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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、单位质量力怎样
2、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？aKP6102.1.3 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。50/Nm1.4 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2c 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 950 kg/m 3，求油的动力粘度和运动粘度。 1.5 某种液体充满两平行边界的缝隙 内，液
3、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） 。 ()uTAx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0dyus/m10.26cm4,20y，利用给出的条件确定待定常数 A，B，C） 。CBA2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
4、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
5、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112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=1.5m，h=2.5m， 。问水箱底部和水下 1m 处的测压管水头ap20各为多少？相
6、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，h 2=200mm；h 3=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；h 1=150mm；h 2=10mm，求油的密度。习题图 2-3 2-4 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 3.5m，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
7、、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03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
8、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。2-10 如习题图 2-10 所示，一个直径为 D 的球（球的重量可忽略）处于平衡状态，导出 D 与的关系式。21,h习题图 2-10 2-11、试画出以下图中各曲面上的压力体剖面图，并指出垂直压力的方向。（a） (b) (c) (d) (e) (f)习题 2-11 图2-12 如习
9、题图 2-12 所示的密闭盛水容器，已知 h1=50cm,h2=120cm，水银测压计读数h=25cm。试求半径 R=0.5m 的半球形盖 AB 所受铅直方向和水平方向的静水总压力。习题图 2-12 2-13、图示为一弧形闸门，半径 ，挡水深度 ，旋转轴距渠底 ，闸门宽度m5.7Rm8.4hm8.5H。试求作用于闸门上的静水总压力的大小及作用点。m4.6b习题图 2-13第三章思考题1、拉格朗日法和欧拉法有何不同？2、流线有哪些性质？流线和迹线的区别和联系是什么？3、流动有哪些分类方法？4、什么是恒定流与非恒定流？什么是均匀流与非均匀流？什么是渐变流和急变流？有人说“均匀流一定是恒定流，急变流
10、一定是非恒定流” ，这种说法是否正确？为什么？5、总流连续方程的物理意义是什么？6、动水压强与静水压强有什么不同？在推导恒定总流能量方程时，为什么过流断面必须位于渐变流段？7、什么是总水头线和测压管水头线，两者的关系是怎样的？8、什么是水力坡度？9、恒定总流能量方程的限制条件有哪些？如何选取计算断面、基准面和计算点？10、应用能量方程判断下列说法是否正确：（1）水一定从高处向低处流动；（2）水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；（3）水总是从流速大的地方向流速小的地方流动？11、如图断面突然缩小管道通过粘性恒定流，管路装有 U 形管水银差计，判定压差计中水银液面A、B 哪个高？思考题 11
11、图12、拿两张薄纸，平行提在手中，当用嘴顺纸间缝隙吹气时，问薄纸是不动、相互靠拢还是向外张开？为什么？13、应用动量方程时要注意哪些问题？由动量方程求得的力若为负值，说明什么问题？待求未知力的大小与隔离体的大小有无关系？应用动量方程时如何选择隔离体。习 题3-1 如习题 3-1 图所示的管流，已知断面 A-A 处的流速分布为 ，圆管半径2max0our， ，且 A-A 断面中心点处的 ，求小管段的断面平均流速 。04rcm12r max0.2/ucs1v习题 3-1 图 3-2 某矩形断面渠道，底宽 b=20m，当通过流量为 Q=100m3/s 时，某断面处的平均流速，求该断面的水深。2.0/
12、vms3-3 某分汊河段如习题 3-3 图所示，已知在断面 A-A 处左汊河道过水断面面积为 2500，断面平均流速为 0.97m/s；右汊河道过水断面面积为 3400 ，断面平均流速为 0.62m/s。求：左、右汊道的分流量及总流量；各汊道的分流量占总流量的百分比（称为分流比） 。3-4 如习题 3-4 图所示的压力水管，小管直径 =20cm，A 断面形心点处的压强为 75KPa；大管d直径 =40cm，B 断面形心点处的压强为 45KPa，大管断面平均流速 =1m/s。求A、B 两断面d 间的总水头差；水流流向。习题 3-3 图 习题 3-4 图3-5 某变管径压力管流如习题 3-5 图所
13、示，已知 ， ， ，忽略水头损失，130dcm25c320dcm试求：通过管道的流量及 A、B 和 C 各点的压强；绘制测压管水头线。习题 3-5 图3-6 有一密闭盛水容器如习题 3-6 图所示，容器内气压由水银压差计测量，侧壁与直径为 5cm 的圆管相接，管长 ， ，压差计读数为h=0.4m，出流时总水头损失为 3.4m，求通过管道的6Lm5H流量。 习题 3-6 图 习题 3-7 图3-7 有一安装在压力管道上的压差式毕托管，如习题 3-7 图所示，已知管径 ，30dcm， ，求 A 处的点流速 。40hcm3160/kgmAu3-8 铅直放置的 90输水弯管，装有一水银压差计如习题 3
14、-8 图所示，直径 ，1，弯管段的水头损失 ，流量 ，求水银压差计中的水银面高25dc20.5jhg30.12/Qs差h。习题 3-8 图3-9 某管道过渡段（习题 3-9 图） ， ， ，流量为 ，不计 1-130dcm21c30.6/Qms1、2-2 两断面间的水头损失。问： 若流水自上向下流，且断面 1 处压力计的读数为 57N/cm2，水银面高差h 及断面 2 处的压力计读数为若干？若水流自下向上流，且断面 2 处压力计的读数为57N/cm2，其水银面高差h 及断面 1 处的压力计读数又为若干？ 习题 3-9 图 习题 3-10 图3-10 一竖直放置的文丘德里流量计如习题 3-10 图所示， ， ，水银压差计的130dcm215c读数 h=6cm，忽略两断面间的水头损失，求通过的流量。3-11 在石油管道中安装文丘里流量计，管道直径 ，流量计喉管直径 ，石油1220dm密度 ，流量计的流量系数为 ，现测得水银压差计读数 ，问此3850/kgm0.9515hc时管中流量 Q 为多少？3-12 贮水容器内水面保持恒定，底部接一铅直输水管，如习题 3-12 图所示，输水管直径，末端收缩管嘴出口直径 ，若不计水头损失，试求管中流量 A、B 、C、D 各15dc25dcm点的压强。习题 3-11 图
