第一章绪论。
1—1 解：
1—2 解：
1—3 解：设油层速度呈直线分布。
1-4 解：木板沿斜面匀速下滑，作用在木板上的重力g在斜面的分力与阻力平衡，即。
由。1-5 解：上下盘中流速分布近似为直线分布，即。
在半径r处且切向速度为。
切应力为 转动上盘所需力矩为m=
1-6解：由力的平衡条件
而。1-7解：油层与轴承接触处v=0, 与轴接触处速度等于轴的转速，即。
克服轴承摩擦所消耗的功率为
1-8解：
或，由积分得。
1-9解：法一： 5atm
10atm
0.537 x 10-9 x (10-5) x98.07 x 103 = 0.026%
法二： ,积分得
1-10 解：水在玻璃管中上升高度。
h =水银在玻璃管中下降的高度。
h = mm
第二章流体静力学。
2-1 解：已知液体所受质量力的x向分量为 –a ,z 向分量为-g。 液体平衡方程为。
考虑等压方面dp=0, 由式（1）得
积分该式，得等压面方程。
由边界条件确定积分常数c。建立坐标如图，选取位于左侧自由面管轴处得点。
（x,z）= 0,h),将坐标值代入上式，得c=-gh，通过该点的等压面方程为。
由该式可解出加速度。
位于右侧自由面管轴处的点位于该等压面上，（x,z）=(l-0)满足等压面方程（3）将代入上式，得。
2-2 解：设pabs0表示液面的绝对压强。a点的绝对压强可写成。
解得。液面的相对压强
2-3解：（1）a 、b两点的相对压强为。
a’ 、b’两点的相对压强为。
(2)容器底面的总压力为。
2-4解：由题意得故。
2-5 解：设真空计内液面压强为p0，a点绝对压强为pabsa,消去该两式的p0，得。
a点的相对压强。
a点的真空度。
2-6 解：设压力表g的读数为pg。容器底压强可写成。
解出pg ,得。
2-7解：压强分布图如图所示。
2-8 解：压力表处得相对压强为。
由于d=1m<<100m,可认为法兰堵头的平均压强近似等于p。故静。
水总压力。其作用点通过堵头圆心。
注释：根据精确计算，可得总压力为7.74 x 105n,作用点在圆心以下0.62mm处，故上述近似方法满足设计要求。
2-9解：(1)闸门形心处得压强为。
故作用在闸门上的静水总压力。
(2)设压力中心的位置在d点，则d点在水下的深度为。
2-10解：(1)设闸门宽度为b。当h=1m时，闸门的压力中心。
d在水下的深度。
可知，d点位于距闸门底。
(2)当静水压作用点位于门轴上方时，闸门才能在静水压的逆时针力矩作用下自动打开。若门轴置于c处，压力中心d位于门轴下面，显然闸门不可能自动打开。
2-11 图示一容器，上部为油，下部为水。已知h1=1m，h2=2m，油的密度ρ0 =800kg/m3 。求作用于容器侧壁ab单位宽度上的作用力及其作用位置。
解（1）设油、水对容器壁ab的作用力分别为p1和p2 ，水的密度ρ，容器侧壁宽度b=1m。有。
故容器壁ab单位宽度上的作用力为。
（2）对b点取矩，有。
其中。故作用力矩。
设总压力作用点到b点的距离为x，有。得。
2-12 绘制图中ab曲面上的水平方向压力棱柱及铅垂方向的压力体图。
答压力棱柱如图所示，但也可绘制曲面ab的水平投影面的压力棱柱代之；
各压力体如图所示。
2-13 图示一圆柱，转轴o的摩擦力可忽略不计，其右半部在静水作用下受到浮力，则圆柱在该浮力作用下能否形成转动力矩？为什么？
答圆柱表面任一点上压强方向指向圆心o，不能形成转动力矩。
2-14 一扇形闸门如图所示，圆心角，半径r=4.24m，闸门所挡水深h=3m。求闸门每米宽所承受的静水压力及其方向。
解水平推力（宽度b=1m）
铅直向下的垂向作用力（设压力体abca的体积为）
总作用力以及作用力与水平向的夹角。
作用力通过圆心o 。
2-15 一圆柱形滚动闸门如图所示，直径d=1.2m，重量g=500 kn，宽b=16m，滚动斜面与水平面成角。试求（1）圆柱形闸门上的静水总压力p 及其作用方向；（2）闸门启动时，拉动闸门所需之拉力t。
解 (1)水平分力（向右）
垂直分力（向上）
总压力与水平面夹角（作用线过圆心o）
2）启门拉力。对图中a点取矩，有平衡方程。
得。2-16解：设吸水管内液面压强为。作用于圆球垂直向上的力为（为压力体体积）
作用于圆球垂直向下的力为（为压力体体积）
圆球自重为球阀被吸起的条件为。
将各项代入，得。
故。当液面真空度时才能将阀门吸起。
2-17解：长度为的管段上，静水压力为，管壁拉力为。写出静水压力与管壁拉力的平衡方程。
解得。2-18解： 设比重计在水中体积排量为。在被测液体中读数为时，体积排量为在两种液体中比重计受到的重力不变，依据浮力公式（2-33），有。
或 将代入，得。
解得。得证。
2-19解：依据浮力公式（2-33），提升球体的力等于露出水面部分的体积与密度的乘积。球体最高点比水面高h。依据球缺体积公式，露出部分的体积为。
提升dh所作的功为。
由h=0积分到h=d,得到。
2-20 解：半圆柱体最低点的淹没深度h=0.9m,柱体半径r0=1.5m,长度l=10m，取水的。
密度=1000kg/m3.淹没部分弓形的圆心角为。
依据公式（2-33），浮力f=，其中，体积排量。
设半圆柱体的密度为b。有。
由此解得木质材料的密度。
2-21 解（1）沉箱的混凝土体积
沉箱重量 沉箱水平截面面积
设吃水深度为h取水的密度。浮力f等于重量g。有。
m浮心d距底面为。设重心c距底面为。有。
重心c位于浮心之上，偏心距。
沉箱绕长度方向的对称轴y倾斜时稳定性最差。浮面面积a=15m2.浮面关于y轴的惯性矩和体积排量为。
定倾半径。可见，，定倾中心低于重心，沉箱是不稳定的。
2)沉箱的混凝土体积
沉箱的重量
沉箱水平截面面积
设吃水深度为h,取水的密度=1000kg/m3.浮力f等于重量g。有。
浮心d距底面为。设重心c距底面为h’。有。
重心c位于浮心之上，偏心距。
沉箱绕长度方向的对称轴y轴倾斜时稳定性最差。浮面面积a=15m2。浮面关于y
轴的惯性矩和体积排量为。
定倾半径。可见， >e,定倾中心高于重心，沉箱是稳定的。
流体力学作业答案
3.13 管路ab在b点分为两支，已知 45cm，30cm，20cm，15cm，2m s，4m s，试求，解 由公式得。得。得。题3.13图题3.14图。3.14 送风管的断面面积为50cm 50cm，求通过a,b,c,d四个送风口向室内输送空气。已知送风口断面面积为40cm 40cm，气体平均速度...
流体力学3答案
考试试卷 a b卷 学年第二学期。课程名称 流体力学。一 判断题 20分 1.物理方程等式两边的量纲或因次一定相等。t 2.为了减小压差阻力，就应该设法推迟边界层分离现象的发生。t 3.压力体的体积表示一个数学积分，与压力体内是否有气体无关。t 4.流体静止时，切应力为零。t 5.温度升高液体的表面...
流体力学第二章答案
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