第一章流体的力学性质
复习思考题
1 流体区别于固体的本质特征是什么？
2 试述流体的连续介质概念。
3 什么是流体的粘性？流体的动力粘度与运动粘度有什么区别？
4 液体的压缩性与什么因素有关？空气与液体具有一样的压缩性吗？
5 牛顿流体与非牛顿流体有什么区别？
作业1-3,1-4,1-5,1-10
练习题
一、选择题
1、按流体力学连续介质的概念，流体质点是指
A 流体的分子；
B 流体内的固体颗粒；C无大小的几何点；
D 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2、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，平衡时不能承受切应力；
B 不能承受拉力，平衡时能承受切应力；
C 不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；
D 能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
3、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是
A 切应力与压强；
B 切应力与剪切变形速度
C 切应力与剪切变形；
D 切应力与流速。
4、水的黏性随温度的升高而
A 增大；
B 减小；
C 不变；
D 不能确定。
5、气体的黏性随温度的升高而
A 增大；
B 减小；
C 不变；
D 不能确定。
6.流体的运动粘度的国际单位是
A m 2/s ；
B N/m 2；
C kg/m ；
D N.m/s 7、以下关于流体黏性的说法不正确的是 A 黏性是流体的固有属性；
B 黏性是在运动状态下流体具有抵抗剪切变形速率能力的量度；
C 流体的黏性具有传递运动和阻滞运动的双重作用；
D 流体的黏性随温度的升高而增大。
8、已知液体中的流速分布u-y 如图1-1所示，其切应力分布为
9、以下关于液体质点和液体微团
A 液体微团比液体质点大；
B 液体微团比液体质点大；
C 液体质点没有大小，没有质量；
D 液体质点又称为液体微团。 10、液体的粘性主要来自于液体-----------。
A 分子的热运动；
B 分子间内聚力；
C 易变形性；
D 抗拒变形的能力 11.15o
时空气和水的运动粘度为6214.5510/air
m s
ν-=?，
621.14110/water m s ν-=?，这说明
A 、空气比水的粘性大 ；
B 、空气比水的粘性小；
C 空气与水的粘性接近；
D 、不能直接比较。 12、以下哪几种流体为牛顿流体？
A 空气；
B 清水；
C 血浆；
D 汽油；
E 泥浆。 13、下列流体中哪种属牛顿流体？ A 汽油；B 纸浆；C 血液；D 沥青。
二、解答题及解析
1、什么是“连续介质”模型？建立“连续介质”模型有何意义？
2、为什么液体的黏性随温度升高而减小，气体的黏性随温度升高而增大？
三、图解题及解析
1、已知液体中的流速分布沿y方向分布如图1-2所示有三种情况：（a）均匀分
布；（b）线性分布；（c）抛物线分布。试根据牛顿内摩擦定律错误！未找到引用源。，定性画出各种情况下的切应力分布τ-y图。
3、在两平行壁面间流动的液体的流速分布如图所示。试说明
(1)最大、最小切应力的位置和最小切应力的值;
(2)作用于各微小矩形液块A、B、C上下两面的内擎擦力的方向;
(3)经微小时间段dt后,各液块将变成什么形状?
