為理想流體。（ ）17、流體流動(dòng)時(shí)切應(yīng)力與流體的粘性有關(guān)，與其他無(wú)關(guān)。（ ）18、根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)部?jī)?nèi)摩擦力大小與該處的流速大小成正比。（ ）19、流體流動(dòng)時(shí)切應(yīng)力與流體的粘性有關(guān)，與其他無(wú)關(guān)。 （ ）20、牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。 ()四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述連續(xù)介質(zhì)模型假說(shuō)。答：流體的連續(xù)介質(zhì)假說(shuō)認(rèn)為流體所占有的空間連續(xù)而無(wú)空隙地充滿著流體質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的尺度在微觀上足夠大，大到能包含大量的分子，使得在統(tǒng)計(jì)平均后能得到其物理量的確定值；而宏觀行

9、又足夠小，遠(yuǎn)小于所研究問(wèn)題的特征尺度，使其平均物理量可看成是連續(xù)的。2.試敘述氣體和液體的粘性隨溫度的變化規(guī)律，并解釋原因。答：溫度升高，液體的粘性降低，空氣的粘性升高。粘性是分子間的吸引力和分子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量交換的結(jié)果。對(duì)于液體，分子間距離小，內(nèi)聚力是液體粘性的決定性因素。當(dāng)溫度升高，分子間距離增大，吸引力減小，因而液體的粘性降低。對(duì)于氣體，氣體分子間距離大，內(nèi)聚力很小，所以粘度主要是由氣體分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)量交換的結(jié)果所引起的。溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，動(dòng)量交換頻繁，所以值增加。3、文字描述牛頓內(nèi)摩擦定律。答：流體的內(nèi)摩擦力與其速度梯度成正比，與液層的接觸面積A成正比，與流體的性質(zhì)有關(guān) ，而

10、與接觸面積的壓力無(wú)關(guān) 即。4、有一流場(chǎng)流體粘度為，流體做層流流動(dòng)，速度分布為，求y=0.08m處的內(nèi)摩擦切應(yīng)力。答：根據(jù)內(nèi)摩擦定律可知y=0.08m處的內(nèi)摩擦切應(yīng)力為0.133Pa。5、已知某流體的粘性切應(yīng)力為=5.0N/m2，動(dòng)力粘度=0.1Pas，試求該流體的剪切變形速率。答：根據(jù)內(nèi)摩擦定律可得流體的剪切變形速率為50 1/s。6、什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒(méi)有粘滯性的液體。實(shí)際液體都具有粘滯性，在液體流動(dòng)中引起能量損失，給分析液體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)很大困難。為了簡(jiǎn)化液體運(yùn)動(dòng)的討論，引入了理想液體的概念，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再考慮粘滯性加以修正，可以得到實(shí)際水流運(yùn)動(dòng)規(guī)

11、律，這是水力學(xué)中重要的研究方法。第二章 流體靜力學(xué)（76）一、名詞解釋1、 位置水頭：液體中某點(diǎn)的位置高度，稱為位置水頭。2、壓強(qiáng)水頭：開(kāi)口的測(cè)壓管的液柱高度，也稱壓強(qiáng)水頭。3、 測(cè)壓管水頭：位置水頭與壓強(qiáng)水頭之和，稱為測(cè)壓管水頭。4、相對(duì)壓強(qiáng)：某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪担Q為相對(duì)壓強(qiáng)。5、真空壓強(qiáng)：如果某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)，則當(dāng)?shù)卮髿鈮号c該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)的差值，稱為相對(duì)壓強(qiáng)。6、 絕對(duì)靜止：流體對(duì)于靜止坐標(biāo)系沒(méi)有發(fā)生運(yùn)動(dòng)而保持靜止?fàn)顟B(tài)。7、相對(duì)靜止：流體隨容器一起運(yùn)動(dòng)，但是流體和容器之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)彼此之間也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果把運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)取在容器的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系上，則對(duì)于這

12、種所謂的非慣性坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)，液體處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。8、壓力體：壓力體是指三個(gè)面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長(zhǎng)面上的投影面，中間是通過(guò)受壓曲面邊界線所作的鉛直投影面。二、選擇題1、靜止流體所受到的表面應(yīng)力（ C ）。A、只有拉應(yīng)力 B、只有切應(yīng)力C、只有壓應(yīng)力D、與作用面斜交2、液體隨容器做等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體的等壓面是（ C ）。A、水平面 B、斜平面 C、旋轉(zhuǎn)拋物面 D、球面3、靜止流體各點(diǎn)的（ B ）等于常數(shù)。A、p B、z+ C、+ D、不存在4. 靜水壓強(qiáng)測(cè)定試驗(yàn)中，水箱上方排氣閥打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，調(diào)壓筒液面與水箱內(nèi)液面高度一致。此時(shí)，關(guān)

13、閉排氣閥，降低調(diào)壓筒的高度，使調(diào)壓筒內(nèi)液面低于水箱液面，待液面穩(wěn)定后，水箱內(nèi)的壓強(qiáng)（ B ）大氣壓強(qiáng)。A、大于 B、 小于 C、等于 D、不確定5. 密封容器內(nèi)液面壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，其任一點(diǎn)的測(cè)壓管液面（A ）。 A、高于容器內(nèi)液面 B、低于容器內(nèi)液面 C、等于容器內(nèi)液面 D、不確定6. 靜止液體中有一傾斜放置的平板，平板受到液體總壓力的作用點(diǎn)在平板形心的（ B ）。A、上方 B、 下方 C、同一高度 D、不確定7. （ B ）屬于質(zhì)量力。A、壓力 B、 慣性力 C、粘性切應(yīng)力 D、表面張力8.球形壓力容器上半曲面對(duì)應(yīng)的壓力體 （ A ）。A、在曲面的上方 B、 在曲面的下方 C、在曲面的左方

