流体力学题及答案

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1、一、选择题(略)二、  判断题(略)三、  简答题1.等压面是水平面的条件是什么？:①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下.2.同一容器中装两种液体，且，在容器侧壁装了两根测压管。试问：图中所标明的测压管中液面位置对吗？为什么？          　   解：不对，（右测压管液面要低一些，从点压强的大小分析）413.图中三种不同情况，试问：A-A、B-B、C-C、D-D中哪个是等压面？哪个不是等压面？为什么？          ：（a）A-A是 （b）B-B不是 （c）C-C不是，D-D是。四、作图题(略) 五、计算题(解题思路与答案)1.    

2、  已知某点绝对压强为80kN/m2，当地大气压强pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。解：用水柱高表示（1）该点绝对压强：8.16mH2o     （2）该点相对压强：-1.84mH2o（3）该点真空压强：1.84mH2o    用水银柱高表示（1）该点绝对压强：599.1mmHg41     （2）该点相对压强：-135.4mmHg     （3）该点真空压强：135.4mmHg 2.一封闭水箱自由表面上气体压强p0=25kN/m2，h1=5m，h2＝2m。求A、B两点的静水压强。        解：由压强基本

3、公式求解  =7.551mH2o   (74kN/m2)  =4.551mH2o   (44.6kN/m2)3如图所示为一复式水银测压计，已知，，，，(改为3.5m)。试求水箱液面上的绝对压强＝？ 41 解：①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面 ③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强. : =273.04kN/m2 4某压差计如图所示，已知HA=HB=1m，ΔH=0.5m。求：。        解：①找出等压面②求出相对的点压强③列平衡方程式求AB点的压强差.④空气的不计.   =47kN/m2     (4.8mH2o)5.水闸两侧都受

4、水的作用，左侧水深3m、右侧水深2m。试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）。 41     解：①画出相对压强分布图,②计算各侧静水压力,③求静水总压力的大小   ④列力矩平衡方程求静水总压力的作用点位置。   P=24.5 1.267m(作用点到底部的距离)6.一弧形闸门AB，宽b=4m，圆心角θ＝45°，半径r=2m，闸门转轴恰与水面齐平。求作用于闸门的静水压力及作用点（改为：作用力的方向）。       解：①画出压力体图,②计算水平方向分力、铅垂方向分力,③求出合力及作用力的方向41    92.59 

5、                                                                1． 述流体运动的两种方法是什么？简述其内容。答：（略）2.流体微团体运动分为哪几种形式?    答：①平移②线变形③角变形④旋转变形。3.写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。 （改为：写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。）答：流函数具有的性质①    流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。②    两流线间的函数值之差为为单宽流量。③    平面势流的流函数为一个调和

6、函数。答：流函数与流速势的关系①    流函数与势函数为调和函数。②    等势线与等流函数线正交。4．什么是过流断面和断面平均流速？为什么要引入断面平均流速？答：与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。415．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还是非均匀流？(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？(3)恒定流情况下，当判别第II段管中是渐

7、变流还是急变流时，与该段管长有无关系？ 　       　答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均匀流，Ⅱ是非均匀流。 （2）管中为非恒定流。 （3）有。管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。41四、计算题（解题思路）1． 恒定二维流动的速度场为，其中秒-1。（1）论证流线方程为；（2）绘出C＝0、1及4m2的流线；（3）求出质点加速度的表达式。 解：（1）流线方程为： 代入数值推导  （2）（略） （3）由：代入数值求解。        代入数值求解。答案:     2试检验下述不可压缩流体的运动是否存在？（1）（2）  解：由连续性微分方程，=0流体的运动存在

8、,反之流体的运动不存在。      答案:（1）代入数值求解，流体的运动不存在。