第二章思考题、练习题
?1.试述流体流动的拉格朗日法和欧拉法的主要区别。
?2在欧拉法中，试给出加速度的表达式。并指出局部加
速度和位变加速度的含义。
?3.流体流动过程中，流线和迹线是一回事吗？为什么？
?4.说明下列概念：稳态流动与非稳态流动、有旋流动与
无旋流动
作业P27 习题（2.1－2.8）
练习题
第二章流体流动基本概念
一、选择题
1、欧拉法____描述流体质点的运动。
A直接；B间接；C不能；D只在定常时能。
2、非定常流动中，流线与迹线____。
A一定重合；B一定不重合；C特殊情况不可能重合；D一定正交。
3、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是____。
A理想流体；B黏性流体；C可压缩流体；D不可压缩流体。
4、以下哪些概念属于欧拉法
A流线；B迹线；C液体质点；D液体微团；E 固定空间点。
5、以下哪些概念属于拉格朗日法
A流线；B迹线；C液体质点；D液体微团；E 过水断面。
6、请判断拉格朗日法适合于描述下述哪一类流动？
A研究一污染物粒子在水中运动的轨道；B研究无数质点组成的质点群的运动；
C研究一流动空间的速度分布。
7、某人坐在匀速运动的飞机上测量和记录周围各点空气的速度和压强，请问它采用的研
究方法是
A拉格朗日法；B欧拉法；C二者均不是。
8、润滑油在圆柱形旋转滑动轴承的间隙中被轴承带动，设间隙高度远小于轴承直径和宽带，
润滑油的流动可简化为
A圆柱形空间的三维流动；B圆环形空间的三维流动；
C垂直于轴线的狭缝中的平面流动。
9、在风洞试验中，将飞机或汽车模型固定在洞壁上，让空气匀速地流过模型。请问这种流
动属于
A 定常流动；
B 不定常流动。
10、请判断下列方法是否正确：过流场中的一点可以有多条迹线。
A 根本不可能；
B 在定常流中是正确的；
C 在不定常流中是正确的。
11、请判断下列方法是否正确：过流场中的一点可以有多条流线。
A 根本不可能；
B 在定常流中是正确的；
C 在不定常流中是正确的。
12、定常流动是
A 流动随时间按一定规律变化；
B 流场中任意空间点上的运动要素不随时间变化；
C 各过流断面的速度分布相同。
13、一维流动是
A 均匀流；
B 速度分布按直线变化；
C 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。
14、定常流动中，流体质点的加速度____。
A 等于零；
B 等于常数；
C 随时间变化而变化；
D 与时间无关。
15、在____流动中，流线和迹线重合。
A 无旋；
B 有旋；
C 定常；
D 非定常。
16、一维流动的连续性方程vA=C 成立的必要条件是____。
A 理想流体；
B 黏性流体；
C 可压缩流体；
D 不可压缩流体。 二计算题
1、 已知流场的速度分布为：231
3
v xy i y j xyk =-+
（1） 问属几维流动？
（2） 求（x ，y ，z ）=（1,2,3）点的加速度。 （163216333
a i j k =
-+） 第三章 流体静力学
思考题
? 1、液体静压力具有的两个基本特性是什么？ ? 2、液体静压力分布规律的适用条件是什么？
作业
? 3.2，3.5，3.6, 3.10，3.12，3.13 ，3.16
一、选择题
1、静止液体中存在
A 压应力；
B 压应力和拉应力；
C 压应力和切应力；
D 压应力、切应力和拉应力。 2、相对压力的起量点是
A 绝对真空；
B 1个标准大气压；
C 当地大气压；
D 液面压强。
3.金属压力表的读数是
A 绝对压力；
B 相对压力；
C 绝对压力加当地大气压力；
D 相对压力加当地大气压力 4、绝对压力错误！未找到引用源。、相对压力p 、真空值错误！未找到引用源。、当地大气压力错误！未找到引用源。之间的关系是 A
abs v p p p =+; B abs a p p p =+; C v a abs p p p =-
5、静止流场中的压强分布规律
A 仅适用于不可压缩流体；
B 仅适用于理想流体；
C 仅适用于黏性流体；
D 既适用于理想流体，也适用于黏性流体。
6．在密闭的容器上装有U 形水银压力计（如图3-1），其中1、2、3点位于同一水平面，其压强关系为
A 123p p p ==;
B 、123p p p >> ;
C 、123p p p <<
图3-1 图3-2 图3-3
7用U 形水银差压计测量水管内A 、B 两点的压强差（如图3-2），水银面高差h p =10cm ，p a -p b 为