14、 D、在曲面的右方9、在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為( D )。A. 牛頓流體及非牛頓流體；B. 可壓縮流體與不可壓縮流體；C. 均質(zhì)流體與非均質(zhì)流體；D. 理想流體與實(shí)際流體。10、一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下3.2m處測(cè)壓管高度為2.2m，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?個(gè)工程大氣壓，則容器內(nèi)氣體部分的相對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi) 水柱（ D ）。 A. 2m B. 1m C. 8m D. 1m11、如圖所示，下述靜力學(xué)方程哪個(gè)正確？（B）12、在一個(gè)儲(chǔ)水箱的側(cè)面上、下安裝有兩只水銀U形管測(cè)壓計(jì)(如圖二)，當(dāng)箱頂部壓強(qiáng)p0=1個(gè)大氣壓時(shí)，兩測(cè)壓計(jì)水銀柱高之差h=h1-h2=760mm(

15、Hg)，如果頂部再壓入一部分空氣，使p0=2個(gè)大氣壓時(shí)。則h應(yīng)為( C)A.h=-760mm(Hg) B.h=0mm(Hg) C.h=760mm(Hg) D.h=1520mm(Hg)13、圖示三個(gè)油動(dòng)機(jī)的油缸的內(nèi)徑D相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結(jié)構(gòu)不同，三個(gè)油動(dòng)機(jī)的出力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小關(guān)系是(忽略活塞重量)( B)A. F1F2F3 B. F1=F2=F3 C.F1F2F214、如圖所示，密閉容器上裝有U型水銀測(cè)壓計(jì)。在同一水平面上1、2、3點(diǎn)上的壓強(qiáng)關(guān)系為(C)Ap1=p2=p3 Bp1p2p3 Cp1p2p3 Dp1p2=p315、若當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為98kPa，液體中某點(diǎn)的絕對(duì)

16、壓強(qiáng)為108kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為 （ D ）A、1 kN/m2 B、2 kN/m2 C、8 kN/m2 D、10 kN/m216、圖示容器中有兩種液體，密度r2 r1 ，則 A、B 兩測(cè)壓管中的液面必為（ B ）A、 B 管高于 A 管； B、 A 管高于 B 管； C、 AB 兩管同高； D、不確定。17、盛水容器 a 和 b 的測(cè)壓管水面位置如圖 (a)、(b) 所示，其底部壓強(qiáng)分別為 pa和 pb。若兩容器內(nèi)水深相等，則 pa和pb的關(guān)系為（ A ）A、pa pb B、 pa pb C、 pa = pb D、無(wú)法確定18、密閉水箱的側(cè)壁為一矩形平板，水面壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，水深3

17、M，靜水總壓力的作用點(diǎn)到水面距離y應(yīng)是：（ C ）A、 y1.5m B、 y=1.5m C、 1.5my2m D、 y=2m19、若當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為98 kPa，液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為90 kPa，則該點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為 （ C ）A、1 kPa B、2 kPa C、8 kPa D、10 kPa20、絕對(duì)壓強(qiáng)P、相對(duì)壓強(qiáng)p、真空值p、當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)之間的關(guān)系是（ C ）。A、P=p+ p B、p= P+ C、p=- P D、p= P+ p21、相對(duì)壓強(qiáng)的起量點(diǎn)是 （ D ）A. 絕對(duì)真空； B. 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓； C. 液面壓強(qiáng)。D. 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)；22、靜止液體作用在曲面上的靜水總壓力的水平分力，式

18、中的（ D ） A、為受壓面形心處的絕對(duì)壓強(qiáng) B、為壓力中心處的相對(duì)壓強(qiáng) C、為受壓曲面的面積 D、為受壓曲面在鉛垂面上的投影面積23、比較重力場(chǎng)（質(zhì)量力只有重力）中，水和水銀所受的單位質(zhì)量力f水和f水銀的大?。?B ）A. f水f水銀；D、不一定。24、等角速度w旋轉(zhuǎn)容器，半徑為R，內(nèi)盛有密度為r的液體，則旋轉(zhuǎn)前后容器底壓強(qiáng)分布(B )； A.相同；B.不相同；25、等角速度w旋轉(zhuǎn)容器，半徑為R，內(nèi)盛有密度為r的液體，則旋轉(zhuǎn)前后底部所受總壓力( A) 。 A.相等； B.不相等。26、粘性流體的測(cè)壓管水頭線的沿流程變化的規(guī)律是( D )。A沿程下降 B沿程上升 C保持水平 D前三種情況都有可

19、能。27、灑水車以等加速度a向前平駛，如圖示，則水車內(nèi)自由表面與水平面間的夾角等于 （ A ）28、在等角速度旋轉(zhuǎn)液體中，一下說(shuō)法正確的是 （ C ）A、各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭等于常數(shù)；B、各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭不等于常數(shù)，但測(cè)壓管高度等于常數(shù)；C、各點(diǎn)的壓強(qiáng)隨水深的變化是線性關(guān)系；D、等壓面與質(zhì)量力不一定正交。29、對(duì)于相對(duì)平衡液體，說(shuō)法正確的是（ A ）A、等壓面不一定是水平面；B、液體內(nèi)部同一等壓面上各點(diǎn)，處在自由液面下同一深度的面上；C、 （對(duì)于任意的 ）；D、 不成立。30、直放置的矩形平板擋水，水深3m，靜水總壓力P的作用點(diǎn)，到水面的距離y為 （ C ）A、1.25m B、1.5m C、2m

