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流体力学课后习题答案龙天渝【篇一：流体力学_龙天渝_流体动力学基本】 １、选择题　２、计算题 一、复习思考题　1.比较拉格朗日法和欧拉法,两种措施及其数学体现式有何不同？ 2.什么是流线？流线有哪些重要性质,流线和迹线有无重叠的状况? 3.总流持续性方程的物理意义是什么? 4.何谓均匀流及非均匀流?以上分类与过流断面上流速分布与否均匀有无关系?　5.何谓渐变流,渐变哪些有哪些重要性质?引入渐变流概念，对研究流体运动有什么实际意义？ 6.动能校正系数及动量校正系数的物理意义是什么?　7.阐明总流伯努力利方程各项的物理意义和几何意义 8．应用总流伯努力利方程解题时,在所取过流断面上，不同点单位重量液体具有的机械能与否相等？ 9．结合公式的推导,阐明总流伯努力利方程的合用条件 10.结合公式推导,阐明总流动量方程合用条件　二、习题　1、选择题　3-1 恒定流是: （a)流动随时间按一定规律变化;　(b)流场中任意空间点的运动要素不随时间变化; (c）各过流断面的流速分布不同; (ｄ)各过流断面的压强相似 3-2 非恒定流是: （a)?u/？t＝０; (b)?u/?ｔ≠０； (c）？u/？ｓ=0; (d）？u/?ｓ≠0。

3-3 一元运动是: （a)均匀流;　(b）速度分布按直线变化；　(c）运动参数是一种空间坐标和时间变量的函数;　（d)限于直线运动 3－４ 均匀流是： (ａ）本地加速度为零； (b)迁移加速度为零; (c）向心加速度为零； (d)合加速度为零　3-５ 变直径管的直径d1=32０mｍ,d2＝１6０ｍm,流速ｖ1＝1.5m／ｓ，v２为:　(ａ）3 m/ｓ； （b)４ ｍ/ｓ;　(ｃ)6ｍ/s； （d)9　m/ｓ 3-6 一等直径水管，a-ａ为过流断面,b－b为水 平　面,1、2、３、４为面上各点,各点的运动物理　量　 有如下关系: （a）p1=p２; （b)p3= ｐ４;　(a）单位重量流体具有的机械能； (ｂ)单位质量流体具有的机械能;　（c）单位体积流体具有的机械 能;　（ｄ）通过过流断面流体的总机　械能 3-8　水平放置的渐扩管如图所 示,如忽视水头损失,断面形 心点的压强有如下关系： (a）p1p2； （ｂ）p1=ｐ2； (c)p１ｐ２; (d)不定　3-9 粘体流体总水头线沿程的变化是: (ａ)沿程下降； (ｂ)沿程上升; (c）保持水平; （d)前三种状况均有也许 3-１０ 粘体流体测压管水头线的沿程的变化是： (ａ)沿程下降； （ｂ)沿程上升;　(ｃ）保持水平；　（d）前三种状况均有也许。

2、计算题　3-１１　已知流场ｕｘ=2t+2x＋2ｙ，uy=ｔ-y+z,ｕｚ=t+x－z求流场中x=2,y=２，z=１的点在　２ｔ=３时的加速度（m/s)35.８6m／ｓ） 3-12 已知流速场ｕx=xy3,ｕy=－1／３ｙ3,uz=xy,试求: ２（1)点(1，２,３)之加速度;(13.06m／ｓ)(２)是几元流动? （3)是恒定流还是非恒定流;　(4）是均匀流还是均匀定流? 3-１3已知平面流动的速度分布为ｕx=a,uy=b，其中a、b为常数求流线方程并画出若干条ｙ0时的流线b／a)x-y＝c） 3-14 已知平面流动速度分布为uｘ＝－ｃy/(x2+ｙ2),uy＝　cx/(x２+y2），其中ｃ为常数 ２2求流线方程并画出若干条流线ｘ+y=c) 3-1５已知平面流动的速度场为u=（4ｙ-6x）ti＋（6y-９x)tj求t=1时的流线方程并绘出x=0至x=４区间穿过x轴的4条流线图形１.5x-y=c)　3－1６　水管的半径r0=30ｍm,流量q=４01ｌ/s ，已知过流断面上的流速分布为u=uｍａx(ｙ/ｒ0)１/7式中:uｍaｘ是断面中心点的最大流速，y为距管壁的距离试求: （1)断面平均流速；　(２）断面最大流速; (3）断面上等于平均流速的点距管壁的距离。