A 13.33kPa ；
B 12.35kPa ；
C 9.8kPa
8、静水中斜置平面壁的形心淹深c h 错误！未找到引用源。与压力中心淹深D h 错误！未找到引用源。的关系为 c h 错误！未找到引用源。___ D h 错误！未找到引用源。。 A 大于；B 等于；C 小于；D 无规律。
9如图3-3所示，垂直放置的矩形挡水平板，水深为3m ，静水总压力p 的作用点到水面的距离错误！未找到引用源。为
A 1.25m ；
B 1.5m ；
C 2.0m ；
D 2.5m
10完全淹没在水中的一矩形平面，当绕其形心轴旋转到什么位置时，其压力中心与形心重合？
A倾斜； B 错误！未找到引用源。倾斜；C水平；D竖直。
11、完全淹没在水中的一矩形平面，当绕其形心轴旋转到什么位置时，其压力中心与形心
最远？
A倾斜；B 错误！未找到引用源。倾斜；C水平；D竖直。
12 在液体中潜体所受浮力的大小
A与潜体的密度成正比；B与液体的密度成正比；C与潜体淹没的深度成正比。
13、浮力作用线通过
A潜体的重心；B浮体的体积形心；C排开液体的体积形心；D物体上面竖直方向液体的体积形心
14、浮体稳定平衡，则
A仅当重心G在浮心C之下；B、重力和浮力相等，且重心低于定倾中心；
15、潜体的稳定性条件是
A潜体的重心必须位于其浮心之下；B潜体的重心必须位于其浮心之上；
C潜体的形心必须位于其浮心之下；D潜体的重心必须位于其浮心之上。
16、对于潜体，若浮心与重心重合，称为____平衡；浮心在重心之上，称为____平衡；浮
心在重心之下，称为____平衡。
A、稳定随遇不稳定；
B、随遇稳定不稳定；
C、随遇不稳定稳定；
D、不稳定稳定随遇。
17、液体受到表面压强p作用后，它将____地传递到液体内部任何一点。
A豪不改变；B有所增加；C有所减少；D只传压力不传递压强。
18、一盛水圆筒静止时水面为水平面，当圆筒以匀角速度绕中心轴旋转时，水面将变成
A斜面；B曲面；C保持水平面。
图3-4 图3-5
19、图3-5所示四种敞口盛水容器的底面积相同，水位高相同。容器中水的重量比为（自
左向右）9:1:10:2，试确定底部所受的总压力为
A 9:1:10:2； B与形状有关； C相同
图3-5
二、图解题及解析
1、如图2-7所示，三个密闭容器中的水深H和水面压强p o均相等，（a）容器放在地面上；
（b）容器以加速度g向上运动；（c）容器以加速度g自由落体运动。试写出三种情况下平衡液体内部静水压强分布的表达式，并画出三种情况下作用在容器侧壁AB上的静水压强分布图。（设液面相对压强p o>0）。
图3-7
2、绘出图2-9中ABCD折面上的压强分布图。
图3-8
第四章流体动力学
一、选择题
1.沿流线成立的伯努利方程的限制条件不包含____。
A 不可压缩流体；
B 无黏流体；
C 定常流动；
D 无旋流动。 4、 沿总流成立的伯努利方程中的速度v 是指____速度。
A 有效截面上任意点；
B 有效截面平均；
C 有效截面形心处；
D 有效截面上最大。 5、 等直径水管，A-A 为过流截面，B-B 为水平面，1、2、3、4为面上各点（如图4-1所示），
各点的运动物理量有以下关系
A 12p p =
B 34p p =
C 1212p p
z z g g
ρρ+=+ 错误！未找到引用源。
D 3434p p
z z g g
ρρ+=+
图4-1
5、伯努利方程中错误！未找到引用源。 表示
A 单位重量液体具有的机械能；
B 单位质量液体具有的机械能；
C 单位体积液体具有的机械能；
D 通过过流截面液体所具有的总机械能。
6、水平放置的渐扩管，如果忽略水头损失，截面形心点的压强有以下关系
A 12p p >
B 12p p =
C 12p p < 7、黏性流体总水头线的变化规律是
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。 8、黏性流体测压管水头线的变化规律是
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。
9、图3-2中A 为流场中一封闭曲面，流量()CV
Q v n dA ρ=??代表
A 流量为零；
B 与单个曲面一样；
C 净流入A 的流量；
D 净流出A 的流量。
图4-2
10、如图3-3所示的变直径管，直径 d1=320mm ，d2=160mm ，流速v1=1.5m/s .v2为: A 3m/s ；B 4m/s ；C 6m/s ；D 9m/s