20、D、2.5m31、靜止液體中有一傾斜放置的平板，當(dāng)繞平板形心軸轉(zhuǎn)動(dòng)平板時(shí)，平板受到液體總壓力（ C ）。判斷題1. 慣性力的方向與加速度的方向相反。（ ）2.運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度的關(guān)系是 =/。 （ ） 3. 等壓面與總的質(zhì)量力方向垂直。 （ ）4. 勻加速直線運(yùn)動(dòng)的液體等壓面是一組斜平面族。（ ）5. 相對(duì)靜止的實(shí)際液體內(nèi)部切應(yīng)力為0. （ ）6. 靜止液體中某一點(diǎn)的壓強(qiáng)的大小與壓強(qiáng)作用方向無(wú)關(guān)。（ ）7、一盛有液體的開(kāi)口杯子，在重力作用下在一個(gè)斜面上向下自由滑落，不計(jì)摩擦力的影響，該杯子中的液面與斜面平行。（ ）8、一個(gè)接觸液體的平面壁上形心處的水靜壓強(qiáng)正好等于整個(gè)受壓壁面上所有各點(diǎn)水靜壓強(qiáng)

21、的平均值。 （ ）9、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。( )10、靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。( ) 11、直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)與平板的形心不重合。 （）12、靜止水體中，某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為50kPa，則該點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為-50 kPa。 ()13、靜止液體中，淹沒(méi)深同相同的靜止水面一定是等壓面。 ()14、相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的液體的等壓面一定也是水平面。( )15、在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面是平行的。( )16、任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。（ ）17、一個(gè)接觸液體的平面壁上形心處的水靜壓強(qiáng)正好等于整個(gè)受壓壁面上所有各點(diǎn)水靜壓強(qiáng)的平均值。（ ）18、靜止

22、液體中平板受到的總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。 （）19、壓力體中必須充滿液體。 （ ）20、相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的等壓面可以是斜面或曲面。 () 21、絕對(duì)壓強(qiáng)可正可負(fù)。而相對(duì)壓強(qiáng)和真空壓強(qiáng)則恒為正值。（ ）四、簡(jiǎn)答題1. 試根據(jù)歐拉平衡微分方程推導(dǎo)靜壓強(qiáng)分布公式 z+=常數(shù)c？解：靜止液體中根據(jù)歐拉平衡微分方程得積分得z+=c2. 試根據(jù)歐拉平衡微分方程證明液體隨容器做等加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的等壓面為一簇斜面？（5分）解：液體隨容器做等加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，取x軸為運(yùn)動(dòng)方向，豎直向上為z軸方向。則根據(jù)歐拉平衡微分方程得等壓面 dp=0則有因此，隨容器做等加速直線運(yùn)動(dòng)的液體等壓面為一簇斜面。3、試根據(jù)歐拉

23、平衡微分方程證明液體隨容器做等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的等壓面為一組旋轉(zhuǎn)拋物面？（5分）解：液體隨容器做等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，取旋轉(zhuǎn)軸豎直向上為z軸方向。則根據(jù)歐拉平衡微分方程得等壓面 dp=0則有因此，液體隨容器做等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的等壓面為一組旋轉(zhuǎn)拋物面。4、 一封閉水箱（見(jiàn)圖），自由面上氣體壓強(qiáng) 為85kN/m2，求液面下淹沒(méi)深度h為1m處點(diǎn)C的絕對(duì)靜水壓強(qiáng)、相對(duì)靜水壓強(qiáng)和真空度。解：C點(diǎn)絕對(duì)靜水壓強(qiáng)為C點(diǎn)的相對(duì)靜水壓強(qiáng)為相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值，說(shuō)明C點(diǎn)存在真空。真空壓強(qiáng)為5、如圖，一封閉水箱，其自由面上氣體壓強(qiáng)為25kN/m2，試問(wèn)水箱中 A、B兩點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)為多少？何處為大？已知h1為5m

24、，h2為2m。解：A、B兩點(diǎn)的絕對(duì)靜水壓強(qiáng)分別為 故A點(diǎn)靜水壓強(qiáng)比B點(diǎn)大。6、簡(jiǎn)述靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性。解：特征一 靜止流體不能承受切應(yīng)力，也不能承受拉應(yīng)力，只能承受壓應(yīng)力，即壓強(qiáng)，壓強(qiáng)的作用方向?yàn)樽饔妹娴膬?nèi)法線方向。特征二 靜止流體中某一點(diǎn)的壓強(qiáng)大小與壓強(qiáng)作用的方向無(wú)關(guān)。7、“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？答：這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對(duì)于空間而言，即運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。五、計(jì)算題1、如圖所示，弧形閘門的鉸軸與水面同高，已知水深H正好等于弧形閘門的半徑R=2 m，閘門寬度為b=1 m，

25、=90，求此閘門所受到的總壓力F的大小及方向？（10分）解：閘門所受到的總壓力F在x方向的分量N閘門所受到的總壓力F在z方向的分量N閘門所受到的總壓力F N閘門所受到的總壓力F與x軸夾角正切值為閘門所受到的總壓力F與x軸夾角為arctan1.57.根據(jù)合力矩原理，合理F必然通過(guò)弧形閘門的鉸軸。2、一塊平板矩形閘門可繞鉸軸A轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖示。已知=60，H=6 m，h1=1.5 m，h=2m，不計(jì)閘門自重以及摩擦力，求開(kāi)啟單位寬度b=1 m（垂直于紙面）的閘門所需的提升力F？（10分）3、 如圖所示，有一盛水的開(kāi)口容器以3.6m/s2的加速度沿與水平成30夾角的傾斜平面向上運(yùn)動(dòng)，試求容器中水面的傾角

