流体力学题及答案.doc

一、 (略) 二、??(略) 三、?? 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？ ? ? ? ? ? ? ? ??? 　 3. 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.?????? 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：599.1mm Hg ????? （2）该点相对压强：-135.4 mm Hg ????? （3）该点真空压强：135.4 mm Hg ? 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：由压强基本公式求解 ?? = 7.551 mH2o??? (74 kN/m2) ?? = 4.551 mH2o??? (44.6 kN/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＝？ ? ? 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. ? :? =273.04 kN/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. ??? =47 kN/m2????? (4.8 mH2o) 5. 水闸两侧都受水的作用，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）。 ? ? ? ? ? ? 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 ???? 92.59????? ???????????????????????????????????????????????????????????? 1．? 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。 5．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段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系？ ?　 ? ? ? ? ? ? ? 　 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。 四、计算题（解题思路） 1．? ，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