工程流体力学习题

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1、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

2、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1.1容器中盛有静止液体，此时液体所受到的单位质量力为多少？1.2假设水的体积弹性系数，欲使其体积减小0.4%，问需要增加多大的压强？1.3当压强的增量为，某种液体的密度增长0.02%，试求该液体的体积模量。1.4平板面积为,厚度为1.0cm，质量m=5kg，沿着涂有厚度=1.0mm油的斜面向下作等速运动，其速度u=1.0m/s,带动油层的运动速度呈直线分布,油的密度ρ＝950kg/m3，求油的动力粘度和运动粘度。1.5某

3、种液体充满两平行边界的缝隙内，液体的动力粘度为为，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，（缝隙内的流速按直线分布）。第1.4题图第1.5题图第1.6题图1.6水流在平板上运动(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，水的运动粘度，试求处的切应力（提示：先设流速分布，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

4、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AB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

5、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中盛有密度为的液体，容器b中盛有密度为和的两种液体，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

6、2-1所示，已知z=1.5m，h=2.5m，。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2-22-2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2-32-4画出习题图2-4中各平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，箱底高出地面3.

7、5m，箱中水深2.5m，水箱的自由面绝对压强为65kN/m2（0.65工程大气压）。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。习题图2-6习题图2-72-7矩形平板闸门AB一侧挡水（习题图2-7），己知闸门长L=3m，宽b=1m，形心点水深hc=2.5m；倾角，闸

8、门上缘A处设有转铀，闸门自重G=30kN，若不计门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T。2-8如习题图2-8所示为一混凝土重力坝，为了较核坝的稳定性，试分别计算当下游有水和无水时两种情况下，每单位宽度上的静水总压力。习题图2-8习题图2-92-9如习题图2-9所示为一长方形平面闸门，高3m，宽2m，上游水位高出门顶3m，下游水位高出门顶2m，求：1）闸门所受总压力和作用点；2）若上下游水位同时上涨1m时，总压力作用点是否会有变化?试作简要论证。