细断面雷诺数关系是 Re1 ? 2R e2 。
?
边长分别为a、b的长方形过流断面，其水力半径为
ab 2(a
? b)
相当直径（当量直径）为
2ab (a ? b)
。
1
农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 断面平均流速 ν 与实际流速 u 的区别是
。
? 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速
? 不存在。引入流线概念是为了便于分析流体的流动，确定流体流动趋 势。
? 恒定流、均匀流各有什么特点？
?A ? 0
? 恒定流是指各运动要素不随时间变化而变化，?t 恒定流的流线、
迹线重合，且时变加速度等于0。
?A ? 0
? 均匀流是指各运动要素不随空间变化而变化， ?s 均匀流，位变加
速度等于0。
6
种说法是否正确？为什么？
? 答：流动均匀与否是对流程而言，流动恒定与否是相对时间而言，这
是判别流动的两个不同标准。因此，这种说法是错误的。
? 问题：怎样判别粘性流体的两种流态 ——层流和紊流？
? 答：用下临界雷诺数Rec来判别。当雷诺数Re < Rec时，流动为层流，
Re > Rec时，流动为紊流。
农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 问题：总流能量与元流能量方程有什么不同点？
? 1）以断面的平均流速 代替元流中的点流速 ； ? 2）以平均水头损失 代替元流的水头损失；
? 3）各项反映的是整股水流的能量代替某一元流的能量。 ? 问题：有人说“均匀流一定是恒定流，急变流一定是非恒定流”，这
? 何谓均匀流及非均匀流？以上分类与过流断面上流速分布是否均匀有 无关系？
? 答：均匀流是指流线是平行直线的流动， 非均匀流是流线不是平行 直线的流动， 这个分类与过流断面上流速分布是否均匀没有关系。
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农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
农业设施设计基础
填空题
第一章 流体力学部分习题
? 伯努利方程的实质是 机械能 和 压强能 守恒。 ? 理想流体忽略了实际流体的 粘滞性 和 压缩性 。
? 直径0.8m的总管中水流速度为1m/s，则四根直径均为0.4m
分水管中水流速度为 1m/s 。
? 变直径管流中，细断面直径d1，粗断面直径 d2=2d1，则粗
，对于圆管流为2000，对于明渠流为500，应用起来非常方便。
? 当管道流量一定时，随管径的加大，雷诺数是增大还是减小？
? 答：随 d 增大，Re 减小。
Rec
?
?d ?
?
4Q
? d?
? 圆管中层流与紊流，其流速分布有什么不同？
? 答: 层流为抛物线分布，紊流为对数曲线分布。
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第一章 流体力学部分习题
?g）?
?u 2 2称总压。
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农业设施设计基础
判断题
第一章 流体力学部分习题
? 有两个圆形管道，管径不同，输送的液体也不同，则流态判别数 （雷诺数）不相同X 。
? “只有当过水断面上各点的实际流速均相等时，水流才是均匀流 ”，该说法是否正确？为什么？
? 不对。均匀流是指运动要素沿程不发生改变，而不是针对一过
如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问： （1）当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非 恒定流？是均匀流还是非均匀流？ （2）当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非 恒定流？ （3）恒定流情况下，当判别第II段管中是渐变流还是急变流时，与该段 管长有无关系？
压强的作用方向无关。即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。 √
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第一章 流体力学部分习题
简答题
? 想一想：为什么在总流分析法中需引入断面平均流速？
? 因为总流过水断面上各点的流速是不相等的。为了简化总流的计算， 所以引入了断面平均流速来代替各点的实际流速。
? 实际水流中存在流线吗？引入流线概念的意义何在？
? 运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。 ?对
? 在均匀流中，任一过流断面上的流体动压强呈静压强分布特征。 ?对
? 均匀流过流断面是一平面，渐变流过流断面近似平面。 ?对
? 孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。 X ? “水一定由高处向低处流” X ? 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该
水断面。
? 在一直管中流动的流体，其水头损失包括沿程水头损失与局部水
头损失X。
? 边界层内流体流动与粘性底层流体流动都属于层流。X
? 渐变流任意两个过流断面的
X
? 静水压强可以用测压管来测量，而动水压强则不能用测压管来测 X
量。
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农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 在位置高度相同，管径相同的同一管道的两断面上，其势能、动能都 相等。 X
? 稳定流动的流线与迹线 重合 。
? 雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性 力 和
? 粘性力 的对比关系。
? 理想气体伯努力方程
p ?（z1
- z 2）（??
?
?g）?
?u 2
2
中
?
，p
?（z1 p? ?
-
u
2
z
2
2）（?? ? ?g） 称
称全压，
势压 ， p ?（z1 - z 2）（?? ?
? 当为圆管流时,
Rec
?
?cd ?
?
2000
? 当为明渠流时
Rec
?
?cR ?
?
500
。(R为水力半径)Fra bibliotek7农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 问题：为何不能直接用临界流速作为判别流态（层流和紊流）的标准
？
? 答：因为临界流速跟流体的粘度、流体的密度和管径（当为圆管流时
）或水力半径（当为明渠流时）有关。而临界雷诺数则是个比例常数
答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均匀流，Ⅱ是非均匀流。
（2）管中为非恒定流。
（3）有。管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。
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农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 问题：在静止流体中，各点的测压管水头是否相等？在流动流体中？
? 答：相等，均匀流、渐变流中同一断面上各点测压管水头相等，急变 流中不相等。
在过流断面上是相等的
? 实际流体总流的伯诺利方程表达式为
，其适用条件
是
。
?
z1 ?
?p1 ? a1v12
2g
? h1? 2 ?
?p2 ? a 2v2 2
2g
? z2
，稳定流，不可压缩
流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为
缓变流动
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农业设施设计基础
第一章 流体力学部分习题
? 理想流体伯努力方程 常数中，其中 称为 测压管水头。