内容发布更新时间 : 2025/1/5 11:06:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章 流體的主要物理性質

1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？

答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。它包括液體和氣體。 流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。

2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管徑D=15mm，如果不計損失，問S處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q各為若干?(注意：管B端並未接觸水面或探入水中)

解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

再選取水準基準面O’-O’， 列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程

(B) 因V2=V3 由式(B)得

5、有一文特利管(如下圖)，已知d1 ?15cm，d2=10cm，水銀差壓計液面高差?h??20cm。若不計阻圖3.20 虹吸管 力損失，求常溫(20℃)下，通過文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2處測量靜壓力差p1和p2，則由式

v2??const可建立有關此截面的伯努利方程： ?2p

2v12p1v2p???2 2?2?根據連續性方程，截面1和2上的截面積A1和A2與流體流速v1和v2的關係式為

2(p1?p2)2(p1?p2) 通過管子的流體流量為 Q?A2 A22A22?[1?()]?[1?()]A1A1所以 v2?(p1?p2)用U形管中液柱表示，所以

Q?A22g?h(?'??)?2?9.81?0.2?(13.55?103?1?103)32?(0.1)?0.074(m/s) 2A2240.12?[1?()]103?(1?())A10.152

式中 ?、?'——被測流體和U形管中流體的密度。

如圖6-3—17(a)所示，為一連接水泵出口的壓力水管，直徑d=500mm，彎管與水準的夾角45°，水流流過彎管時有一水準推力，為了防止彎管發生位移，築一混凝土鎮墩使管道固定。若通過管道的流量0.5m3/s，斷面1-1和2-2中心點的壓力p1相對=108000N/㎡，p2相對=105000N/㎡。試求作用在鎮墩上的力。

[解] 如圖6—3—17(b)所示，取彎管前後斷面1—1和2-2流體為分離體，現分析分離體上外力和動量變化。

設管壁對流體的作用力R，動量方程在x軸的投影為：

則

動量方程在x軸的投影為：

鎮墩對流體作用力的合力R的大小及方向為：

流體對鎮墩的作用力P與R的大小相等方

1-2某種液體的密度ρ=900 Kg／m3，試求教重度y和品質體積v。 解：由液體密度、重度和品質體積的關係知：

相反向。

∴品質體積為??1??0.001(m3/kg)

1.4某種可壓縮液體在圓柱形容器中，當壓強為2MN／m2時體積為995cm3，當壓強為1MN／m時體積為1000 cm，問它的等溫壓縮率kT為多少?

1?V?解：等溫壓縮率KT公式(2-1): KT?????

V??P?T2

3

ΔV=995-1000=-5*10-6m3 注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

將V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液體變化前的體積 1.6 如圖1.5所示，在相距h＝0.06m的兩個間放置另一塊薄板，在薄

板的上下分別放有不同粘度的油，並且一種種油的粘度的2倍。當薄板以勻速v＝0.3m/s方米受合力F=29N，求兩種油的粘度各是多少?

解：流體勻速穩定流動時流體對板面產生的粘性阻力力為 平板受到上下油面的阻力之和與施加的力平衡，即 代入數據得η=0.967Pa.s 第二章 流體靜力學（吉澤升版）

2-1作用在流體上的力有哪兩類，各有什麼特點?

解:作用在流體上的力分為品質力和表面力兩種。品質力是作用在流體內部任何質點上的力，大小與品質成正比，由加速度產生，與質點外的流體無關。而表面力是指作用在流體表面上的力，大小與面積成正比，由與流體接觸的相鄰流體或固體的作用而產生。 2-2什麼是流體的靜壓強，靜止流體中壓強的分佈規律如何? 解： 流體靜壓強指單位面積上流體的靜壓力。

油的粘度是另一被拖動時，每平固定平行乎板中