流体静力学例题

流体力学试题含答案一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.圆管层流运动沿程水头损失与流速的变化关系是（）。

A、沿程水头损失与速度的2次方成正比B、沿程水头损失与速度成正比C、沿程水头损失与速度的0.5次方成正比D、沿程水头损失与速度的1.75次方成正比正确答案：A2.单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能称为（）。

A、位置能头B、速度能头C、压力能头D、绝对压力能头正确答案：A3.除氧器在给水泵上方25米，除氧器压力为0.7兆帕，给水泵入口绝对压力为多少（）。

A、0.7兆帕B、0.9兆帕C、1.06兆帕D、0.8兆帕正确答案：C4.1毫米汞柱是多少（）帕。

A、50B、1C、1000D、133.3正确答案：D5.相对压强的起算点是()。

A、绝对真空B、１个标准大气压C、当地大气压D、液面压强正确答案：C6.伯努利方程说明，流体在水平管内定常流动中，压力下降（）A、流速下降B、都可能C、流速不变D、流速上升正确答案：D7.常态下，下列哪种流体粘性最大（）A、水B、酒精C、空气D、油正确答案：D8.从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体（）A、能承受拉力，平衡时能承受切应力B、能承受拉力，平衡时也能承受切应力C、不能承受拉力，平衡时不能承受切应力D、能承受拉力，平衡时不能承受切应力正确答案：C9.凝结水泵吸水处压力为-98千帕（），其真空是。

A、98千帕B、3千帕C、1000帕D、100帕正确答案：A10.某点的真空压力是65000pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为（）。

A、165000PaB、35000PaC、55000PaD、65000Pa正确答案：B11.下列流体的作用力不是质量力的是()。

A、惯性力B、粘性内摩擦力C、电磁力D、重力正确答案：B12.流体运动黏度的国际单位是（）A、牛/平方米B、牛．秒/平方米C、平方米/秒D、千克/米正确答案：C13.表面力是指作用在（）上的力。

流体力学静水压强练习题一、基本概念题1. 列出静水压强的定义。

2. 静水压强与哪些因素有关？3. 什么是绝对压强和相对压强？4. 简述液体压强随深度的变化规律。

5. 如何计算液体在某一点的静水压强？二、公式应用题1. 已知水的密度为1000 kg/m³，求深度为10m处的静水压强。

2. 某容器内液体深度为5m，液体密度为800 kg/m³，求容器底部的静水压强。

3. 一根直径为0.1m的管道内，水流速度为2m/s，求管道中心处的静水压强。

4. 某封闭容器内气体压强为1.5×10^5 Pa，容器内液体深度为3m，液体密度为1200 kg/m³，求气体对容器底部的压强。

5. 在一水坝底部，水深为20m，求水坝底部的静水压强。

三、综合分析题1. 分析液体内部压强分布规律，并说明原因。

2. 举例说明静水压强在实际工程中的应用。

3. 讨论液体静压强与液体密度的关系。

4. 如何利用静水压强原理计算液体在容器内的压力？5. 分析在深海潜水过程中，潜水员所承受的静水压强变化。

四、计算题1. 已知一圆形水池直径为10m，水深为4m，求水池底部的静水压强。

2. 一矩形水槽长20m，宽5m，水深6m，求水槽底部的静水压强。

3. 某圆柱形容器高1m，直径0.5m，容器内液体密度为1500kg/m³，求容器底部的静水压强。

4. 一潜水员在海底作业，水深为50m，求潜水员所承受的静水压强。

5. 一艘船在海上航行，船底距海平面深度为15m，求船底的静水压强。

五、判断题1. 液体内部的压强处处相等。

（）2. 静水压强与液体深度成正比。

（）3. 液体压强与液体密度无关。

（）4. 绝对压强总是大于相对压强。

（）5. 液体静压强在水平方向上是不变的。

（）六、选择题A. 液体的密度B. 液体的温度C. 液体的深度D. 重力加速度2. 在同一液体中，下列哪个深度处的静水压强最大？A. 5m深处B. 10m深处C. 15m深处D. 20m深处A. 静水压强随深度增加而减小B. 静水压强在液体表面处最大C. 静水压强在液体内部处处相等D. 静水压强与液体密度成正比4. 在一个密闭容器内，液体上方气体的压强为50kPa，液体深度为2m，液体密度为1000 kg/m³，容器底部的总压强为多少？A. 100 kPaB. 150 kPaC. 200 kPaD. 250 kPaA. P = ρghB. P = ρgh^2C. P = ρg/hD. P = ρg^2h七、填空题1. 液体的静水压强是由__________、__________和__________共同作用产生的。