26、。解：根據(jù)壓強(qiáng)平衡微分方程式：?jiǎn)挝毁|(zhì)量力：等壓面，代入由壓強(qiáng)平衡微分方程式，得： 容器中水面的傾角為15o。4、如圖所示，用真空計(jì)B測(cè)得封閉水箱液面上的真空度為0.98kPa，若敞口油箱的液面低于水箱液面的高度H=1.5m，油柱高h(yuǎn)1=5.6m，水銀柱高h(yuǎn)2=0.2m，求油的密度。已知水的密度為103kg/m3，水銀的密度為13.6103kg/m3。解：5、如圖所示開(kāi)口盛水容器，容器壁上設(shè)有半徑R=0.4m的半球蓋AB已知球形蓋中心點(diǎn)的水深h=1.6m，不計(jì)半球蓋自重，試求半球蓋連接螺栓所受的總拉力和總切力大小。(球體體積公式為)解：6、一垂直放置的圓形平板閘門（見(jiàn)圖），已知閘門半徑R為1m，

27、形心在水下的淹沒(méi)深度hC為8m，求作用于閘門上靜水總壓力的大小及作用點(diǎn)位置。已知，圓形平面繞圓心軸線的面積慣矩 。7、一個(gè)圓柱型桶，高位h，底面直徑為d，桶內(nèi)盛有1/3體積的油和2/3體積的水，若將此桶以角速度作繞其軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到多大時(shí)，桶內(nèi)的油剛好被全被拋出桶外？解 油被全部拋出時(shí)，桶內(nèi)只剩下水，水的體積為桶體積的2/3。即桶內(nèi)水自由液面（旋轉(zhuǎn)拋物面）與平面坐標(biāo)所圍成的體積為桶體積的2/3。壓強(qiáng)分布式為水自由液面方程（p=Pa）為當(dāng)r=d/2時(shí)，z=h，可得水自由液面方程為故水的體積為8、一內(nèi)盛液體的U形開(kāi)口玻璃管繞一條立軸旋轉(zhuǎn)，如圖示。兩支立管距離旋轉(zhuǎn)軸的距離分別為R1和R2，測(cè)得兩

28、支立管的液柱高度分別為h1和h2，試求旋轉(zhuǎn)角速度。解：繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液體壓強(qiáng)分布式為水自由液面方程（p=Pa）為由于，可得9、HROABR圖示圓弧形閘門AB(1/4圓), A點(diǎn)以上的水深H1.2m，閘門寬B=4m，圓弧形閘門半徑R=1m，水面均為大氣壓強(qiáng)。確定圓弧形閘門AB上作用的靜水總壓力及作用方向。解：水平分力 Px=pcAx=g (H+R/2) RB=74.48kN 鉛垂分力 Py=gV=g（RBH+BR2/4）=85.65kN,靜水總壓力 P2= Px2+ Py2,P=113.50kN,tana= Py/Px=1.15 a=49第三章 流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)（116）一 名詞解釋1、流線：

29、 某一時(shí)刻，在流體空間存在這樣一條曲線，在曲線上所有質(zhì)點(diǎn)的速度矢量均與其相切，這條曲線稱為流線。2、跡線：跡線是流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡線。某液體質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻所流經(jīng)的空間點(diǎn)所連成的線。由于每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，所以跡線是一簇線。3、恒定流：流場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)要素都不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)成為恒定流。4、斷面平均流速：是指假想均勻分布在過(guò)流斷面上的流速，其大小等于流經(jīng)過(guò)流斷面的體積流量除以過(guò)流斷面面積，即v=qv/A。5、時(shí)變加速度：固定空間點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化率。6、位變加速度：質(zhì)點(diǎn)所在空間位置變化引起的速度變化率。7、非恒定流：若流場(chǎng)的流動(dòng)參數(shù)（流速、壓強(qiáng)、粘性力、慣性力）的全部或其中之一與

30、時(shí)間有關(guān)，則這類流場(chǎng)稱為非恒定流。8、三元流：流場(chǎng)中的流動(dòng)參數(shù)由三個(gè)坐標(biāo)變量來(lái)描述的流動(dòng)，稱為三元流動(dòng)。9、二元流：所有流動(dòng)參數(shù)與坐標(biāo)中某一方向的變量無(wú)關(guān)，且在這個(gè)方向的分量也不存在的流動(dòng)稱為二元流動(dòng)。10、一元流：所有流動(dòng)參數(shù)僅與坐標(biāo)中某一方向的變量有關(guān)，稱為一元流動(dòng)。11、流管：在流場(chǎng)中任意畫出一條封閉曲線，經(jīng)過(guò)曲線上每一點(diǎn)作流線，則這些流線組成一個(gè)管狀的表面，稱為流管。12、流束：流管內(nèi)所有流線的總和稱為流束。13、元流：封閉曲線取得無(wú)限小，所得流束為微元流束，又稱元流。14、總流：封閉曲線取在流場(chǎng)周界上，所得流束為總流。15、過(guò)流斷面：與流束中所有流線正交的橫斷面。16、流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間

