2016电大流体力学形成性考核册(答案1.2.3.4)
作业1答案（第1章、第2章）
一、选择
二、判断题
1、
牛顿内摩擦定律适用于 任何流体
、牛顿流体
C
、非牛顿流体
2、
液体不具有的性质是 易流动性
B
、压缩性
、抗拉性
、粘滞性
3、 连续介质假定认为流体（C
）连续。
4、
5、
6、
在宏观上 B 、在微观上
C 、分子间
、原子间
在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括 时间 B 、质量 C 、长度 D
、力
在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有 切向力、正压力 B 、正压力、重力
、正压力、 重力
D 、正压力、切向力、重力
下属那些力属于质量力 (E )
惯性力 B 、粘滞力
C 、弹性力
、表面张力
E 、重力
1、 压强和切应力属表面力。
（正确） 2、
流体惯性力与加速度方向相同。 （错误） 3、
粘滞性可以制止流体流动。 （正确）
4、
理想流体与实际流体的区别仅在于理想流体具有不可压缩性。 （正确）
三、简答题（要点）
1.为什么要建立连续介质模型?
答：液体（气体）是由分子组成的，分子间有空隙，不连续。工程上研究的流体, 关心的
是流体宏观的物理性质。把流体看成为由质点组成的连续体一一连续介质模型, 目的是建立描
述流体运动的连续函数，便于应用数学工具，解决工程实际问题。
2.什么是流体的粘滞性？它对流体流动起什么作用?
答：流体具有的阻滞变形运动的特性一一流体的粘滞性，它对流体流动产生阻力, 造成能
量损失。
3.动力粘滞系数 卩和运动粘滞系数V 有什么区别?
答：两者都反映流体的粘滞性，
4为动力量，V 为运动量，卩=Pv ，量纲不同。
4.容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力?
(均匀流)；(3)平面弯道水流。
作图题(略)
计算题(解题思路与答案)
1.已知某水流流速分布为 u =O.72y 1/10 , u 的单位为m/s ,y 为距壁面的距离，单位为 (1) 求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；(2)若水的运动粘滞系数 v =0.1010cm 2/s ，计
算相应的切应力。
解：(1):① 求出点流速，②设y 的增量dy =0.0lm ③y = y + dy 处的点流速，④求出求解流
速梯
2.已知温度20C 时水的密度 P =998.2kg/m 3，动力粘滞系数=1.00^ 10^ N ^s/m 2，求
其运动粘滞系数V ?
解：直接用公式解，注意单位制。
V =1.0038 X10" m 2/s
(1) 容器静止时; 液体所受单位质量力仅有重力。
(2)容器以等加速度 g 垂直向上运动：液体所受单位质量力为 2g 。 (3)容器以等加速度
g 垂直向下运动。液体所受单位质量力为
0。
5.试分析图中三种情况下水体
A 受哪些表面力和质量力？(
1)静止水池；(2)顺直渠道水流
(a)
(b)
(1):水体 A 受哪些表面力为压应力(正压力) ，质量力为重力g 。 (2):水体 A 受哪些表面力为压应力和切应力， 质量力为重力 g (均匀流)。 (3):水体
A 受哪些表面力为压应力和切应力，
质量力为重力
g 和惯性力。
业=0. 5477 1 dy
s ,0.1332
- ,0.07169 s
P a ; 1.345 X10“ P a
;0.724 "0厘 P a 。
一、选择题（略）
1、某点存在真空时, (A) (D)
该点的绝对压强为正值 B 、该点的相对压强为正值
该点的绝对压强为负值 D 、该点的相对压强为负值
2
、
流体静压强的（B）
方向与受压面有关、大小与受压面积有关 C 、大小与受压面积方位无关3
、
流体静压强的全微分式为（C)
dp=p( Xdx + Ydy + Zdz) 、P=P
（x，
y，z)
4
、
压强单位为N/mf时，采用了哪种表示法
应力单位、大气压倍数、液柱高度
5
、
密封容器内液面压强小于大气压强，其任一点的测压管液面
高于容器内液面 B 、低于容器内液面、等于容器内液面二、判断题
1
、
等压面与质量力垂直。（错误
2
、
某点存在真空，是指该点的压强小于大气压强（错误
3、静止流体中某点压强的大小，不仅与其淹没深度有关还与受压面的方位有关。（正
确）
4
、
相对压强的数值可为正值，也可以是负值。（错误
5、静止液面下的闸板的总压力作用中心与闸板形心重合。（正
确）
6、和大气相通容器的测压管液面一定与容器内液面高度相同。（正
确）
7、相对静止的液体的等压面一定是水平面。（正
确）
三、简答题
1.等压面是水平面的条件是什么?
