中國石油大學工程流體力學試題集上課講義

大學工程流體力學試題集收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除大學工程流體力學試題集簡答題水擊現(xiàn)象及產(chǎn)生的緣由雷諾數(shù)、富勞得數(shù)、歐拉數(shù)的物理意義什么是流線、跡線，其主要區(qū)分壓力管路的主要特點什么是壓力體流體靜壓力的兩個重要特性串聯(lián)、并聯(lián)管路的主要特點系統(tǒng)、掌握體〔系統(tǒng)和掌握體的異同點〕氣體和液體粘度隨溫度變化有何不同歐拉平衡關系式及其適用條件質(zhì)量力、外表力的作用面及大小爭論流體運動的兩種方法及其它們的主要區(qū)分解答題矩形閘門AB可繞其頂端的A軸旋轉，由固定在閘門上的一個重物來保持1000kgG點處，GA30cm60，求水深為多少時閘門剛好翻開?收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除設流場的速度分布為u4t- 2y , v 2xx2y2 x2y2試確定流場的當?shù)丶铀俣龋弧?〕時，在y1速度。高速水流在淺水明渠中流淌，當遇到障礙物時會發(fā)生水躍現(xiàn)象，其水位將(a)所示〕，其簡化模型如圖(b)所示。設水躍前后流速在截面上分布為均勻的，壓力沿水深的變化與靜水一樣。假設流淌是定常的，壁面上的摩阻可以不考慮。求證：1V211V21gh1；〔1〕2；h1

1 2 2 水躍只有在V1

gh1hhgh1水躍過程中單位質(zhì)量流體的機械能損失為 2 1 g。4hh12Vhh1Vh1Vhh1Vh1h2V(a) (b) 1有一粘度為、密度為的流體在兩塊平板內(nèi)作充分進展的層流流淌，平h，兩塊平板之間的距離為L長度上的壓降為P，上下兩塊平板均靜止?！?〕流體的速度分布；〔2〕流速等于平均流速的位置。yxu

－y , v x ，w0，檢查此流淌是否是勢流？并求該流x2y2 x2y2動的勢函數(shù)，流函數(shù)，跡線方程。6m，管路直徑200m，沿程阻力系數(shù)為：λ1＝l1管段的流量Q。ΔdlλΔdlλ222Δdlλ111dlλ333dlλL=10m，D＝2m，油的D相對密度為0.8，深度為2，求作用在圓柱上的各分力大小和方向。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除油油水水u2ytt3v2xt，求時刻t=2，過點〔0，1〕的流線。h1h2h1、h2，水的密度為h1h2h＝0.1mm，中間液體的動力粘度0.1Pa·sL＝10cmb＝10cmu＝1.0m/sp1

0Pa，p2

106Pa，求維持平板運動所需的拉力LLuP1hP2ux2y2v2xyw0。流淌是否連續(xù)？是否無旋？求速度勢函數(shù)。24.H＝20m，l1＝150m，l2＝80m，l3＝80m，l4＝200m，d1＝流量。HH收集于網(wǎng)2，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除l1 l4Q Q收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系治理員刪除一矩形閘門兩面受到水的壓力，右邊水深H＝5米，左邊水深H ＝3米，1 2閘門與水平面成＝451米，求作用在閘門上的總壓力及作用點。H2H2H1uaxt2vayt2w0a為常數(shù)，求流線和跡線。圖示一管路系統(tǒng)，CDA、BL1

800米、L 600米，L 800米，d 0.2米，d 0.25米， 0.026，2 0 1 0 1 0.026，2

0.025，Q0

100升/秒。求Q、Q及d 。1 2 2AA35mB30mLd QL2d2Q21 1 1CLdQ1m0 0 0D1米〔垂直圖面方向〕，D＝4米，兩側有水，上游42米，求作用在門上的總壓力大小。4m4mD2muxt，vyt，w0t=0時，點的流線和跡線u密度為的不行壓縮流體以均勻速度u

