一、填空题12．液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。

13．静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。

16．作用于曲面上的水静压力P的铅直分力P等于其压力体内的水重。

z。

19．静压、动压和位压之和以p表示，称为总压。

z23．圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙无关。

24．根据λ繁荣变化特征，尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区，分别是层流区；临界区；紊流光滑区；紊流过渡区和紊流粗糙区。

34．1=M即气流速度与当地音速相等，此时称气体处于临界状态。

35．淹没出流是指液体通过孔口出流到另一个充满液体的空间时的流动。

36．气体自孔口、管路或条缝向外喷射所形成的流动，称为气体淹没射流。

37．有旋流动是指流体微团的旋转角速度在流场内不完全为零的流动。

50．附面层的分离发生在减速增压区。

附面层外主流区的流动属于有势流动。

附面层内的流动属于有旋流动。

二、判断题7．某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空。

对13．弯管曲率半径Rc与管径d之比愈大，则弯管的局部损失系数愈大。

错22．在研究紊流边界层的阻力特征时，所谓粗糙区是指粘性底层的实际厚度Δ小于粗糙高度。

对24．大孔口与小孔口都可认为其断面上压强、流速分布均匀，各点作用水头可以认为是一常数。

错三、简答题11．等角速旋转运动液体的特征有那些？答：（1）等压面是绕铅直轴旋转的抛物面簇；（2）在同一水平面上的轴心压强最低，边缘压强最高。

13．什么叫自由表面？答：和大气相通的表面叫自由表面。

14．什么是流线？什么是迹线？流线与迹线的区别是什么？答：流线是某一瞬时在流场中画出的一条空间曲线，此瞬时在曲线上任一点的切线方向与该点的速度方向重合，这条曲线叫流线。

区别：迹线是流场中流体质点在一段时间过程中所走过的轨迹线。

流线是由无究多个质点组成的，它是表示这无究多个流体质点在某一固定瞬间运动方向的曲线。

而迹线则是在时间过程中表示同一流体质点运动的曲线。

15．什么是流场？答：我们把流体流动占据的空间称为流场，流体力学的主要任务就是研究流场中的流动。

18．什么是恒定流动？什么是非恒定流动？答： 动平衡的流动，各点流速不随时间变化，由流速决定的压强、粘性力也不随时间变化，这种流动称之为恒定流动反之为非恒定流动。

21．什么叫孔口自由出流和淹没出流？答： 在容器侧壁或底壁上开一孔口，容器中的液体自孔口出流到大气中，称为孔口自由出流。

如出流到充满液体的空间，则称为淹没出流。

24．什么叫流管、流束、过流断面和元流？答：在流场内，取任意非流线的封闭曲线L ，经此曲线上全部点做流线，这些流线组成的管状流面，称为流管。

流管以内的流体，称为流束。

垂直于流束的断面称为流束的过流断面，当流束的过流断面无限小时，这根流束就称为元流。

四、计 算 题3． 宽为1m ，长为AB 的矩形闸门，倾角为︒45，左侧水深 13h =m ，右侧水深 22h =m 。

试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？[解] 压强分布图略，根据图计算如下：22121211sin 45sin 4522P P P h h γγ=-=⋅︒-⋅︒119.80739.807222=⨯⨯-⨯⨯ 62.327.6534.65=-=kN1122D P y P y P y ⋅=⋅-⋅1122D P y P y y P⋅-⋅=122262.327.65)3245324534.65h h ⨯⨯-⨯+⨯︒⨯︒=62.327.65334.65⨯=176912.4634.65-==m5． 有一圆滚门，长度 10l =m ，直径 4D =m ，上游水深 14H =m ，下游水深22H =m ，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。

[解]2221211()2x P P P l H H γ=-=⋅⋅-2219.80710(42)2=⨯⨯⨯- 590=kN234z P V A l R l γγγπ=⋅=⋅⋅=⋅⋅⋅⋅39.8074104π=⨯⨯⨯ 920=kN6． 一弧形闸门AB ，宽 4b =m ，圆心角 ︒=45ϕ，半径 2r =m ，闸门转轴恰与水面齐平，求作用于闸门的水静压力及作用点。

[解] 2sin =⋅=ϕγh21449.80739.22x P h b γγ=⋅⋅==⨯=kN z P V b γγ=⋅=⋅⨯面积()b γ=⨯⨯-扇形面积三角形面积 2211()9.8074(1)822b r h πγπ=⨯⋅-=⨯⨯- 22.4=kN45.2P ==kN8． 用水银比压计量测管中水流，过流断面中点流速u 如图。

测得A 点的比压计读数60h ∆=mm 汞柱。

（1）求该点的流速u ；（2）若管中流体是密度为0.8g/cm 3的油，h ∆仍不变，该点流速为若干，不计损失。

[解] γγA Bp g u p =+22h p p g u B A ∆⋅-=-=)(212γγγγγ当管中通水时：h h ∆⨯=∆⋅-6.121γγγ3.85u ===m/s当管中通油时：h h ∆⨯=⨯⨯-=∆⋅-16807.98.0807.98.04.1331γγγ4.31u ===m/s10． 直径为1700d =mm 的管道在支承水平面上分支为2500d =mm 的两支管，A-A 断面压强为70kN/m 2，管道流量0.6Q =m 3/s ，两支管流量相等：（1）不计水头损失，求支墩受水平推力。