:①连续介质②同一介质③单一重力作用下.
2.同一容器中装两种液体，且P/P?，在容器侧壁装了两根测压管。试问: 图中所标明的测压管中液面位置对吗？为什么?
:不对，（右测压管液面要低一些，从点压强的大小分析） 3.图中三种不同情况，试问： A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面？哪个不是等压面？为什 么？ D -
（C ）盛有不同种类溶液的连通器
II iir Hill
■
C i ——
油 C
■:壬L -?
D
水
:（a ） A-A 是 （b ） B-B 不是 （C ）C-C 不是, D-D
是。
四、作图题（略）
0 A
卢 —J
I I CJj
J — 土
A 方
20
⑷J
E
F
+
B
L LV.
*
i
H
C
五、计算题(解题思路与答案
已知某点绝对压强为 80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和
真空压强用水柱及水银柱表示。
解：用水柱高表示
用水银柱咼表示
解：由压强基本公式 P = Po + Pgh 求解
9)
'(ft I
(C
(rf)
)
1.
(1)该点绝对压强: 8.16mH 2O (2)该点相对压强: -1.84mH 2O (3)该点真空压强:
1.84mH 2O
(1)该点绝对压强:
599.1mm H g (2)该点相对压强: -135.4 mm H g (3)该点真空压强:
2. 一圭寸闭水箱自由表面上气体压强 135.4 mm H g
p o =25kN/m , h 1=5m, h 2= 2n 。求 A B 两点的静水压强。
P A = 7.551 mH 2。（74 kN/m P B = 4.551 mH 2。 （44.6
kN/m
3如图所示为一复式水银测压计，已知
巳=1.5m （改为3.5m ）。试求水箱液面
解：① 找已知点压强（复式水银测压计管右上端
）② 找出等压面 ③ 计算点压强，逐步
推求水箱液面上的压强 P 0.
P ° =273.04 kN/m2
4某压差计如图所示，已知
HA=HB=1m △ H=0.5mo 求：P A - P B 。
解：①找出等压面 ② 求出相对的点压强 ③ 列平衡方程式求 AB 点的压强差. ④空气的P g 不计.
P A - P B =47 kN/m2 （4.8 mH2o ）
5.水闸两侧都受水的作用，左侧水深
3m 右侧水深20。试求作用在单位宽度闸门上静水
总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）
解：①画出相对压强分布图，② 计算各侧静水压力，③ 求静水总压力的大小 ④列力矩平衡方程求静水总压力的
作用点位置。
P=24.5 kN e=l.267m （作用点到底部的距离） 6. 一弧形闸门 AB 宽b=4m 圆心角0 = 45°，半径r=2m ，闸门转轴恰与水面齐平。求 作
用于闸门的静水压力及作用点（改为：作用力的方向）
2
)
2
)
71 = 2.3m , V 2 = 1.2m , V 3 = 2.5m , V 4 = 1.4m , 上的绝对压强 p 0
= ?
1
o
o
解：①画出压力体图,② 计算水平方向分力 P x 、铅垂方向分力P z ，
③求出合力及作用力的方向
三、简答题
1、述流体运动的两种方法是什么？简述其内容。
答：（略）
2. 流体微团体运动分为哪几种形式
答：①平移②线变形③角变形④旋转变形。
3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。
（改为：写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。 答：流函数具有的性质
（1）流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。 （2）两流线间的函数值之差为为单宽流量。 （3 ）平面势流的流函数为一个调和函数。
答：流函数与流速势的关系
P = 92.59 kN
a =25.04°
选择题
作业2答案（第3章、第4章）
1、
流体运动的连续性方程是根据（ C ）原理导出的。
2、 动量守恒
B 、质量守恒
C 、能量守恒
D 、力的平衡
流线和迹线重合的条件为（C
恒定流 B
、非恒定流
C
、非恒定均匀流
二、判断题
1、
以每个流体质点运动规律为研究对象的方法称为拉格朗日法。 （正确） 2、
恒定流一定是均匀流。 （错误） 3、
涡流是指流体质点在运动中不绕自身轴旋转的流动。 （正确） 4、
无旋流就是无涡流。 （正确） 5、 非均匀流一定是非恒定流。 （错误）