工程流体力学习题.doc

工程流体力学习题
工程流体力学
第一章
思考题
1、为什么要引进连续介质的假设?为什么可以把液体当作连续介质?
2、非均质液体的密度应该如何表示?
3、流体粘度与哪些因素有关?它们随温度是如何变化的?对流体有何影响?
4、为什么水通常被视为不可压缩流体?什么情况下要考虑液体的可压缩性和表面张力特性?
5、液体内摩擦力的大小与哪些因素有关?牛顿内摩擦定律的适用条件有哪些?
6、图为管道过水断面水流流速分布图,从其对应部位取出水体A,试标出水体A顶面和底面切应力的方向。
思考题6图 7、为什么要引入理想液体的概念?它与实际液体有什么区别?
8、单位质量力怎样定义的?静止液体和作自由落体运动的液体所受的单位质量力分别为多少?
习题
,此时液体所受到的单位质量力为多少?
??106KPa,%,问需要增加多大的压强?
,%,试求该液体的体积模量。
?50cm2,厚度为 ,质量 m=5kg,沿着涂有厚度?=, 其速度u=,带动油层的运动速度呈直线分布,油的密度ρ=950 kg/m3,求油的动力粘度和运动粘度。
?内,液体的动力粘度为为η,有一面积为 A的极薄的平板以速度 u 平行于平板移动。x 为平板距上边界的距离。求:平板所受的拖力T,(缝隙内的流速按直
??u?T?ι(?)A线分布)。?
x??x???

(如第6题图),流速分布曲线DE为抛物线形,E点为抛物线端点,E点处du?0,水的运动粘度???10?6m2/s,试求y?0,2,4cm处的切应力(提示:先设流速分布dy
u?Ay2?By?C,利用给出的条件确定待定常数A,B,C)。
第二章
思考题
1、理想流体处于静止状态时受到哪几种力的作用?
2、等压面应具备什么条件?在什么条件下“静止液体内任何一个水
平面都是等压面”的说法是正确的?
3、下列哪一些是正确的等压面?
思考题3图
4、水静力学基本方程的形式和表示的物理意义是什么?
5、压力表和测压计测得的压强是绝对压强还是相对压强?
6、静止液体、流动液体中,各点的测压管水头是否相等?
7、绘制静水压强分布图的原理和方法是什么?为什么在工程中通常只需要计算相对压强和绘制相对压强分布图?
8、如图所示的容器中盛有两种不同重度的静止液体,试分析作用在容器 A B 壁面上的静水压强分布图应为哪一幅图?
思考题8图
9、压力中心D和受压平面形心C的位置之间有什么关系?什么情况下D点与C点重合?
10、有四个不同的盛水容器,如图所示,它们的底面积A和水深h都相等。试回答:1)各容器底面所受的静水总压力是否相等?2)容器底面所受到的静水总压力与地面对容器的反力N是否相等?(容器重量不计)
思考题10图
11、采用图解法与解析法求解平面静水总压力时,对受压面的形状是如何规定的?为什么?
12、如何确定压力体的体积?如何判断铅垂方向作用力Pz方向?
13、如图所示的容器 a 中盛有密度为?1的液体,容器 b中盛有密度为
?1和?2的两种液体,试分析两个容器中曲面 AB 上压力体及压力是否相同?
思考题13图
习题
2-1 如习题图2-1所示,已知z=,h=,p0?2pa。问水箱底部和水下1m处的测压管水头
各为多少?相对压强和绝对压强各为多少?
习题图2-1 习题图2-2 2-2 如习题图2-2,已知h1=10mm,h2=200mm;h3=180mm,求淹没深度H。 2-3 用习题图2-3的装置测量油的密度,已知:h=75mm;h1=150mm;h2=10mm,求油的密度。
习题图2-3
2-4 画出面上的流体静压强分布图。
习题图2-4
习题图2-5(本图数字需修改,见文字)
2-5 有一水箱装置如习题图2-7所示,,,水箱的自由面绝对压强为65kN/m()。1)若以地面为基准面,A、B两点的位能、压能及测压管水头各为多少?2)若以水箱为基准面,A、B两点的位能、压能及测压管水头又各为多少?
2-6 如习题图2-6所示为一船闸闸室的闸门,巳知闸室的宽度b=10m,上游水深h1=10m,闸室中水深h2=5m,求每扇闸门上的静水总压力P及其作用点。