31、內(nèi)流經(jīng)過(guò)流斷面的流體的量。17、均勻流：同一流線上各質(zhì)點(diǎn)的流速矢量沿程不變，稱這種流動(dòng)為均勻流。18、非均勻流：同一流線上各質(zhì)點(diǎn)的流速矢量沿程變化的流動(dòng)。19、漸變流：各流線趨于平行直線的流動(dòng)。20、急變流：流線沿程變化顯著的非均勻流。21、系統(tǒng)：由確定的流體質(zhì)點(diǎn)所組成的流體團(tuán)（質(zhì)點(diǎn)系）。22、控制體：相對(duì)于某個(gè)坐標(biāo)體系來(lái)說(shuō)，有流體流過(guò)的固定不變的任何體積。23、控制面：控制體的邊界成為控制面。24、歐拉法：研究流體力學(xué)的一種方法，是指通過(guò)描述物理量在空間的分布來(lái)研究流體運(yùn)動(dòng)的方法。25、拉格朗日法：通過(guò)描述每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)達(dá)到了解流體運(yùn)動(dòng)的方法稱為拉格朗日法。二、選擇題1、文丘里管是測(cè)量（D

32、）的儀器。A、點(diǎn)流速 B、點(diǎn)壓強(qiáng) C、斷面平均流速 D、流量2、皮托管管是測(cè)量（A ）的儀器。A、點(diǎn)流速 B、點(diǎn)壓強(qiáng) C、斷面平均流速 D、流量3、流體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性方程是根據(jù)（ B ）原理導(dǎo)出的。A、動(dòng)量守恒 B、質(zhì)量守恒 C、能量守恒 D、力的平衡4、已知突然縮小管道，縮小前后的管徑比=2，則突然縮小前后斷面平均流速比為（ D ）。A、4 B、2 C、1 D、0.255、粘性流體的總水頭線沿程的變化是( A ) 。A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三種情況都有可能。6、理想流體的總水頭線沿程的變化是( C ) 。A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三

33、種情況都有可能。7、粘性流體的測(cè)壓管頭線沿程的變化是( D ) 。A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三種情況都有可能。8、流體流動(dòng)時(shí)，流場(chǎng)各空間點(diǎn)的參數(shù)不隨時(shí)間變化，僅隨空間位置而變，這種流動(dòng)稱為( A)A.恒定流 B.非恒定流 C.非均勻流 D.均勻流9、在同一瞬時(shí)，流線上各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是在該點(diǎn)與此線( C)A.重合 B.相交 C.相切 D.平行10、水自水箱經(jīng)管路流出如圖所示，若把管路閥門再關(guān)小一些，則在閥門前后的測(cè)壓管1與2的液面高度變化將是( A)A.h1升高，h2降低B.h1降低，h2升高C.h1與h2都降低D.h1與h2都升高11、在漸變流的同一有效

34、截面中，流體的壓強(qiáng)分布滿足( B)A、p=c B、z+ C、+ D、不存在12、關(guān)于水流流向的正確說(shuō)法是( C )A.水一定是從高處往低處流 B.水一定是從流速大處往流速小處流C.水一定是從機(jī)械能大處往機(jī)械能小處流 D.水一定是從測(cè)壓管水頭高處往測(cè)壓管水頭低處流13、實(shí)際液體的水力坡度J為( C )A.J0 D.J=Jp14、恒定流一定是(A)A當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?B遷移加速度為零 C向心加速度為零 D質(zhì)點(diǎn)加速度為零15、在總流伯努利方程中，壓強(qiáng)P是漸變流過(guò)流斷面上的(A)A某點(diǎn)壓強(qiáng) B平均壓強(qiáng) C最大壓強(qiáng) D最小壓強(qiáng)16、水力學(xué)中的一元流動(dòng)是指（D ）A、恒定流動(dòng)； B、均勻流動(dòng) C、層流運(yùn)動(dòng)；

35、 D、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。17、已知不可壓縮流體的流速場(chǎng)為，則該流動(dòng)為 （ C ）A、恒定一元流動(dòng)； B、恒定二元流動(dòng)；C、恒定三元流動(dòng)； D、非恒定均勻流。18、速度水頭的表達(dá)式為（ B ）A、 B、 C、 D、19、流線于跡線重合的條件是：（ B ）A 不可壓縮流體 B恒定流動(dòng) C 理想流體流動(dòng) D 漸變流動(dòng)20、位變加速度為零的流動(dòng)是 （ C ）A恒定流 B非恒定流 C 均勻流 D 非均勻流21、連續(xù)性方程表示：（ C ）A 能量守恒 B動(dòng)量守恒 C質(zhì)量守恒 D動(dòng)量鉅守恒22、理想液體恒定有勢(shì)流動(dòng)，當(dāng)質(zhì)量力只有重力時(shí)， （B）A整個(gè)流場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的總水頭相等B只有位于同一流線上的

36、點(diǎn)，總水頭相等C沿流線總水頭沿程減小D沿流線總水頭沿程增加23、以下那些概念屬于歐拉法（ A ）。 A、流線 B、跡線 C、液體質(zhì)點(diǎn) D、液體微團(tuán)24、一維流動(dòng)中，“截面積大處速度小，截面積小處速度大”成立的條件是（ D ）。 A、理想流體 B、粘性流體 C、可壓縮流體 D、不可壓縮流體25、歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程在每點(diǎn)的數(shù)學(xué)描述是：（ D ）A、流入的質(zhì)量流量等于流出的質(zhì)量流量 B、單位質(zhì)量力等于加速度C、能量不隨時(shí)間而改變 D、服從牛頓第二定律26、.理想流體流經(jīng)管道突然放大斷面時(shí)，其測(cè)壓管水頭線（ A）A、只可能上升；B、只可能下降；C、只可能水平；D、以上三種情況均有可能。27、實(shí)際流體在等

