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K?2.2?106KPa，欲使其体积减小0.4%，问需要增加多大的压强？ 1.3当压强的增量为50KN/m2，某种液体的密度增长0.02%，试求该液体的体积模量。

1.4平板面积为50?50cm2,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ρ＝950 kg/m3，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，液体的动力粘度为为η，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

??u?T?ι(?)A线分布）。 ?

x??x???

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

du?0，水的运动粘度??1.0?10?6m2/s，试求y?0,2,4cm处的切应力（提示：先设流速分布dy。 u?Ay2?By?C，利用给出的条件确定待定常数A，B，C）

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?1的液体，容器 b中盛有密度为?1和?2的两种液体，试分析两个容器中曲面 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，p0?2pa。问水箱底部和水下1m处的测压管水头

各为多少？相对压强和绝对压强各为多少？

习题图2-1 习题图2-2 2-2 如习题图2-2，已知h1=10mm，h2=200mm；h3=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；h1=150mm；h2=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