R的水平圓直管，出口uuP2。

max

r2，RP、R2 1求：1〕最大流速u

；max流過圓管的流量；管壁對流體的作用力。PP1uP2如以下圖所示，設有一具有自由外表的薄層粘性流體的穩(wěn)定層流，流體密度為，粘度為1.流淌的速度分布；2.自由界面下具有與平均流速一樣速度的流體層的深度。平面流淌的流函數(shù) xy2x3y10，求平面流淌的勢函數(shù)、速度分量。充分進展的粘性流體層流，沿平板下流時，厚度b為常數(shù)，且p＝0，重xg，求其流速分布關系式。如下圖，水從水頭為h1的大容器經(jīng)過小孔流出射向一塊無重量的大平板，該平板蓋住了另一個大容器的一個水位為h2的小孔。設兩小孔的面積一樣。假設射流對平板的沖擊力恰好與它受到的靜水壓力相等，求h1/h2。hh1h2平面流淌的流函數(shù) 3x2yy3，求勢函數(shù)，并證明流速與距坐標原點的距離的平方成正比。緒論 1學時〔國際單位制，物理單位制，工程單位制〕，本課程特點與學習要求。第一章流體及其主要物理性質(zhì) 3學時流體上的力。流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設 0.5學時流體的概念，流體的根本特征，連續(xù)介質(zhì)模型及其引入的目的意義。流體的主要物理性質(zhì) 1.5學時流體與實際流體、可壓縮流體與不行壓縮流體、牛頓流體與非牛頓流體。作用在流體上的力 1學時作用在流體上力的分類，單位質(zhì)量力的概念。其次章流體靜力學 8學時和作用點位置確實定，壓力體的概念及畫法。流體靜壓強及其特性 1學時流體靜壓強的概念、兩個重要特性及其證明。流體平衡微分方程式 1學時〔歐拉平衡方程〕的推導方法與物理意義，歐拉平衡方程的式。重力作用下的流體平衡 1學時〔確定壓力、表壓、真空壓力〕的表示方法，壓強的度量單位，壓強分布圖。測壓計 1學時各種液式測壓計的計算，金屬測壓計簡介。靜止流體作用在平面上的總壓力 1學時靜止流體作用在任意外形平面上總壓力的大小、方向以及作用點的計算方法。靜止流體作用在曲面上的總壓力 2學時念。幾種質(zhì)量力作用下的流體平衡 1學時平直線運動流體的相對平衡，等角速旋轉運動流體的相對平衡。第三章流體運動學與動力學根底 10學時的推導，實際流體總流的伯努利方程的推導及嫻熟應用，緩變流的概念及特用。爭論流體運動的兩種方法 1學時歐拉法、拉格朗日法及其關系，歐拉法中加速度流場的描述。流體運動學的根本概念 1學時流速。連續(xù)性方程 1學時一元定常流淌的連續(xù)性方程，空間運動連續(xù)性微分方程。抱負流體運動微分方程及流線伯努利方程 1學時〔歐拉方程〕的推導，抱負流體沿流線的伯努利方程的推導。實際流體總流伯努利方程及其應用 3學時〔一般的水力計算、節(jié)流式流量計、測速管、流淌吸力等〕，水頭線及水力坡降。泵對液流能量的增加 1學時管路中設有泵站系統(tǒng)狀況下管流伯努利方程的應用，泵的排量、揚程和功率。定?？偭鞯膭恿糠匠碳捌鋺?2學時〔彎管推力、射流的反推力及自由射流對擋板的沖擊力計算〕。第四章流體阻力和水頭損失 8學時難點：水力半徑、當量直徑等根本概念及相關計算，管路中流淌阻力，雷諾試驗，層流、湍流的特征及判別標準，實際流淌運動微分方程式的應用，量綱分析的瑞利法及p定理，相像準數(shù)，圓管層流流淌規(guī)律，湍概念，層流邊層、水力光滑與水力粗糙，沿程阻力系數(shù)的試驗分析，莫迪圖的理解及應用，沿程水頭損失及局部水頭損失的計算。1．管路中流淌阻力產(chǎn)生的緣由及分類 0.5學時〔內(nèi)因及外因〕，水頭損失的分類。兩種流淌狀態(tài)及判別標準 1學時雷諾試驗，層流、湍流的特點及判別標準，雷諾數(shù)。實際流體運動微分方程式 0.5學時實際流淌運動微分方程式〔N-S方程〕的推導思路簡介、物理意義及其應用。因次分析和相像原理 2學時p定理，流淌相像的條件：幾何相像〔雷諾數(shù)、富勞德數(shù)、歐拉數(shù)等〕定義、物理意義及其在模型試驗中的應用。圓管層流分析 1學時得到圓管層流流淌規(guī)律。圓管湍流分析 1學時〕，圓管內(nèi)湍流構造，圓管內(nèi)平均速度分布，水力光滑和水力粗糙的概念。湍流沿程水頭損失的分析及計算 1學時解及應用，非圓管沿程水頭損失的計算。局部水頭損失分析及計算 1學時局部水頭損失產(chǎn)生的緣由及計算，包達公式，局部阻力系數(shù)確實定。第五章壓力管路的水力計算 6學時管嘴等根本概念，長管、短管的水力計算，串聯(lián)、并聯(lián)管路的水力特征，孔與水擊壓力的計算。管路特性曲線 0.5學時壓力管路、長管和短管、簡潔管路和簡單管路等根本概念，管路特性曲線。長管的水力計算 1.5學時〔串聯(lián)管路、并聯(lián)管路以及分支管路〕的水力計算及實例。短管的水力計算 1學時綜合阻力系數(shù)、作用水頭的概念，流量計算通式，短管的水力計算。孔口與管嘴泄流 2學時水頭孔口、管嘴泄流排空時間的計算。壓力管路中的水擊現(xiàn)象 1學時擊的預防。第六章非牛頓流體運動根底 4學時難點：非牛頓流體的分類及其流變曲線和流變方程，塑性流體管流受力分析，塑性流體的構造流，塑性流體和冪律流體的流淌規(guī)律。1．非牛頓流體的分類及其流變方程 1學時體的分類，牛頓流體及與時間無關的非牛頓