合肥工业大学流体力学期末考试

2.9 如图示一铅直矩形平板AB如图2所示，板宽为1.5米，板高h=2.0米，板顶水深h1=1米，求板所受的总压力的大小及力的作用点。

解法一：

将坐标原点放在水面与直板延长线的交点，水平向右为O-x轴，竖直向下为O-y轴，建立直角坐标系O-xy，在y方向上h处取宽度为dh的矩形，作用力dF为

dF??hdA?1.5?hdh

在y方向上积分得总压力F为

h?h1h?h11.5?2F??dF??1.5?hdh?[(h?h1)2?h1]?5.88?104N

hh2总压力的作用点为

yD??hdFF??h?h1h1.5?h2dhF?2.167m

解法二（直接运用公式）： （1） 总压力F为：

F?pcA??hcA??(h1?h)bh?9.8?103?(1?2)?1.5?2N?5.88?104N

22（2）总压力的作用点为

13bhJc12yD?yc??(h1?h)??2.167m

2(h?h)bhycA122.10 如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门，其宽度b=2m，倾斜角

??600，铰链中心O 位于水面以上C=1m，水深h=3m，求闸门开启时所需铅直向

上的提升力T，设闸门重力G=0.196×105N。（要注意理解力矩平衡原理和合力矩

定理）

流体力学

注：题目有些不配套，仅供参考 1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。

7000N/m33

?714.29kg/m解：由???g得，???g9.8m/m2?1.2 已知水的密度?=997.0kg/m3，运动黏度?=0.893×10-6m2/s，求它的动力黏度?。 解：v??3?62?4得，?????997.0kg/m?0.893?10m/s?8.9?10Pa?s ?1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

duu0.25?1???500s ?3dyy0.5?10由牛顿切应力定律???du，可得两块平板间流体的动力黏度为 dy???dydu?4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4

流体力学

注：题目有些不配套，仅供参考 1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。

7000N/m33

解：由???g得，????714.29kg/mg9.8m/m2?1.2 已知水的密度?=997.0kg/m3，运动黏度?=0.893×10-6m2/s，求它的动力黏度?。 解：v??得，?????997.0kg/m3?0.893?10?6m2/s?8.9?10?4Pa?s ?1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m2，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

duu0.25?1???500s ?3dyy0.5?10由牛顿切应力定律???du，可得两块平板间流体的动力黏度为 dy???dydu?4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4

流体力学

1

第1章 绪论

1.1 若某种牌号的汽油的重度?为7000N/m3，求它的密度?。 解：由???g得，???g?7000N/m9.8m/m3

32?714.29kg/m3

1.2 已知水的密度?=997.0kg/m，运动黏度?=0.893×10m/s，求它的动力黏度?。 解：v?-62

??得，?????997.0kg/m3?0.893?10?6m2/s?8.9?10?4Pa?s

1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm，

2

可动板若以 0.25m/s的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m，求这两块平板间流体的动力黏度?。

解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为

dudydudy?uy?0.250.5?10?3?500s?1

由牛顿切应力定律???，可得两块平板间流体的动力黏度为

?dydu???4?10?3Pa?s

1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T的表达式。

ωδd题1.4图

一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）

粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体； 稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。

A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小

B2．等角速度?旋转容器，半径为R，内盛有密度为?的液体，则旋转前后容器底压强分布( )； A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。

A.相等； B.不相等。

3．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

4．静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___ 处静水压强与受压面积的乘积（ ）。

A.受压面的中心; B.受压面的重心; C.受压面的形心; D.受压面的垂心; 5．粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是( )。

A．沿程下降 B．沿程上升 C．保持水平 D．前三种情况都有可能。 6．流动有势的充分必

中国矿业大学2007～2008学年第 2 学期

《工程流体力学》试卷（ ）卷

课程编号：03034 考试时间：100 分钟 考试方式：闭 卷 学院 化工 班级 姓名 学号 题 号 得 分 阅卷人

一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）

粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体； 稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。

A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小

B2．等角速度?旋转容器，半径为R，内盛有密度为?的液体，则旋转前后容器底压强分布( )；

A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。

A.相等； B.不相等。

3．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

4．静止流体中任意形状平面壁上压力值

一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）

粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体； 稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分）

