静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。
2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为：z1?p1 ??z2?p2
?或p?p0??gh?p0??h
同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强可以互换，比势能总是相等的。
2-4如图2-22所示，一圆柱体d＝0.1m，质量m＝50kg．在外力 f＝520n的作用下压进容器中，当h=0.5m时达到平衡状态。求 测压管中水柱高度h＝? 解：由平衡状态可知：（f?mg)??g(h?h) ?(d/2)2 代入数据得h=12.62m
2.5盛水容器形状如图2.23所示。已知hl＝0.9m，h2＝0.4m，h3＝1.1m，h4＝0.75m，h5＝ 1.33m。求各点的表压强。
解：表压强是指：实际压强与大气压强的差值。 p1?0(pa)
p2?p(pa) 1??g(h1?h2)?4900 p(pa) 3?p1??g(h3?h1)??1960 p4?p(pa) 3??1960
p(pa) 5?p4??g(h5?h4)?7644
2-6两个容器a、b充满水，高度差为a0为测量它 们之间的压强差，用顶部充满油的倒u形管将两
=900kg／m3，h＝0.1m，a＝0.1m。求两容器中的 压强差。
解：记ab中心高度差为a，连接器油面高度差为h，b球中心与油面高度差为b；由流体静 力学公式知：
f2p2??水gh?p4??油gh f3??gh?22dd??????????pa?p2??水g（a?b) ?2??2? pb?p4??水gb
?p?pa?pb?p2?p4??水ga?1079.1pa
2-8一水压机如图2.26所示。已知大活塞直径d＝
11.785cm，小活塞直径d=5cm，杠杆臂长a＝15cm，b＝ 7.5cm，活塞高度差h＝1m。当施力f1＝98n时，求大活
塞所能克服的载荷f2。
解：由杠杆原理知小活塞上受的力为f3：f3?b?f?a 由流体静力学公式知：
f3f2??gh? ?(d/2)2?(d/2)2 ∴f2=1195.82n
如果不计盖板自重以及盖板与铰链间的摩擦力，问开起盖板的力t为
解：建立如图所示坐标系oxy，o点在自由液面上，y轴沿着盖板壁 面斜向下，盖板面为椭圆面，在面上取微元面da,纵坐标为y，淹深 df??ghda??gysin?da 板受到的总压力为
f??df??gsin??yda??gsin?yca??hca aa
压力中心距铰链轴的距离为 ：
?l?yc?jch0d1????0.44h0?ycasin45?2sin45???a???absin45???a3b
x=d=0.6m,由理论力学平衡理论知，当闸门刚刚转动时，力f和t对铰链的力矩代数和为零，即： ?m?fl?tx?0 故t=6609.5n
ao垂直放置，b端封闭，管中盛水，其液面到o点的距离l2＝0.23m，
此管绕ao轴旋转。问转速为多少时，b点的压强与o点的压强相 同?ob段中最低的压强是多少?位于何处? 相对静止液体压强分布为： p?p0???2r2 2??z
以a点为原点，oa为z轴建立坐标系 o点处面压强为p0?pa??gl2 b处的面压强为pb?pa???2r2 2??gz
其中：pa为大气压。r?l1sin45?,z?l1cos45??l2 ob中的任意一点的压强为
??2r2?p?pa????g(r?l2)? ?2?
对上式求p对r的一阶导数并另其为0得到，r? 即ob中压强最低点距o处l??g?2 45??0.15m 代入数据得最低压强为pmin=103060pa
第三章习题（吉泽升版）
x ?u z ?3.1已知某流场速度分布为
u x ? 2 , u y ? ? 3 y ,z ? 3 ，试求过点(3，1，4)的流线。
解：由此流场速度分布可知该流场为稳定流，流线与迹线重合，此流场流线微分方程为： 即：
3求解微分方程得过点(3,1,4)
的流线方程为： ??(x?2)y?1? 3??(z?3)y?1
333.2试判断下列平面流场是否连续? ux?xsiny,uy?3xcosy 解：由不可压缩流体流动的空间连续性方程（3-19，20）知： ，
3.4三段管路串联如图3.27所示，直径d1=100 cm，
d2=50cm，d3＝25cm，已知断面平均速度v3＝10m/s， 求v1,v2，和质量流量(流体为水)。
解：可压缩流体稳定流时沿程质量流保持不变， 质量流量为： m???q??水v3a3?490?kg/s?