（2）水头损失为支管流速水头的5倍，求支墩受水平推力。

不考虑螺栓连接的作用。

[解] 11210.61.56(0.7)4Q v A π===⨯m/s 22220.31.53(0.5)4Q v A π===⨯m/sgvp g v p 22222211+=+γγγγγγ1221222112253.1256.122p g g p g v g v p p ≈-+=-+= 2170p p ==kN/m 2写能量方程式：Rx v Q A p v Q A p +︒⨯+⨯=+30cos )(222221111ρρ︒⨯+⨯-+=30cos )(22222111v Q A p v Q A p Rx ρρ]53.13.01000)7.0(470000[356.16.01000)7.0(47000022⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯=ππ30801393219 3.219N =+==kN当记入损失时：gv g v p g v p 252222222211++=+γγ 264.15p =kN/m 2同理35.24Rx =kN11．油在管中以1v =m/s 的速度流动，油的密度920ρ=kg/m 3，3l =m ，25d =mm 水银压差计测得9h =cm ，试求（1）油在管中的流态？（2）油的运动粘滞系数υ？（3）若保持相同的平均流速反向流动，压差计的读数有什何变化？ [解] （1）若为层流：22v d l h f ρλ⋅⋅=264)(2v d l d v g h ⋅⋅⋅⋅=⋅-⋅ρυρρ油汞 22320.09(13600920)9.807l v d υ⋅⋅⋅-⨯=23231920(0.025)υ⨯⨯⨯⨯=2440.09126809.8(2.5)100.7910323920γ--⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯m 2/s校核是否为层流 3161079.0025.01Re 4=⨯⨯==-υvd所以为层流。

（3）若倒流：则下端压强大于上端压强，h 仍为9cm 。

12．油的流量77Q =cm 3/s ，流过直径6d =mm 的细管，在2l =m 长的管段两端水银压差计读数30h =cm ，油的密度900ρ=kg/m 3，求油的μ和υ值。

[解] 设若为层流 2772.720.785(0.6)v ==⨯m/s22f l v p d ρλ⋅=⋅⋅2()2vl h g d ρρρλ⋅⨯-⨯=⋅⋅油汞油260.3127009.8(0.006)8.610232900 2.72υ-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯m 2/s638.6109007.7510μυρ--=⋅=⨯⨯=⨯Pas验证：62.720.006Re 189720008.610u dυ-⋅⨯===〈⨯ 故为层流。

13． 水箱侧壁接出一根由两段不同的管径所组成的管道。

已知1150d =mm ，275d =mm ，50l =m ，管道的当量糙度0.6K =mm ，水温为20o C 。

若管道的出口流速22v =m/s ，求（1）水位H 。

（2）绘出总水头线和测压管水头线。

[解]（1）2222175()2()0.5150d v v d ==⨯=1m/s 1160.50.15Re 742571.0110v d υ-⋅⨯===⨯12260.50.15Re 742571.0110v d υ-⋅⨯===⨯210.6()0.004150K d ==20.6()0.00875K d ==由叶迪图可知 0.03λ=1；0.037λ=2221122121222l v l v h d g d gλλ=⋅⋅+⋅⋅f 2250(0.5)5020.030.0370.1520.0752g g=⨯⨯+⨯⨯ 0.1275 5.03 5.16=+= m0.5λζ= 0.5]0.375ζ=⨯⨯=221油2A 75[1-()]=0.5[1-()A 15022120.50.3750.006370.080.08622m v v h g g=⋅+⋅=+=220.2 5.160.086 5.442f m v H h h g=++=++=210.012752v g =m ； 220.22v g=m 22． 两水池用虹吸管连通，上下游水位差2H=m ，管长13l =m ，25l =m ，34l =m ，直径200d =mm ，上游水面至管顶高度1h =m 。

已知026.0=λ，进口网5.1=ζ（每个弯头），出口0.1=ζ，求： （1）虹吸管中的流量；（2）管中压强最底点的位置及其最大负压值。

[解] 写上、下游水面的能量方程：2222212()(0.02102 1.51)15.222220.22l v v v l v v H d g g g d g gλζλζ=⋅⋅+⋅=⋅⋅+=⨯++⨯+=⨯∑220.1315215.215.2v H g ===1.6v ==m/s220.2 1.65104Q A v π-=⋅=⨯⨯=⨯m 3/s压强最低点在2l 末端，则222120(10 1.5)222p l l v v v h g d g gλγ+=+++++208[1(12.50.02)][10.131513.3] 2.7520.2p v g γ=-++=-+⨯=-m23． 如图水泵抽水系统，管长、管径单位为m ，ζ给于图中，流量34010Q -=⨯m 3/s ，03.0=λ。