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工程流体力学第二章题库
一、名词解释
1、流体静力学基本方程及适用条件
z+p／ρg=c
适用于不可压缩重力流体平衡状态。
2、总势能
p／ρg
单位重力作用下流体的压强势能，位势能和压强势能之和称为总势能。
3、流体静力学基本方程的物理意义：
当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时，在流体中的任意点上，单位重力下流体的总势能为常数。
4、流体静力学基本方程的几何意义：
不可压缩的重力流体处于平衡状态时，静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。
5、流体静压强的传递现象（帕斯卡原理）
均值不可压缩的重力流体处于平衡状态时，自由液面上的压强p0对内部任意点上的影响是同样的，即施加于自由液面的压强，将以同样的大小传递到液体内部任意点上。
6、绝对压强
以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强，用p表示。
7、计示压强
以大气压为基准度量的压强称为计示压强或相对压强，用pa表示。
8、真空状态和真空
当被测流体的绝对压强低于大气压时，测得的计示压强为负值，此时，称该流体处于真空状态。负的表压强称为真空，用pv表示。
9、静压强：当流体处于平衡或相对平衡状态时，作用在流体上的应力只有法向应力而没有切向应力，此时，流体作用面上负的法向应力就是静压强p，即：错误！未找到引用源。 10、浮体：流体力学中将部分沉浸在液体中的物体称为浮体。 11、潜体：全部沉浸在液体中的物体称为潜体。
12、沉体：沉入液体底部固体表面的物体称为沉体。
二、简答题
1、写出流体静力学基本方程的几种表达式。说明流体静力学基本方程的适用范围以及物理意义、几何意义。
z+p／ρg=c z1+p1/ρg=z2+p2/ρg适用范围：适用于不可压缩重力流体平衡状态。
物理意义：当连续不可压缩的重力流体处于平衡状态时，在流体中的任意点上，单位重力下流体的总势能为常数。 几何意义：不可压缩的重力流体处于平衡状态时，静水头线或者计示静水头线为平行于基准面的水平线。
2、 什么是绝对压强、计示压强和真空？他们之间有什么关系？ 绝对压强：以绝对真空为基准度量的压强称为绝对压强，用p表示。
计示压强：以大气压为基准度量的压强称为计示压强或相对压强，用pe表示。
真空：负的表压强称为真空，用pv表示。
3、流体静压强有哪两个特性？
4、①流体静压强的作用方向沿作用面的内法线方向。
②静止流体中任一点的流体静压强与作用面在空间的方位无关，只是坐标点的连续可 微函数。换言之，在静止流体中的任一点上，来自任意方向上的静压强都是相等的。 5、什么是静压强？它的表达式为？
答：作用在静止流体单位面积上的力为静压强。Pn＝－dF/dA＝－Pnn
三、解答题
1、如图2-16所示，一连接压缩空气的斜管和一盛水的容器相连，斜管和水平面的夹角为30°，从压强表上的读得的压缩空气的压强为73.56mmHg，试求斜管中水面下降的长度L。 解：压缩空气的计示压强为错误！未找到引用源。 由题意知错误！未找到引用源。
所以有L=错误！未找到引用源。=2m 2、已知h1=600mm，h2=250mm， h3=200mm，h4=300mm， h5=500mm， ρ 1=1000kg/m3，ρ2=800kg/m3， ρ3=13598kg/m3， 求A、B两点的压强差。(图在书33页2-18): 解：图中1-1、2-2、3-3均为等压面，可以逐个写出有关点的静压强为： P1=pA+ρ1gh1 P2=p1-ρ3gh2 P3=p2+ρ2gh3 P4=p3-ρ3gh4 PB=p4-ρ1g(h5-h4) 联立求解得：
pB=pA+ρ1gh1+ρ3gh2+ρ2gh3+ρ3gh4-ρ1g(h5-h4) A、B两点的压强差为：
pA-pB=ρ1g(h5-h4)+ ρ3gh4-ρ2gh3+ρ3gh2-ρ1gh1
3、汽车上装有内充液体的U形管，图见38页2-24所示，U形管水平方向的长度L=0.5m，汽车在水平路面上沿直线等加速行驶，加速度为a=0.5m/错误！未找到引用源。，试求U形管两支管中液面的高度差。
解 如图2-24所示，当汽车在水平路面上作等加速直线运动时，U形管两支管的液面在同一斜面上，设该斜面和水平方向的夹角为 错误！未找到引用源。，由题意知
错误！未找到引用源。=a/g=(h1-h2)/L=错误！未找到引用源。/L 由上式可解出两支管液面差的高度
错误！未找到引用源。L=错误！未找到引用源。0.5=25.5mm
4、如图２-１所示，一倒置的Ｕ形管，其工作液体为油， 下部为水，已知h=10cm，a=10cm，求两容器中的压强
pA?pB??水g?a?h???油gh
pA??水g?a?b?h???油gh??水gb?pB?pA?pB?a?h?油h?水g?水917?1001000?108.3mmH2O?100?100?
45、 两互相隔开的密封容器，压强表A的读数为pA=2.7?10Pa，真空表B的读数为
pB=?2.9?104Pa，求连接两容器的U形管测压计中两水银柱的液面差h为多少？
解：
44因为，压强表测压读数均为表压强，即pA=2.7?10Pa ，pB=?2.9?10Pa
因此，选取图中1-1截面为等压面，则有：pA=pB+?Hggh， 查表可知水银在标准大气压，20摄氏度时的密度为13.55?10kg/m
33pA-pB(2.7+2.9)?104因此，可以计算h得到：h===0.422m 3?Hgg13.55?10?9.8
6、如图所示，一直立的煤气管，为求管中煤气的密度，在高度差H=20m的两个断面上安装U形管测压计，其内工作液体为水。已知管外空气的密度?=1.28kg/m，测压计读数
3
h1=100mm，h2=115mm。若忽略U形管测压计中空气密度的影响，试求煤气管中煤气的密度。
解：
由题知，煤气的密度相对于水忽略不计
不同高度空气产生的压强差不可忽略，设两个不同高度上的空气压强分别为Pa1和Pa2，得： P1=Pa1+ρ水gH1 P2=Pa2+ρ水gH2 Pa1-Pa2=ρagH