图4-3
11、单位时间内，控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面____。
A 流入的质量；
B 流出的质量；
C 流入与流出质量之和；
D 流入与流出质量之差。 12、文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是____。
A 连续性方程；
B 运动方程；
C 伯努利方程；
D 动量方程。
二、解析 题
1、试述理想液体的伯努利方程2
2p u z g g
ρ++中各项的几何意义。 2、两个相距为a （m ）的平行板间的流体流动速度分布为：1020(1)y y y
v a a a
=-+-
试确定单位平行板间的体积流量和平均流速。
三、解答题
4-1如图所示为一管道断面和高度不相同的输水管路，若水箱水位保持不变，试讨论B 、C 两点的压强哪个小？C 、D 、E 三点哪个压强最大？哪个压强最小？为什么？
4-3如图为一垂直向上流动的水流，设流束截面保持圆形。已知喷嘴直径cm d 251=，
喷嘴出口流速s m v /121=。问在高于喷嘴h=4m 处，水流直径为多少？
忽略损失。
图4-6
4-3离心水泵的体积流量为h m Q /203=,安装高度m h s 5.5=，吸水管内径mm d 1002=，吸水管的总损失m h 25.0=ω（水柱高度），水池的面积足够大，求水泵进水口2--2处的真
空。
图4-11
第五章 不可压缩流体一维层流流动
思考题
建立流体流动微分方程依据的是什么基本原理?有哪几个基本步骤 导致流体流动的常见因素有哪些?
流体流动有哪几种常见的边界条件?如何确定这些边界条件?
对缝隙流动、管内流动或降膜流动，关于切应力和速度的微分方程对牛顿流体和非牛顿流体均适用吗？为什么
一、选择题
1、圆管层流过流断面的流速分布为
A 均匀分布；
B 对数曲线分布；
C 二次抛物线分布；
D 三次抛物线分布。
2、两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现____情况。 A 水管内为层流状态，气管内为湍流状态；B 水管、气管内都为层流状态；
C 水管内为湍流状态，气管内为层流状态；
D 水管、气管内都为湍流状态。 3、变直径管流，细断面直径为d 1，粗断面直径为d 2，
122d d =粗断面雷诺
数Re 2与细断面雷诺数Re 1的关系是：
A Re 1=0.5Re 2
B Re 1=Re 2
C Re 1=1.5Re 2
D Re 1=2Re 2
4、圆管层流，实测管轴线上的流速为4m/s,则断面平均流速为： A 4m/s B 3.2m/s C 2m/s D 2.5m/s
5 圆管流动中过流断面上的切应力分布如图 中的哪一种？
A 在过流断面上是常数
B 管轴处是零，且与半径成正比
C 管壁处为零 ，向管轴线性增大
D 抛物线分布
二、计算题、
5-1.设有长度L=1000m ，直径D=150mm 的水平管道，已知管道的出口压力为大气压，管道的入口表压为60.96510?Pa,管道内的石油密度3920/kg m ρ=，运动粘度
42410/m s ν-=?，求管道内石油的体积流量。
5-2水在内径mm d 100=的管中流动，流速s m v /5.0=，水的运动粘度
s m v /10126-?=。试问水在管中呈何种流动状态？倘若管中的流体是油，流速不
变，但运动粘度s m v /103126-?=，试问油在管中又呈何种流动状态？
5-3通过流量s L Q /1.0=的输水管道，接一渐缩管，如图所示，其长度cm L 40=，两头直径分别为cm d 81=，cm d 22=已知水的运动粘度s cm /10308.122-?=ν。 试判别在该锥形管段中能否发生流态的转变；
第八章练习题
一、选择题
8.1速度
v 、长度l 、重力加速度g 的无量纲集合是：
gl
v d gv l c gl v b g lv a 2)
()(;)()( 8.2速度
v 、密度ρ、压强P 的无量纲集合是：
2
2
()
;()
()
;()
v
v a b c d v
p
v ρρρ
ρP
P P
8.3速度
v 、长度l 、时间t 的无量纲集合是：
vt
l d vt l c vl t b lt v a )