示范题解析例1-1压力的测量为测量某密闭容器内气体的压力，在容器外部接一双液U管做压差计，如本题附图所示。

指示液1为密度1=880kg/m3的乙醇水溶液，指示液2为密度2=830kg/ m3的煤油。

已知扩大室直径为D=170mm，U管直径d=6mm，读数R=0.20m。

试求：（1）容器内的表压力p。

若忽略两扩大室的液面高度差，则由此引起的压力测量的相对误差为多少？（2）若将双液U管微压差计改为普通U管压差计，指示剂仍用1=880kg/m3的乙醇水溶液，则压差计读数R’为多少?(3)若读数绝对误差为±0.5mm，则双液U管微压差计和U管压差计读数的相对误差各为多少？解：（1）若容器内压力P（表压）取截面1-1’为等压面，则P 1=P1’由静力学方程式得p1=p+（h1+R）2gP1’=h2g+R g以上三式联立，得P=R（1-2）g+（h2-h1）2g（1）式中，h2=h1+h。

由于开始时两扩大室中所充的煤油量相同，故1-2管段内的煤油量h内的煤油量相等，即πd2R=πD2h 于是 h=R故h2=h1+R(2)将式（2）代入式（1）得P=R（1-2+2）g=0.20×【880-830+（）2×830】×9.81Pa =100.1Pa（表压）若忽略两扩大室的液面高度差，即h1≈h2，则由式（1）得容器内压力为P=R（1-2）g=0.20×（880-830）×9.81Pa=98.1Pa（表压）于是，由于忽略扩大室液面高度差引起压力测量的相对误差为×100%=﹣2.0%（2）U管压差计的读数R‘由流体静力学方程得P=R‘1gR‘==m=0.0116m=11.6mm（3）双液U管微压差计与U管压差计读数的相对误差分别为双液U管微压差计×100%=±0.25%U管压差计×100%=±4.3%讨论：（1）当被测压力或压力差很小时，采用U管压差计测量的读数可能会很小，读数的相对误差很大，为减小测量误差，可选用双液U管微压差计代替U 管压差计，因此应根据不同场合选择合适的压差计；（2）双液U管压差计的测量精度，取决于所选择的双指示液的密度差，二者的密度差越小，其获得的R越大，测量误差越小。

流体力学试题及答案4一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，描述流体运动的基本概念是（）。

A. 质量B. 密度C. 速度D. 压力答案：C2. 流体静力学基本方程中，描述流体静压力与深度关系的公式是（）。

A. P = ρghB. P = ρgh²C. P = ρgh³D. P = ρg答案：A3. 在不可压缩流体中，连续性方程表明（）。

A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 角动量守恒答案：A4. 流体力学中的雷诺数是用来描述（）。

A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体流动的层流与湍流状态D. 流体的压缩性答案：C5. 根据伯努利方程，流体在管道中流动时，流速增加会导致（）。

A. 压力增加B. 压力减小C. 温度增加D. 密度增加答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数通常用符号________表示。

答案：μ2. 当流体流动时，如果流体的流线不相交，则该流动称为________流动。

答案：层流3. 流体力学中，流体的惯性力与流体的________和________有关。

答案：密度，速度4. 流体力学中，流体的表面张力是由分子间的________力引起的。

答案：吸引力5. 流体力学中，流体的压缩性是指流体在压力作用下体积的________。

答案：变化三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述流体力学中的边界层概念及其重要性。

答案：边界层是指流体在固体表面附近流动时，由于粘性作用，流体速度从零逐渐增加到与主流速度相近的区域。

边界层的存在对流体的流动特性、摩擦阻力和流体的传热、传质等过程有重要影响。

2. 描述流体力学中的能量守恒定律，并给出其数学表达式。

答案：能量守恒定律表明，流体系统中能量的总量在没有外力作用的情况下是守恒的。

数学表达式为：ρu(E + p/ρ + gz) = constant，其中ρ是流体密度，u是流体速度，E是单位质量流体的内能，p是压力，g是重力加速度，z是垂直高度。