145．0８cm/ｓ；１77.65cm／s;0.726cｍ／s;） 3-17　不可以压缩流体对下面的运动与否满走持续性条件？ （１)ｕx＝2ｘ2+y２,uy＝x3-x(y２-2y） (２）ｕx=ｘt+２y,uy=ｘｔ2-yt (３）ux＝ｙ２+２ｘｚ，ｕy＝-2ｙｚ-x２yz,uz=1/２x２z2＋x３y４((1）不持续;（２)持续;(3)持续）　3-18 已知不可压缩流体平面流动在y方向的流速分量为ｕy=y２－２x+2ｙ，求速度在x方向的分量uxuｘ=-(2xy+２x)+ｆ（y)) 3-19　水管直径50mm,末端的阀门关闭时，压力表读值为2１kｎ/ｍ2,阀门打开后读值降至5．５　ｋｎ/m２,如不计水头损失，求通过的流量10.９l／s)　 3-2０ 水在变直径竖管中流动，已知粗管直径d1=300ｍｍ,流速v1=6m/s为使两断面的　压力表读值相似,试求细管直径(水头损失不计）d2=０.2４m) 3－２1 一变直径的管段ab,da＝0.2ｍ,ｄb=0．4ｍ，高差?h＝1.５m,今测得pa=３0kn/m２，pｂ=３0kｎ／ｍ2,b点断面平均流速vb=6ｍ／s试判断水在管中的流动方向流向b-ａ) 返回顶部目录３－２2　用水银压差计测量水管中的某带内流速ｕ,如读值？ｈ=60mm，求该点流速。

３.8５m／s） 3-２3 为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计，管道直径d1＝200ｍｍ，流量计喉　hp=150mm问此时管中流量q多大?（５１.1ｌ／s)　3-24 水箱中的水从一扩散短管流到大气中直径　ｄ1＝１００mｍ,该处绝对压强p1=０.5大气压,直径d２=1５0mm 求水头h水头损失不计1.２3m)【篇二:流体力学_龙天渝_流体动力学基本】ass=ｔxt＞一、学习指引 1.重要概念:　流线,过流断面,均匀流,渐变流，恒定流 注:①流体是空间曲线对恒定流其空间位置不变,对非恒定流随时间而变化 ②渐变流是将流速的大小和方向变化不大的流段当作均匀流所作的工程近似，与均匀流无明确的界定，根据经验而定例:锥角较小的扩散段或收缩段，断面面积a(s)满足ｄa/ｄs=0的断面附近的流段是渐变流 ③过流断面,到处与流线垂直的断面 2．基本方程： 下述基本方程断面均取过流断面才成立　①持续性方程 条件：不可压缩流体恒定流ｖa=ｃｏｎsｔ即 v1a1=v２a2 ②总流能量方程 条件:不可压缩流体恒定流,断面位于渐变流段，重力作用　z1?1？１１?ｚ2？2？２２?hl１?２　 2 ２ ③动量方程 条件：不可压缩流体恒定流，流出流进断面位于渐变流段,惯性坐标系。