37、直徑管道中流動(dòng)，在過(guò)流地面上有1、2、3點(diǎn)，則有下列關(guān)系（ B ）A、B、C、D、28、重力場(chǎng)中理想不可壓縮恒定流動(dòng)中同一條流線上兩點(diǎn)A、B，A點(diǎn)的流速 大于B點(diǎn)的流速 ，則（ B ）A、A點(diǎn)的測(cè)壓管水頭B點(diǎn)的測(cè)壓管水頭；B、A點(diǎn)的測(cè)壓管水頭B點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭；D、A點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭B點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭29、動(dòng)能修正系數(shù)是反映過(guò)流斷面上實(shí)際流速分布不均勻性的系數(shù)，流速分布_，系數(shù)值_，當(dāng)流速分布_時(shí)，則動(dòng)能修正系數(shù)的值接近于_.（ B ）A、越不均勻；越?。痪鶆?；1。B、越均勻；越?。痪鶆?；1。C、越不均勻；越??；均勻；零D、越均勻；越?。痪鶆?；零30、動(dòng)量方程式中流速和作用力：（ D ）A、流速有方向，作

38、用力沒(méi)有方向。 B、流速?zèng)]有方向，作用力有方向。C、都沒(méi)有方向。 D、都有方向。三、 判斷題1、流線可以是折線，也可以是光滑曲線。（ ）2、根據(jù)運(yùn)動(dòng)要素與空間坐標(biāo)的關(guān)系，可把流動(dòng)分為一元流、二元流和三元流。（ ）3、有壓圓管流動(dòng)中，流體流經(jīng)一漸縮管段，如果該漸縮管段中心軸線為水平方向（位置高度z不變），忽略沿程水頭損失和局部水頭損失，則斷面平均流速變大，而管道中心軸線處壓強(qiáng)變小。 （ ）4、流體流動(dòng)時(shí)，只有當(dāng)流速大小發(fā)生改變的情況下才有動(dòng)量的變化。（ ）5、恒定流一定是均勻流動(dòng)。 （ ）6、凡是滿管流流動(dòng)，任何斷面上的壓強(qiáng)均大于大氣的壓強(qiáng)。（ ）7、拉格朗日法是以空間點(diǎn)為研究對(duì)象的研究方法。（

39、 ）8、歐拉法是以空間點(diǎn)為研究對(duì)象的研究方法。（ ）9、恒定流中，流線與跡線重合。（ ）10、均勻流的流線是相互平行的直線。（ ）11、均勻流中沿流動(dòng)方向各斷面的速度分布相同。（ ）12、理想不可壓均質(zhì)重力流體作恒定流動(dòng)時(shí)，沿流動(dòng)方向總水頭線是不變的。（ ）13、恒定流中任意一空間點(diǎn)的流體密度不隨時(shí)間變化。（ ）14、流體的連續(xù)性方程式基于質(zhì)量守恒定律推導(dǎo)出來(lái)的。（ ）15、均勻流中沿流動(dòng)方向各斷面的斷面平均流速相同。（ ）16、均勻流中過(guò)流斷面上的液體壓強(qiáng)分布遵循靜止液體的壓強(qiáng)分布。（ ）17、不可壓縮液體連續(xù)性微分方程 只適用于恒定流。（ ）18.自由液面是水平面。（）19、均勻流的同一過(guò)

40、水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等。 （ ）20、有壓管道的測(cè)壓管水頭線只能沿程降低。 （ ）21、恒定總流能量方程只適用于整個(gè)水流都是漸變流的情況。（）22、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。（ ）23、動(dòng)量方程中的合外力是指分析的流體所受到的表面力的矢量和。（ ）24、恒定流是指流體的位變加速度為零的流動(dòng)。（ ）25、過(guò)流斷面一定是平面。（ ）26、恒定流中，流體中任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)只是空間坐標(biāo)的函數(shù)。（ ）27、恒定流中，流體的速度對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)為零。（ ）28、流體連續(xù)性方程的只能應(yīng)用于理想流體。（ ）29、應(yīng)用伯努利方程的兩個(gè)過(guò)流斷面必須為均勻流或者漸變流。（ ）30、應(yīng)用動(dòng)量方程進(jìn)行分析的流

41、動(dòng)的兩個(gè)過(guò)流斷面必須為均勻流或者漸變流。（ ）31、已知不可壓縮流體的流速場(chǎng)為，則該流動(dòng)為恒定流動(dòng)。 （ ）32、流動(dòng)中空間某點(diǎn)的壓強(qiáng)對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)，該流動(dòng)為非恒定流動(dòng)。（ ）33、根據(jù)連續(xù)性方程，流速與過(guò)流斷面面積成正比。 （）34、只有過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)流速相等的流動(dòng)才是均勻流 （） 35、均勻流與漸變流一定是恒定流，急變流一定是非恒定流。 （）四、簡(jiǎn)答題1、試分析一漸縮管道內(nèi)流體沿水流方向的測(cè)壓管水頭變化（假設(shè)水頭損失可以忽略），并簡(jiǎn)述分析過(guò)程。（5分）解：漸縮管道內(nèi)流體沿水流方向，過(guò)流斷面面積減小，根據(jù)連續(xù)性方程，過(guò)流斷面的斷面平均流速增大；根據(jù)恒定實(shí)際總流的伯努利方程，忽略水頭損失時(shí)，過(guò)流