流体试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 流体力学中，流体的粘性系数表示的是：A. 流体的密度B. 流体的压缩性C. 流体的粘滞性D. 流体的可压缩性答案：C2. 流体静力学中，液体压力随深度增加而：A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案：B3. 流体动力学中，伯努利方程描述的是：A. 流体的粘性B. 流体的能量守恒C. 流体的动量守恒D. 流体的热力学性质答案：B4. 流体在管道中流动时，流速增加，压力会：A. 增加B. 减小C. 不变D. 先减小后增加答案：B5. 流体力学中，雷诺数是用来判断流体流动状态的无量纲数，它与流体的：A. 密度和粘度B. 密度和流速C. 粘度和流速D. 密度、粘度和流速答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 流体力学中的连续性方程表明，流体的______和______在封闭管道中是守恒的。

答案：质量流量；动量2. 当流体的雷诺数小于2000时，流体的流动状态通常被认为是______流动。

答案：层流3. 流体在管道中流动时，若管道截面突然扩大，流体的流速将会______，压力将会______。

答案：减小；增加4. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的______和______。

答案：动量守恒；质量守恒5. 在流体力学中，流体的粘性系数通常用希腊字母______表示。

答案：μ三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述流体力学中流体的粘性对流动的影响。

答案：流体的粘性会影响流体流动的阻力和流动状态。

粘性较大的流体在流动时会产生更大的内部摩擦力，从而增加流体流动的阻力，可能导致层流转变为湍流，影响流体的流动特性和能量损失。

2. 描述流体静力学中压力分布的特点。

答案：在流体静力学中，流体的压力随深度线性增加，且在同一点处，各个方向的压力相等。

这意味着流体内部的压强仅依赖于深度和流体的密度，而与流体的流动状态无关。

3. 解释伯努利方程在流体动力学中的应用。

第一章：绪论例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水，当温度升至800ºC时，其体积增加多少？解： 200 ºC时：ρ1=998.23kg/m3 800CºC时：ρ2=971.83kg/m3即：则：例1-2使水的体积减小0.1%及1%时，应增大压强各为多少？（K=2000MPa）d V/V =-0.1%=-2000×106×（-0.1%）=2×106Pa=2.0MPad V /V = -1%= -2000×106×（-1%）=20 MPa例1-3输水管l=200m，直径d=400mm，作水压试验。

使管中压强达到55at后停止加压，经历1小时，管中压强降到50at。

如不计管道变形，问在上述情况下，经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少？水的体积压缩率κ =4.83×10-10m2 /N 。

解水经管道漏缝泄出后，管中压强下降，于是水体膨胀，其膨胀的水体积水体膨胀量5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量，这是在1小时内流出的。

设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以Q 表示，则例1-4：试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。

设平板间的液体流动为层流，且流速按直线分布，如图1-3所示。

解：设液层分界面上的流速为u,则：切应力分布：图1-3上层下层：在液层分界面上：--流速分布：上层：下层：例1-5：一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。

解：∵等速∴αs =0由牛顿定律：∑F s=mαs=0m gsinθ－τ·A=0（呈直线分布）图1-4∵ θ=tan-1(5/12)=22.62°例1-6: 直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n =50r/min旋转时，测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。