(;)(;)(;)(2 8.4进行水力模型试验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是： （a ）雷诺准则（b ）费老德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他 8.5雷诺数的物理意义表示：
（a ）黏性力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比； （c ）惯性力与黏性力之比；（d ）压力与黏性力之比
8.6压力输水管模型试验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流量的（a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16 8.7判断流层或湍流的无量纲是：
()Fr;()Re;()E ()Sr a b c u d 费劳德数雷诺数欧拉数斯特劳斯哈尔数
8.8在安排水池的船舶阻力实验时，首先考虑要满足的相似准则是：
()Fr;()Re;()E ()Sr a b c u d 费劳德数雷诺数欧拉数斯特劳斯哈尔数
8.9
）惯性力与黏性力。惯性力与表面张力；（）惯性力与重力）惯性力与压力；（（代表的是（）之比：费劳德数d )(;
b a Fr c
8.10则是：
的相似准
验时，首先考虑要满足在安排管道阀门阻力实()Fr;()Re;()E ()Sr
a b c u d 费劳德数雷诺数欧拉数斯特劳斯哈尔数
8.11）惯性力与黏性力（）惯性力与表面张力；）惯性力与重力；（）惯性力与压力（（代表的是（）之比；
欧拉数d c b a E u
三、解答题
8-2某车间长、宽、高为 m m m h b l 101530??=??，用直径为m d 6.0=的风口送风，风口风速为s m v p /8=，如果取几何相似常数为5/1=l k ，试确定模型的尺寸
及出风口流速。（取空气的运动粘度521.5710/m s ν-=?）
第九章 练习题 一、选择题
9.1如习题9.1图所示，水在垂直管内由上向下流动，在相距l
的两断面间，测得测压管水头差
h ，两断面间沿程水头损失1h ，则
();();();()f f f f a h h b h h l c h l h d h l
==+=-=
9.2如习题9.2图所示，圆管层流流动过断面上的切应力分布为：
（a)在过流断面上是常量；（b ）管轴处是零，且与半径成正比； （c ）管壁处是零，向管轴线性增大；（d ）按抛物线分布。 9.3在圆管流动中湍流的断面上速度分布符合：
（a ）均匀规律；（b ）直线变化规律（c ）抛物线规律；（d ）对数曲线规律
9.4在圆管流动中，层流的断面流速分布符合：
（a ）均匀规律；（b ）直线变化规律；（c ）抛物线规律；（d ）对数曲线规律。 9.5有一变直径管流，小管直径1d ，大管直径122d d =，两断面雷诺数的关
系是： （a ）
12121212
0.5;();() 1.5;()2e e e e e e e e R R b R R c R R d R R ====
9.6有一圆管层流，实测管轴上流速为s m /4.0，则断面平均流速为：
s m d s m c s m b s m a /1.0)(;/2.0)(;/32.0)(;/4.0)(
9.7圆管内流动状态为层流时，其断面的平均速度等于最大速度的（）倍。 （a ）0.5；（b ）1.0（c ）1.5（d ）2.0 9.8湍流附加切应力是由于（）而产生的。
（a ）分子的内聚力；（b ）分子间的动量交换（c ）重力；（d ）湍流元脉动速度引起的动量交换。
9.9圆管内的流动为层流时，沿程阻力与平均速度的（）次方成正比。 （a ）1（b ）1.5（c ）1.75（d ）2
9.10两根直径不同的圆管，在流动雷诺Re 相等时，它们的沿程阻力因数
λ（）
（a ）一定不相等（b ）可能相等（c ）粗管的一定比细管的大；（d ）粗管的一定比细管的小。
9.11理想流体在流动过程中，流层之间的切应力为
（a ） 零 （b ）粘性切应力1τ （c ）脉动切应力0τ （d ）1τ+0τ
9.12 实际流体在湍流状态下，流层之间的切应力为
（a ） 零 （b ）粘性切应力1τ （c ）脉动切应力0τ （d ）1τ+0τ 二、计算题
9.1圆管直径 d=200mm ， 管长L=1000m ，输送运动黏度s m /106.124-?=ν 的石油，流量s L q V /40= ，求沿程损失
（1.27）（16.6m）。
.