条件:不可压缩流体恒定流，流出流进断面位于渐变流段，惯性坐标系二、难点分析　三、习题详解b立元流能量方程b点位管口　由过流断面1—1’上压强分布规律及比压计中静压强分布规律，可得:解:不妨设流动方向为断面１至断面２,则立能量方程: ｐｖpv z１?1?1?ｚ２?2?2？ｈｗ 2 2 由持续性方程v１a１=v2a２得：　v2=v１a１/ａ２= v1d12/ｄ2２=4v1＝8m/s(２） 在差压计中,等压面３－3’,ｐ３=p3’　∴ 　实际流向与假设相反流体应从２-２’流到1-１’ 由(5)式得压强差: 答:流体由断面2流向断面１，水头损失ｈw=0.54ｍ，压强差ｐ１-p2 ＝３8．6ｋpa 例３－4.水由管中铅直流出，求流量及测压计读数略水头损失 v１=4.15m／ｓ;在水管出口中心a点与盘中心ｂ点立元流能量方程,并用v１替代ua,有:【篇三：流体力学_龙天渝_流体静力学】一、学习导引= ，?y= ,?ｚ= （２－1）　(２）压强微分 质量力只有重力的条件下，液体的位置水头与压强水头之和等于常数,即+　= (2-4) 式中,为液体的重度 如果液面的压强为 = + 0,则液深　处的压强为 (2-5）　3、物体壁面受到的静止液体的总压力　计算静止液体对物体壁面的总压力时，只需考虑相对压强的作用。

(１)　平面壁 总压力压力中心 ＝ = cａ （2-6) +　 （２-７) 式中,坐标从液面起算;下标d表达合力作用点;c表达形心2) 曲面壁 总压力分力式中,别是　,　和 =　,　(２-8) ,　和 分 分别是曲面在,方向的投影面积;的形心的沉没深度;是压力体的体积　4、浮体的稳定性 设表达定倾半径，表达偏心距，它等于浮体平衡时,重心与浮心的距离,浮体的平衡有三种状况: 稳定平衡＝ 随遇平衡 不稳定平衡　定倾半径的定义是 （2－9） 式中,是浮体被沉没的体积;是浮面对其转轴的面积惯性矩 二、难点分析 1.　通器内不同液体的压强传递 式(2-４)、（2-5)只适合于同一种液体，如果连同器里有若干种液体,则要注意不同液体之间的压强传递关系 例如，计算图２-1所示的容器里液体的表面压强　:　 2． 平面壁的压力中心　如图2-2（a)所示,挡水 板伸至水面,如果被淹部分的板长为,则压力中心距板底 但如果平面板沉没在水下,如图２-２ （ｂ)所示，则压力中心的坐标可按式(２-７）计算如平面板的左右受压或一侧受两种不同重度的液体压力时，可根据合力的力矩等于各分力矩之合的措施求得，计算措施如下: 式中, ;为左侧（上部）液体的总压力， 为左侧为 (上部）液体的压力中心;为右侧(下部)液体的总压力,　右侧(下部）液体的压力中心。

如图2-2(c）所示 3． 复杂曲面的压力体 压力体是物体表面与液面或液面的延伸面以及铅垂面所围合的空间体积压力体内不一定有液体对的地辨认压力体，可以使铅垂方向的总压力的计算得到简化　压力体代表的铅垂方向的压力方向可根据压力体内与否装有液体拟定,如压力体内实际装有液体,其压力方向向上;反之，方向向下　压力体的对的绘制应注意围合压力体的三种表面:即底面是受压的曲面，顶面是受压曲面在自由表面或自由表面的延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅垂面对于复杂曲面,压力体应分段计算,注意各分段压力体所代表的铅垂方向压力的方向 4. 旋转容器内液体的相对静止 液体随容器作等角速度旋转(即液体质点以及质点与容器边壁无相对运动),此时,容器内的液体处在相对静止其压强分布与自由表面的方程式为解题时,恰本地选择坐标原点，可以使得上述体现式简化 解题时,常常运用到高等数学的一种定理:抛物线所围的体积等于同高圆柱体体积的一半证明如下:　设抛物线方程为　，当 时,　,即 ，则: 式中,　正是同高等径圆柱体的体积　三、习题详解 【2－1】如题2-1所示，已知＝20求水深 ,=24０　， ， 【解】设水和水银的密度分别为和 两式相减，化简后算得: ，本地大气压为,则。