42、斷面的斷面平均流速增大，則z+減小，故測(cè)壓管水頭減小。因此漸縮管道內(nèi)流體沿水流方向的測(cè)壓管水頭是減小的。2、實(shí)際流體總流的伯諾利方程表達(dá)式為是什么，其適用條件？解：實(shí)際流體總流的伯諾利方程表達(dá)式為（），其適用條件是穩(wěn)定流，不可壓縮流體，作用于流體上的質(zhì)量力只有重力，所取斷面為漸變流動(dòng)；研究的兩個(gè)斷面之間沒(méi)有能量輸入和輸出，也沒(méi)有流量輸入和輸出。3、簡(jiǎn)述流線的特性。解：(1)在恒定流動(dòng)時(shí)，因?yàn)榱鲌?chǎng)中各流體質(zhì)點(diǎn)的速度不隨時(shí)間變化，所以通過(guò)同一點(diǎn)的流線形狀始終保持不變，因此流線和跡線相重合。而在非恒定流動(dòng)時(shí)，一般說(shuō)來(lái)流線要隨時(shí)間變化，故流線和跡線不相重合。(2)通過(guò)某一空間點(diǎn)在給定瞬間只能有一條流線

43、，一般情況流線不能相交和折線。是一條光滑的連續(xù)曲線。(3)流線充滿整個(gè)流場(chǎng)。(4)流線密集的地方，表示流場(chǎng)中該處的流速較大，稀疏的地方，表示該處的流速較小。4、分析流管束的流體是否可以通過(guò)流管流出？解：不能。根據(jù)流線的性質(zhì)，流線不能相交也不能是折線，流管束的流體是不可以通過(guò)流管流出。5、根據(jù)均勻流的性質(zhì)，判斷均勻流中各過(guò)流斷面的形狀為曲面還是平面？各過(guò)流斷面的斷面平均流速是否相等？解：均勻流動(dòng)中，沿流線方向流速矢量不變，即流速大小不變，方向不變，故流線是相互平行的直線，均勻流中各過(guò)流斷面為平面。并且沿流線方向，過(guò)流斷面上流速分布不變，故各過(guò)流斷面的斷面平均流速相等。6、簡(jiǎn)述描述流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗

44、日法和歐拉法的區(qū)別？解：拉格朗日法和歐拉法描述流體最大的區(qū)別是研究對(duì)象的不同。拉格朗日法以研究流體各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程作為基礎(chǔ)，綜合所有質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成整個(gè)液體的運(yùn)動(dòng)。歐拉法著眼于流體經(jīng)過(guò)流場(chǎng)（即充滿運(yùn)動(dòng)流體的空間）中各空間點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，并通過(guò)綜合流場(chǎng)中所有被研究空間點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素（表征流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，如流速、加速度、壓強(qiáng)等）及其變化規(guī)律，來(lái)獲得整個(gè)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特性。7、試證明均勻流過(guò)流斷面的壓強(qiáng)分布符合Z+(p/g)=c。8、已知不可壓縮流體的兩個(gè)速度方程為其中a, b, c, d, e, f,都為常數(shù)。若當(dāng)z=0時(shí)，uz=0，求坐標(biāo)z防向的分速度uz。解 不可壓縮流體的流動(dòng)滿足連

45、續(xù)性方程可得9、寫出總流伯努利方程，解釋各項(xiàng)及方程的物理意義。 答：總流伯努利方程為：其中：Z：表示總流過(guò)流斷面上某點(diǎn)（所取計(jì)算點(diǎn)）單位重量流體的平均位置勢(shì)能：表示總流過(guò)流斷面上某點(diǎn)（所取計(jì)算點(diǎn)）單位重量流體的平均壓強(qiáng)勢(shì)能。：表示總流過(guò)流斷面上某點(diǎn)（所取計(jì)算點(diǎn)）單位重量流體的平均動(dòng)能。：表示總流過(guò)流斷面上某點(diǎn)（所取計(jì)算點(diǎn)）單位重量流體的平均機(jī)械能損失，稱為總流水頭損失10、“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？答：這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對(duì)于空間而言，即運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。五、計(jì)算題1、

46、圖示為矩形斷面平坡渠道中水流越過(guò)一平頂障礙物。已知渠寬b=1.5 m，上游1-1斷面水深h1=2.0 m，障礙物頂中部2-2斷面水深h2=0.5 m，通過(guò)渠道體積流量qv=1.5 m3/s，試求水流對(duì)障礙物迎水面的沖擊力F。（10分）解：取漸變流過(guò)流斷面1-1，2-2，以及流體邊界所包圍的封閉曲面為控制體。取鹽水流方向?yàn)閤軸，則作用在控制體上x軸方向的作用力有1-1，2-2斷面上的動(dòng)水壓力FP1（向右），F(xiàn)P2（向左），以及障礙物對(duì)水流的作用力F（假設(shè)向左）。沿x軸方向?qū)刂企w應(yīng)用動(dòng)量方程：則水流對(duì)障礙物迎水面的沖擊力F為25.31kN，方向向右。2、圖示為消防水龍頭的噴嘴，高速水流從管道經(jīng)其

47、噴入火源。已知噴管直徑從d1=80 mm收縮至d2=20 mm。若測(cè)得出流流速2=15 m/s，求水流對(duì)噴管的作用力F，假設(shè)水頭損失可忽略不計(jì)。（10分）解：取基準(zhǔn)面0-0，漸變流過(guò)流斷面（1-1，2-2）如圖示。則1-1，2-2過(guò)流斷面的伯努利方程根據(jù)連續(xù)性方程可得=0.94 m/sP1-Pa=112058 Pa解得F=496.9 N 方向向左，故水流對(duì)管道的作用力為496.9N，方向向右。3、水平放置在混凝土支座上的變直徑彎管，彎管兩端與等直徑管相連接處的斷面11上壓力表讀數(shù)p1=17.6104Pa，管中流量qv=0.1m3/s，若直徑d1=300，d2=200，轉(zhuǎn)角=60，如圖414所示