2009 年 秋季学期 工 程 流 体 力 学 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 班号 学号 姓名 一、解释下列概念：（20分） 1. 连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2. 等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 3. 恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述 Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义。 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5. 有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。
二.简答题（10分） 1.流体粘性产生的原因是什么？影响流体粘性的因素有哪些？ 2.粘性的表示方法有几种？影响流体粘性的因素有哪些？ 3.举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三．推导题（30分） 1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为： 2．试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2．试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程（N-S 方程） 4. 由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发，推求粘性流体总流的伯努利方程，并指出其使用条件。 5.推求粘性不可压缩流体作恒定流动时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有: z+p/ρg=c 1.试证明：粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 ,,x y z v yz t v xz t v xy =+=+= 10 d V dt ρ ρ+?=u v g ()1 3 xx yy zz p σσσ=- ++
《工程流体力学》综合复习资料 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压 强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为 4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为 s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 三、简答题 1、 稳定流动与不稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 5、 静压强的两个特性。 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。
水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当 Fr＞1为急流。 (√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（×） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（×） 6、达西定律适用于所有的渗流。（×） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（√） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。 (×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。 (√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（√） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 (×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（√） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。 (√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。 (√) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（×） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 (×)
一、 是非题。 1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 （ ） 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 （ ） 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 （ ） 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。 （ ） 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 （ ） 6. 平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。 （ ） 7. 流体的静压是指流体的点静压。 （ ） 8. 流线和等势线一定正交。 （ ） 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 （ ） 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（ ） 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 （ ） 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（ ） 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 （ ） 14. 相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。 （ ） 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 （ ） 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 （ ） 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。 （ ） 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。 （ ） 二、 填空题。 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。 5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q 为 ， 总阻抗S 为 。串联后总管路的流量Q 为 ，总阻抗S 为 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ，处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有： 平移运动 、 旋转流动 和 变形 运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中，其中r p z +称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ，因而 一切平面流动都存在 流函数 ，但是，只有无旋流动才存在 势函数 。
《工程流体力学》复习题及参考答案 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点 22、自动模型区 二、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。（） 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。（） 3.附面层分离只能发生在增压减速区。（） 4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。（） 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。（） 6.平面流只存在流函数，无旋流动存在势函数。（） 7.流体的静压是指流体的点静压。（） 8.流线和等势线一定正交。（） 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。（） 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。（） 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。（） 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度减小，压力增加。（） 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。（） 14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量。（） 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。（） 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。（） 17.流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞 性增大。（） 18.流体流动时切应力与流体的粘性有关，与其他无关。（） 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有和。 3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时