A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。

A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小

B2．等角速度?旋转容器，半径为R，内盛有密度为?的液体，则旋转前后容器底压强分布( )； A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。

A.相等； B.不相等。

3．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为： A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

4．静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___ 处静水压强与受压面积的乘积（ ）。

A.受压面的中心; B.受压面的重心; C.受压面的形心; D.受压面的垂心; 5．粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是( )。

A．沿程下降 B．沿程上升 C．保持水平 D．前三种情况都有可能。 6．流动有势的充分必

一、雷诺实验 雷诺揭示了重要的流体流动机理,即根据流速的大小,流体有两中不同的形 态.当流体流速较小时,流体质点只沿流动方向作一维的运动,与其周围的流体 间无宏观的混合即分层流动这种流动形态称层流或滞流.流体流速增大大某个值 后,流体质点除流动方向上的流动外,还向其它方向作随机的运动,即存在流体 质点的不规则的脉动,这种流体形态称湍流. 雷诺将一些影响流体流动形态的因素用 Re表示. Vc=Rec*μ/ρd Rec=Vcρd/μ=Vcd/v 二、尼古拉兹实验（内容意义） 什么是尼古拉兹实验: 尼古拉兹通过人工粗糙管流实验，确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系，实验曲线被划分为5个区域，即1．层流区 2．临界过渡区3．紊流光滑区4．紊流过渡区5．紊流粗糙区（阻力平方区）。 意义：尼古拉兹实验比较完整地反映了沿程阻力系数λ的变化规律，揭露了影响λ变化的主要因素，它对λ和断面流速分布的测定，推导湍流的半经验公式提供了可靠的依据。 三、静止流体中应力特性描述说明 应力的方向沿作用面的内法线方向 2.静压强的大小与作用面方位无关 四、元流伯努利方程的物理意义和几何意义，1. 物理意义：式Z+Ρ/ρg+U2/2g=C中的前两项z

第一章 流体的主要物理性质

计算题：

1 一无限大平板在另一固定平面上作如图所示的平行运动，V?0.3ms，间隙高

h?0.3mm，其中充满比重为??0.88、粘度为??0.65cP的流体，间隙中的流速按线性

分布。试求：（1）流体的运动粘度?；（2）上平板壁面上的切应力?上及其方向；（3）下平面壁面上的切应力?下及其方向。

2 管道内流体速度分布为u=2y-y2,式中u为距管壁y处的速度；试求：（1）管壁处之切应力；（2）距管壁0.5cm处的切应力；（3）若管道直径d=2cm,在100长度的管壁上其总阻力为若干？设流体的粘度μ=0.4Pa·s. 填空题：

1流体力学中的三种主要假设模型是------------，-----------和--------------。 2 粘度是衡量流体--------物理量，动力粘度单位是--------。 问答题:

1作用在流体上的力有哪几种？各如何表示？有何不同？

判断题:

1作用在流体质点上的力有重力和表面力( 错 ).

2液体一定是不可压缩性流体, 气体一定是可压缩性流体(错). 3作用于流体上的重力可作为表面力来处理(错).

第一章 流体的主要物理性质

计算题：

1 解：

合肥工业大学

土木与水利工程学院2017年硕士研究生第一批各专业拟录名单

各位复试考生欢迎你们报考合肥工业大学2017年硕士研究生。根据教育部、安徽省和学校2017年硕士研究生招生复试录取有关文件精神和部署，现将2017年土木与水利工程学院各专业拟录名单公示如下:

拟录取专业代码及名称：080102固体力学

准 考 证 号（填写15是否同意奖学金等保留入学同等学经调剂序号 姓 名 定向 位） 录取 级 资格年限 力 录取 备 注 1 2 3 103597210000594 103597210000597 103597210000599 潘东 项洪亮 王生泽 是 是 是 拟录取专业代码及名称：080103流体力学

准 考 证 号（填写15位） 序号 姓 名 是否同奖学金保留入学意录取 等级 资格年限 定向 同等学经调剂力 录取 备 注 1 徐鹏 是 推免

拟录取专业代码及名称：080104工程力学

准 考 证 号（填写15位） 序号 姓 名 是否同奖学金保留入学意录取 等级 资格年限 定向 同等学经调剂力 录取 备 注 1 103597210000612