48、。求水對(duì)彎管作用力F的大小?！窘狻?水流經(jīng)彎管，動(dòng)量發(fā)生變化，必然產(chǎn)生作用力F。而F與管壁對(duì)水的反作用力R平衡。管道水平放置在xoy面上，將R分解成Rx和Ry兩個(gè)分力。取管道進(jìn)、出兩個(gè)截面和管內(nèi)壁為控制面，如圖所示，坐標(biāo)按圖示方向設(shè)置。.根據(jù)連續(xù)性方程可求得：.列管道進(jìn)出口的伯努利方程，則：.所取控制體受力分析，進(jìn)、出口控制面上得總壓力：（kN）（kN）壁面對(duì)控制體內(nèi)水的反力Rx、Ry，其方向先假定如圖(414)所示。.寫出動(dòng)量方程選定坐標(biāo)系后，凡是作用力（包括其分力）與坐標(biāo)軸方向一致的，在方程中取正值；反之，為負(fù)值。沿x軸方向： (KN)沿y軸方向：(KN) 管壁對(duì)水的反作用力：（KN）水流

49、對(duì)彎管的作用力F與R大小相等，方向相反。4、有一沿鉛垂直立強(qiáng)敷設(shè)的彎管，如圖示。彎頭轉(zhuǎn)交為90o，起始斷面1-1斷面和終止斷面2-2斷面之間的軸線長(zhǎng)度L=3.14m，倆斷面之間的高差z=2m，已知1-1斷面中心軸線處的動(dòng)水壓強(qiáng)p1=117.6kPa，倆斷面之間的水頭損失hw=0.1m，已知管道直徑d=0.2m，試求當(dāng)管道中流量Q=0.06m3/s時(shí)，水流對(duì)彎頭的作用力。解： 5、如圖所示的分岔管水流射入大氣，干管及分岔管的軸線處于同一水平面上。已知=30，v2=v3=12m/s，d1=200mm，d2=d3=100mm，不計(jì)水頭損失，求水流對(duì)分岔管的作用力。6、圖示一有壓管道，小管直徑dA=0

50、.2m，大管直徑dB=0.4m，A點(diǎn)壓強(qiáng)水頭為7mH2O，B點(diǎn)壓強(qiáng)水頭為4mH2O，已知大管斷面平均流速vB=1m/s，B點(diǎn)比A點(diǎn)高1m求管中水流的方向。解：7、已知一輸水三通管道，輸入流量Q1=140L/s，兩支輸出管直接分別為d2=150mm，d3=200mm ，若兩支輸出管的流速相等，求兩支輸出管的流量Q2和Q3。8、已知一輸水管道,斷面1-1處管道直徑為d1=400mm，測(cè)得1-1斷面處的斷面平均流速為0.2m/s，斷面2-2處管道直徑為d2=200mm，求斷面2-2處的流速v2。9、用一根直徑d=200mm的管道從水箱中引水。若水箱中水位保持恒定，所需流量qV=50L/s，水流的總水

51、頭損失hw=3.5m水柱。試求水箱中液面與管道出口斷面中心的高差。10、離心式水泵的抽水量qV=5.56L/s，安裝高度Hs=5 .72m，吸水管直徑d=100mm，吸水管的總水頭損失hw=0.25m，求水泵進(jìn)口處的真空度hv。11、設(shè)有一股自噴嘴以速度v0噴射出來(lái)的水流，沖擊在一個(gè)與水流方向成角的固定平面壁上，當(dāng)水流沖擊到平面壁后，分成兩面股水流流出沖擊區(qū)，若不計(jì)重量（流動(dòng)在一個(gè)水平面上），并忽略水流沿平面壁流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，試推求射流施加于平面壁上的壓力FP，并求出Q1和Q2各為多少？12、設(shè)從噴嘴中噴出的水流，以速度v0射向一與水流方向垂直的固定平面壁，當(dāng)水流被平面壁阻擋以后，對(duì)稱地分開(kāi)

52、。沿壁面的流速為v，若考慮的流動(dòng)在一個(gè)平面上，則重力不起作用，求此時(shí)射流對(duì)壁面的沖擊力。13、消防水管直徑D=0.15M, 噴嘴出口直徑d=0.03m， 設(shè)計(jì)流量。噴嘴和管路用法蘭連接并用螺栓固頂。不計(jì)水頭損失，求螺栓所受的總拉力。解：以消防水管中軸水平面為基準(zhǔn)面，取法蘭處斷面1-1和噴嘴出口處斷面2-2為研究斷面, 設(shè)總拉力為T 由連續(xù)性方程 則 ， 對(duì) 1-1和2-2 寫伯努利方程，動(dòng)量方程其中：，,（不計(jì)水頭損失）則：又： N 為水流在噴頭處所受阻力。解得：N=15.25 KN 因?yàn)?T=N =15.25KN即 螺栓所受的總拉力為 15.25KN14、矩形斷面的水渠有一平板閘門，寬度B=3.4m 上下游水深分別為,試求水流對(duì)；平板的沖力（不計(jì)水頭損失）。解：由連續(xù)性方程：對(duì)閘門兩邊寫伯努利方程：由于不計(jì)水頭損失，所以：解得：再由動(dòng)量方程： 其中：N為板對(duì)水流的阻力，其與水流對(duì)板的沖力大小相等。解得N=26.55KN 即所求水流對(duì)板