工程流体力学试题库 工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字 母填在题后的括号内。 1.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 2.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是:从B管进高压油，A管排油时平台上升(图 一的左图);从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原 设计意图，将A、B两管联在一起成为 C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机 升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 3.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p=1个大气压时，两测压计水银柱高0之差?h=h-h=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p=2个大气压时。则?h应为( ) 120 A.?h=-760mm(Hg) B.?h=0mm(Hg)
C.?h=760mm(Hg) D.?h=1520mm(Hg) .流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) 4 A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 5.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 6.下列说法中，正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒 7.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于( ) A.1 B.2 C.3 D.2000 8.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( )
32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。 2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为动力黏性系数(动力粘度) 。 3、作用于流体上的力按其性质可以分为表面力力和质量力 4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是L/T2。 6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越大，流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。 8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。 9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。 10、根据粘性的大小，粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。 11、根据流体是否有粘性，流体可分为粘性流体和理想流体。 12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为定常流动和非定常流动。 13、连续性方程是质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是机械能守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为：；计算沿程阻力的公式为：。 16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。 17、沿程阻力主要是由于流体内摩擦力引起的，而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。 18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时，重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2
二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律，并说明为什么？ 答: 温度升高时液体的黏性降低，因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的，温度升高时，内聚力减弱，故粘性降低，而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动，温度越高，热运动越强烈，所以粘性就越大 2、请详细说明作用在流体上的力。 作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力，表面力是指作用在所研究流体表面上的力，它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的，质量力是流体质点受某种力场的作用力，它的大小与流体的质量成正比 3、简述连续介质假说。 连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成，占满空间而没有间隙，其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。（宏观无限小微观无限大） 4、何谓不可压缩流体？在什么情况下可以忽略流体的压缩性？ 除某些特殊流动问题，工程实际中将液体看作是密度等于常数的不可压缩流体，当气体的速度小于70m/s 且压力和温度变化不大时也可近似地将气体当作不可压缩流体处理 5、流体静压力有哪两个重要特征？ 特征一：在平衡的流体中，通过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。 特征二：当两种互不相混的液体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上，如果液深相同，容器底部的面积相同，试问作用于容器底部的总压力是否相同？桌面上受到的容器的作用力是否相同？为什么？ 容器底部的总压力=液体压强x面积，而压强由液深决定（同种液体），所以作用于容器底部的总压力相同； 桌面上所受力是整个储有液体容器的重力，桌面上受到的容器的作用力因容器总重量不同而不同。 本题目也有漏洞：不同形状的敞开的贮液容器，体积关系不能确定，其总重量不一定相同或也不一定不同。 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？ 质量力（在平衡点流体中，通过任意一点的等压面必须与该店所受的质量力互相垂直） 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体？或者两者都可？为什么？ 流体处于静止或相对静止状态时，各流体质点间没有相对运动，速度梯度等于零，切向应力也等于
工程流体力学习题及答案（1） 1 某种液体的比重为3，试求其比容。 （答：3.3×10-4米3/公斤） 2 体积为5.26米3的某种油，质量为4480公斤，试求这种油的比重、密度与重度。 （答：0.85；851公斤/米3；8348牛/米3） 3 若煤油的密度为0.8克/厘米3，试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。 （答：800公斤力/米3；81.56公斤力·秒2/米4；1.25×10-3米3/公斤力） 4 试计算空气在温度t=4℃，绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。 (答：42.4牛/米3；4.33公斤/米3；0.231米3/公斤） 5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃，绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。 （答：104牛/米3；10.6公斤/米3；0.09厘米3/公斤 ） 6 空气在蓄热室内于定压下，温度自20℃增高为400℃，问空气的体积增加了多少倍？ （答：1.3倍） 7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃，烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出 口温度下降为500=t 出℃，若烟气在0℃时的密度为28.10 =ρ公斤/米3，求烟道入口与出口处烟气的密度。 （答：298.0=ρ人公斤/米3；452.0=ρ出 公斤/米3） 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。 （答：15.49牛/米3） 9 已知速度为抛物线分布，如图示 y=0，4，8，12，17厘米处的速度梯度。又若气体的绝 对粘性系数为1013.25-?=μ牛·秒/米3，求以上各处气体的摩擦切应力。 9 题图 10 夹缝宽度为h ，其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。若板上方流体的粘性系数为μ，
六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2, P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，两个 30 。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系 数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管通过的流量为2.091m 3/s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路流速v 1=0.706m/s 。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：