3.5水从铅直圆管向下流出，如图3.28所示。已知管直径 d1＝10 cm，
管口处的水流速度vi＝1.8m/s，试求管口下方h＝2m处的水流速度
v2，和直径d2。 解：以下出口为基准面，不计损失，建立上出口和下出口面伯努 利方程：
【篇三：材料加工冶金传输原理】
动量传输：在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区 向低速度区的转移。
热量传输：是热量由高温区向低温区的转移。
质量传输：质量传输是指物系中的一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。
相对于固体，流体在力学上的特点： ＊流体不能承受拉力；
＊对于牛顿流体：切应力与应变的时间变化率成比例，而对弹性体（固体）来说，其切应力则与应变成比例。
＊固体只能以静变形抵抗剪切力，流体则连续变形，除非外力作用停止。
流体的粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性。由粘性产生的作用力叫做粘性阻力或内摩擦力。 流体中出现粘性的原因：由于分子间内聚力（引力）和流体分子的垂直流动方向热运动（出现能量交换）。在液体中以前者为主，气体中以后者为主，所以液体的粘度随温度升高而减小，由于温度升高时分子间距增大，分子间引力减小；而气体的粘度则随温度的升高而增大，由于此时分子的热运动增强
温度对粘度的影响，当温度升高时，液体的粘度降低，但是气体则与其相反，当温度升高时分子间的吸引力减小，粘度值就要降低；而造成气体粘度的主要原因是气体内部分子的杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以粘度值将增大。
牛顿流体: 实际上，流体都具有粘性，凡流体在流动时，粘性力与速度梯度的关系都能用牛顿粘性定律
全部气体和所有单相非聚合态流体(如水及甘油等)均质流体都属于牛顿流体。
理想流体是一种内部不能出现摩擦力，无粘性的流体，既不能传递拉力，也不能传递切力．它只能传递压力和在压力作用下流动，同时它还是不可被压缩的。
非稳定流:如果流场的运动参数不仅随位置改变，又随时间不同而变化;
稳定流:如果运动参数只随位置改变而与时间无关;
迹线定义：迹线就是流体质点运动的轨迹线迹线的特点是：对于每一个质点都有一个运动轨迹，所以迹线是一族曲线，而且迹线只随质点不同而异，与时间无关 连续性微分方程：
连续性微分方程的物理意义：流体在单位时间内流经单位体积空间输出与输入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。
流线：同一瞬时流场中连续的不同位置质点的流动方向线。流线的三个特征： 1）非稳定流时，流场中速度随时间改变，经过同一点的流线其空间方位和形状是随时间改变的；2）稳定流时，由于流场中各点流速不随时间改变，所以同一点的流线始终保持不变，且流线上质点的迹线与流线重合。3)流线不能相交也不能转折。
流线的作用：在流线分布密集处流速大，在流线分布稀疏处流速小。因此，流线分布的疏密程度就表示了流体运动的快慢程度
流管：在流场内取任意封闭曲线l（如下图），通过曲线l上每一点连续地作流线，则流线族构成一个管状表面叫流管。流束：在流管内取一微小曲面da，通过da上每个点作流线，这族流线叫做流束。流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量 质量力
某种力场作用在流体所有质点上的力。作用在全部质量上的非接触力称为质量力
表面力：实质作用于流体外界面的力
体积力：质量立与受力流体的质量成正比
质量力与表面力的区别：①作用点不同：质量力作用在每一个流体质点上；表面力作用在流体的表面上②质量力与流体的质量成正比；表面力与所取流体表面积成正比③质量力是非接触力，是力场的作用；表面力是接触产生的力
伯努利方程的应用条件：1)流体运动必须是稳定流。2)所取的有效断面必须符合缓变流条件；但两个断面间的流动可以是缓变流动，也可以是急变流动。3)流体运动沿程流量不变。对于有分支流(
或汇流)的情况，可按总能量的守恒和转化规律列出能量方程。4)在所讨论的
两有效断面间必须没有能量的输入或输出。
层流：流体质点在流动方向上分层流动，各层互不干扰和渗混，这种流线呈平行状态的流动称为层流
湍流：流体流动时，各质点在不同方向上作复杂的无规则运动，互相干扰地向前运动，这种流动称为湍流
沿程阻力：它是沿流动路程上由于各流体之间的内摩擦力而产生的流动阻力也叫摩擦阻力
局部阻力：流体在流动中遇局部障碍到局部障碍而产生的阻力称局部阻力，所谓局部障碍包括流道发生弯曲、流通截面扩大或缩小、流体通道中设置了各种各样的物件如阀门等
脉动现象：湍流运动实质上是非稳定流动，即使边界条件恒定不变，任一点瞬时速度仍具有随机性质的变化。但是这种变化在足够长时间内，始终是围绕某一“平均值”而上下摆动的现象
几何相似：各长度之比保持一常数——相似常数（无量纲）物理相似：空间对应的点与时间对应的瞬间，表征该现象特征的所有物理