一道工程流体力学练习题一、流体性质及流体静力学1. 水的密度为1000 kg/m³，求水在标准大气压下的绝对压力。

2. 某容器内气体压力为0.1 MPa，气体密度为1.2 kg/m³，求该气体的重力加速度。

4. 某点在液体中的深度为3m，液体密度为800 kg/m³，求该点的静压力。

5. 一根直径为100mm的管道，内充满水，求管道内水柱的压头。

二、流体运动学及动力学1. 某液体在管道内流动，流速为2 m/s，管道直径为150mm，求该液体的体积流量。

2. 水在直径为200mm的管道内流动，流速为1.5 m/s，求水流的雷诺数。

3. 某气体在管道内流动，管道直径为100mm，气体密度为1.5 kg/m³，流速为10 m/s，求气体的动能因子。

4. 求解直径为50mm的管道内，水流动时的摩擦系数。

5. 一根水平放置的管道，直径为200mm，水在管道内流动，流速为3 m/s，求管道内的沿程损失。

三、泵与风机1. 某离心泵的流量为100 m³/h，扬程为50m，求该泵的轴功率。

2. 一台轴流风机的风量为5000 m³/h，全压为200 Pa，求风机的轴功率。

3. 某泵的进口直径为150mm，出口直径为100mm，求泵的进出口流速比。

4. 一台离心泵的转速为1450 r/min，求泵的理论扬程。

5. 某风机的全压为300 Pa，风量为6000 m³/h，求风机的效率。

四、管路系统及管网计算1. 一根长100m的管道，直径为200mm，输送水，求管道的水头损失。

2. 某管网由直径为150mm和100mm的管道组成，求管网的最小阻力系数。

3. 一根直径为100mm的管道，输送水，流量为50 m³/h，求管道的流速。

4. 某管网由三根管道组成，求管网的总阻力系数。

5. 一根直径为200mm的管道，输送水，求管道的临界流速。

五、开放渠道流动1. 一条矩形渠道，底宽为3m，水深为1.5m，粗糙系数为0.035，求渠道的流量。

一道流体静力学题的多种解法一道流体静力学题通常需要运用多种不同的解法进行分析，这样可以更全面地理解问题并得到更准确的结果。

下面将以一道典型的流体静力学题为例，介绍多种解法的应用。

题目：一个高度为H、底面积为A的水桶里装满了水，水的密度为ρ。

水桶的底部有一个小孔，孔的面积为a，水流出的速度为v，则求水桶受到的压力。

解法一：基础计算法首先我们可以用流体的静力学原理来计算水桶受到的压力。

根据流体的静力学原理，处于静止状态的液体内每个元素都受到来自液体的垂直压力。

那么在水桶底部的一个小面积dA处，液体对这个面积的压力就是dF = ρgdA，其中g为重力加速度。

对整个底面积A 进行积分，则水桶受到的压力可以表示为F = ∫ρgdA = ρgA。

这就是通过基础的积分原理计算的结果，也是我们认为合理的解法。

解法二：Bernoulli方程法Bernoulli方程是流体力学中非常重要的方程之一，它可以描述流体在不同位置之间的压力、速度和高度等参数之间的关系。

根据Bernoulli方程，我们可以利用水桶内以及水流出口两个位置的压力、速度和高度之间的关系来计算水桶受到的压力。

具体而言，可以将Bernoulli方程写为P1 + 0.5ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 0.5ρv2^2 + ρgh2，其中P1、P2分别为两个位置的压力，v1、v2为速度，h1、h2为高度。

通过这个方程我们也可以得到水桶受到的压力。

解法三：流体动力学法除了静力学外，流体力学中还有一个动力学的分支，它描述了流体运动的规律以及与其它物体的相互作用等。

这里我们可以运用流体动力学的概念来计算水桶受到的压力。

通过脉动方程、雷诺方程等流体动力学的原理，我们可以得到水流出口的压力，再利用液相力学的基本原理，计算得到水桶受到的压力。

对于一道流体静力学题，我们可以运用多种不同的解法来进行计算并得到最终结果。

这些解法涉及了不同的流体力学知识点，通过综合运用这些知识点，我们可以更全面地理解问题并得到更准确的结果。

流体静力学————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:流体静力学1. 试求图（a)，(b ）,（c)中，A,Ｂ,C 各点相对压强,图中0p 是绝对压强,大气压强atm p a 1=。

解：(a) kpa pa gh p 65.68686507807.91000==⨯⨯==ρ(b)kpa pa atm gh p p 1.28280961013253807.9100010000010==-⨯⨯+=-+=ρ(c ）kpa pa gh p A 042.29294213807.91000-=-=⨯⨯-=-=ρ0=B pkpa pa gh p C 614.19196142807.91000==⨯⨯==ρ2. 在封闭管端完全真空的情况下,水银柱差mm Z 502=，求盛水容器液面绝对压强1p 和水面高度1Z 。

解:kpapa gh p 67.6666905.0807.9136001==⨯⨯==ρmm m g p Z 68068.0807.91000666911==⨯==ρ 3. 开敞容器盛有12γγ〉的两种液体，问1，２两测压管中的液体的液面哪个高些?哪个和容器液面同高？解:1号管液面与容器液面同高,如果为同种液体，两根管液面应一样高，由于12γγ〉,由=h γ常数 ∴2号管液面低。

