发布时间 : 星期五 文章工程流体力学习题及答案更新完毕开始阅读3a237832743231126edb6f1aff00bed5b8f37376
解：（1）判别流动是否有旋，只有判别是否等于零。
所以 流动为有旋流动。 角变形
所以流动无角变形。 (2) 故流动为无旋 同理
【】已知平面流动的速度分布，。试确定流动： （1）是否满足连续性方程；（2）是否有旋；（3）如存在速度势和流函数， 求出和。 解：（1）由是否为零
得
故满足连续性方程 （2）由二维流动的 得
故流动有旋
（3）此流场为不可压缩流动的有旋二维流动，存在流函数 而速度势不存在
积分得 故
，
因此 （常数可以作为零）
第4章 理想流体动力学
选择题
【4.1】 如图等直径水管，A—A为过流断面，B—B为水平面，1、2、3、4为面
上各点，各点的运动参数有以下关系：（）；（）；（）；（）。
解：对于恒定渐变流过流断面上的动压强按静压强的分布规律，即 ，故在同一过流断面上满足 （） 【】 伯努利方程中表示（）单位重量流体具有的机械能；（）单位质量流
体具有的机械能；（）单位体积流体具有的机械能；（）通过过流断面流体的总机械能。 解：伯努利方程表示单位重量流体所具有的位置势能、压强势能和动能之和或者是总机械能。故 （）
【】 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有以下关系：
（）；（）；（）；（）不定。
解：水平放置的渐扩管由于断面1和2形心高度不变，但因此（）
【】 粘性流体总水头线沿程的变化是：（）沿程下降；（）沿程上升；（）
保持水平；（）前三种情况都有可能。
解：粘性流体由于沿程有能量损失，因此总水头线沿程总是下降的 （）
【】 粘性流体测压管水头线沿程的变化是：（）沿程下降；（）沿程上升；
（）保持水平；（）前三种情况都有可能。 解：粘性流体测压管水头线表示单位重量流体所具有的势能，因此沿程的变化是不一定的。 （）
计算题
【】
如图，设一虹吸管a=2m,h=6m,d=15cm。试求：（1）管内的流量；（2）管内最高点S的压强；（3）若h不变，点S继续升高（即a增大，而上端管口始终浸入水内），问使吸虹管内的水不能连续流动的a值为多大。
解：(1)以水箱底面为基准，对自由液面上的点1和虹吸管下端出口处2建立1-2流线伯努利方程，则
其中
， ，
则 管内体积流量
(2)以管口2处为基准，对自由液面1处及管内最高点列1-流 线伯努利方程。则
其中 ,,
,,
即9 807 即点的真空压强
此℃）水的
(3)当不变，点增大时，当点的压强等于水的汽化压强时，
时点发生水的汽化，管内的流动即中止。查表，在常温下（15 汽化压强为1 697（绝对压强）以管口2为基准，列点的伯
努利方程，
其中 ，，
，
， （大气绝对压强）
【】
【】
即
【】
即
本题要注意的是伯努利方程中两边的压强计示方式要相同，由于为绝对压强，因此出口处也要绝对压强。
如图，水从密闭容器中恒定出流，经一变截面管而流入大气中，已知
H=7m,= ,A222
1=A3=50cm，A2=100cm，A4=25cm，若不计流动损失，试求：（1）各截面上的流速、流经管路的体积流量；（2）各截面上的总水头。 解：（1）以管口4为基准，从密闭容器自由液面上0点到变截面管出口处4列0－4流线伯努利方程， 其中 ，
即
由连续性原理，由于 故 又 由于 故 由于 故
流经管路的体积流量
（2）以管口为基准，该处总水头等于，由于不计粘性损失，因此各截面上总水头均等于。
如图，在水箱侧壁同一铅垂线上开了上下两个小孔，若两股射流在O点相交,试证明。
解： 列容器自由液面0至小孔1及2流线的伯努利方程，可得到小孔处出流速度。此公式称托里拆利公式（Toricelli），它在形式上与初始速度为零的自由落体运动一样，这是不考虑流体粘性的结果。
由 公式，分别算出流体下落距离所需的时间，其中
经过及时间后，两孔射流在某处相交，它们的水平距离相等， ，
其中 ，， 因此 即
如图，一消防水枪，向上倾角水管直径D=150mm，压力表读数p=3m水柱高，喷嘴直径d=75mm，求喷出流速，喷至最高点的高程及在最高点的射流直径。
解：不计重力，对压力表截面1处至喷咀出口2处列伯努利方程 其中
得
另外，由连续方程 得
上式代入式得 因此
设最高点位置为，则根据质点的上抛运动有
射流至最高点时，仅有水平速度，列喷咀出口处2至
最高点处3的伯努利方程（在大气中压强均为零）。
得
或者水平速度始终是不变的 由连续方程，最高点射流直径为
故 【】 如图，水以V=10m/s的速度从内径为50mm的喷管中喷出，喷管的一
端则用螺栓固定在内径为100mm水管的法兰上，如不计损失，试求作用在连接螺栓上的拉力。 解：由连续方程
故
对喷管的入口及出口列总流伯努利方程
其中 得
取控制面,并建立坐标如图,设喷管对流体的作用力为。
动量定理为
即 故
则作用在连接螺栓上的拉力大小为方向同方向相反.
第7章 粘性流体动力学
选择题：
速度v、长度l、重力加速度g的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。 速度v、密度、压强p的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。 解：（）。 速度v、长度l、时间t的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。 压强差、密度、长度l、流量Q的无量纲集合是：（a）；（b）；（c）；（d）。解：（）。 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是：（a）雷