4.某地大气压强为2/07.98m KN，求（１)绝对压强为2/7.117m KN 时的相对压强及其水柱高度。

（2）相对压强为O mH 27时的绝对压强。

（３)绝对压强为2/5.68m kN 时的真空压强。

解:（１）kpa p p p a 63.1907.987.117=-=-=，O mH ph 22807.963.19===γ(2） kpa p h p a 72.16607.987807.9=+⨯=+=γ， (3）kpa p p p a V 57.295.6807.98=-=-=，5．在封闭水箱中,水深m h 5.1=的A 点上安装一压力表，其中表距A 点Ｚ＝0.5m 压力表读数为2/9.4m kN ，求水面相对压强及其真空度。

第一章：绪论例1-1 200 ºC体积为的2.5m3水，当温度升至800ºC时，其体积增加多少？解： 200 ºC时：ρ1=998.23kg/m3 800CºC时：ρ2=971.83kg/m3即：则：例1-2使水的体积减小0.1%及1%时，应增大压强各为多少？（K=2000MPa）d V/V =-0.1%=-2000×106×（-0.1%）=2×106Pa=2.0MPad V /V = -1%= -2000×106×（-1%）=20 MPa例1-3输水管l=200m，直径d=400mm，作水压试验。

使管中压强达到55at后停止加压，经历1小时，管中压强降到50at。

如不计管道变形，问在上述情况下，经管道漏缝流出的水量平均每秒是多少？水的体积压缩率κ =4.83×10-10m2 /N 。

解水经管道漏缝泄出后，管中压强下降，于是水体膨胀，其膨胀的水体积水体膨胀量5.95 l 即为经管道漏缝流出的水量，这是在1小时内流出的。

设经管道漏缝平均每秒流出的水体积以Q 表示，则例1-4：试绘制平板间液体的流速分布图与切应力分布图。

设平板间的液体流动为层流，且流速按直线分布，如图1-3所示。

解：设液层分界面上的流速为u,则：切应力分布：图1-3上层下层：在液层分界面上：--流速分布：上层：下层：例1-5：一底面积为40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图1-4所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。

解：∵等速∴αs =0由牛顿定律：∑F s=mαs=0m gsinθ－τ·A=0（呈直线分布）图1-4∵ θ=tan-1(5/12)=22.62°例1-6: 直径10cm的圆盘，由轴带动在一平台上旋转，圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，当圆盘以n =50r/min旋转时，测得扭矩M =2.94×10-4 N·m。

例题2-1 海水的比重为1.025，标准大气压为，试求以下各深度处的海水表压强和绝对压强。

海水密度310001000 1.0251025kg/m D ρ==⨯=； 海水重度310259.8110055N/m g γρ==⨯=解： 海水密度310001000 1.0251025kg/m D ρ==⨯=海水重度310259.8110055N/m g γρ==⨯= 由p h γ=可得 表压强：绝对压强：由于atm p p h γ=+，所以绝对压强就是在上述各项上再加上一个大气压例题2-2 潜艇内的水银气压计读数800mm a =，多管水银差压计读数500mm b =,海平面上水银气压计读数为760mm ，海水重度为10055N/m 3，试求潜艇在海面下的深度H 。

题2-2 图式中s γ为海水重度310055N/m s γ=；Hg γ为水银重度313.69810N/m Hg γ=⨯；解： 由潜艇中的水银气压计可以得出潜艇中的绝对压强为由多管水银差压计可知潜艇外面的绝对压强为这一潜艇外面绝对压强与海平面上的绝对压强a p 之差正反映了潜艇所在的水深H ，于是可得 ()2Hg aassa b p p p H γγγ+--==式中s γ为海水重度310055N/m s γ=；Hg γ为水银重度313.69810N/m Hg γ=⨯；760mmHg 0.76mHg 13.698100.76Pa a p ===⨯⨯。

将数据代入，有 [答]：13.8m H =例题2-3水在所示的管道内流动。

为测量流体压力，在管道某截面处连接一U 管压差计，指示液为水银，读数100mm,800mm R h ==。

为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。

当地大气压力为101.3kPa ，试求管路中心处流体的压力。

题2-3 图解：过U 管右侧的水银面作水平面A A '-，那么根据流体静力学根本方程可得于是 w a Hg p p gh gR ρρ=-- 式中 101300Pa a p = 取3w 31000kg/m 13600kg/mHg ρρ==那么 10130010009.810.8136009.810.180140Pa p =-⨯⨯-⨯⨯=由计算结果可知，该处流体的绝对压力低于大气压力，故该处流体的真空度为。