(完整版)工程流体力 学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体内 的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分 子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切 应力和剪切变形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 解：牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ，故 d d t γ τμ =。 （b ） 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2/s ；（b ）N/m 2；（c ） kg/m ；（d ）N·s/m 2。 解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 （a ） 【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ） 无黏性；（d ）符合 RT p =ρ 。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 （c ） 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ） 1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==???=。 （a ） 【1.6】 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，平衡时不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。
【1.4】 【1.5】 【1.6】 解：流体的运动黏度 u 的国际单位是 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数; 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 大气压时，水的密度增大约为：（ m 2/s 。 (a ) 上=RT （b ）不可压缩；（C ）无黏性；（d ）符合P 。 (C ) 当水的压强增加一个 a )1/20 000 ；( b )1/1 000 ；( c )1/4 000 ； (d ) 1/2 000。 解：当水的压强增加一 d P -9 5 1 =kdp= 0.5x10 xv<10 =—— P 20 000。 个大气压时，其密度增大约 （a ） 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 不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力； （C ）不能承受拉力， 平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力， 同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切 应力。 【1.7】 流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（C ）血液；（d ）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 （c ） 下列流体哪个属牛顿 (a ) 按连续介质的概念，流体质点是指： （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒; （C ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元 体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点， 但它又含有大量的分子， 且具有 诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是： （a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变 形速度；（C ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 dv dv T = A —— 一 解：牛顿内摩擦定律是 dy ，而且速度梯度dy 是流体微团的剪切变形速度 选择题 第1章绪论 [1.1 】 【1.2】 dt ，故 dt 。 (b ) 【1.3】 流体运动黏度 u 的国际单位是：（a ） 2 2 2 m/S ； (b ) N/m ; (c ) kg/m ; (d ) N v/m 。
一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压 强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为 s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρ μν=，斯(s m /2) 3、 因次和谐的原理，п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相 等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ，稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ 8、 g V d l h f 22λ=，g V h j 22 ξ=
《流体力学》试题 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．流体在叶轮内的流动是轴对称流动，即认为在同一半径的圆周上（） A．流体质点有越来越大的速度 B．流体质点有越来越小的速度 C．流体质点有不均匀的速度 D．流体质点有相同大小的速度 2．流体的比容表示（） A．单位流体的质量 B．单位质量流体所占据的体积 C．单位温度的压强 D．单位压强的温度 3．对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（） A．随压强增加而增加 B．随压强减小而增加 C．随体积增加而减小 D．与压强变化无关 4．流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（） A．流体能穿过管侧壁由管内向管外流动 B．流体能穿过管侧壁由管外向管内流动 C．不能穿过侧壁流动 D．不确定 5．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，与此流线（）A．相切 B．重合 C．平行 D．相交 6．判定流体流动是有旋流动的关键是看（） A．流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B．流体微团运动轨迹是曲线 C．流体微团运动轨迹是直线 D．流体微团自身有旋转运动 7．工程计算流体在圆管内流动时，由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为（）A．13800 B．2320 C．2000 D．1000 8．动量方程是个矢量方程，要考虑力和速度的方向，与所选坐标方向一致为正，反之为负。如果力的计算结果为负值时（） A．说明方程列错了 B．说明力的实际方向与假设方向相反 C．说明力的实际方向与假设方向相同 D．说明计算结果一定是错误的 9．动量方程（） A．仅适用于理想流体的流动 B．仅适用于粘性流体的流动 C．理想流体与粘性流体的流动均适用 D．仅适用于紊流 10．如图所示，有一沿垂直设置的等截面弯管，截面积为A，弯头转角为90°，进口截面1－1与出口截面在2－2之间的轴线长度为L，两截面之间的高度差为△Z，水的密度为ρ，则作用在弯管中水流的合外力分别为（） A． B． C．
一、判断题( 对的打“√”，错的打“×”，每题1分，共12分) 1．无黏性流体的特征是黏度为常数。 2．流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。 3．静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。 4．连通管中的任一水平面都是等压面。 5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。 6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。 7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。 8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。 9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。 10.在平行平面缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。 12.亚声速加速管也是超声速扩压管。 二、选择题（每题2分，共18分） 1．如图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度V=1m/s ，平板与固定边界的距离δ=5mm ，油的动力粘度μ＝0.1Pa ·s ，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力 为（ ） A ．10Pa ； B ．15Pa ； C ．20Pa ； D ．25Pa ； 2. 在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向 总是在该点与此流线（ ） A ．相切； B ．重合； C ．平行； D ．相交。 3. 实际流体总水头线的沿程变化是： A ．保持水平； B ．沿程上升； C ．沿程下降； D ．前三种情况都有可能。 4．圆管层流，实测管轴上流速为0.4m/s ，则断面平均流速为（ ） A ．0.4m/s B ．0.32m/s C ．0.2m/s D ．0.1m/s 5．绝对压强abs p ，相对压强p ，真空度v p ，当地大气压a p 之间的关系是： A ．v abs p p p +=； B ．abs a v p p p -=； C ．a abs p p p +=； D ．a v p p p +=。 6．下列说法正确的是： A ．水一定从高处向低处流动； B ．水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；
一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均 值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为s L /2，分析 当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρμν=，斯(s m /2 ) 3、 因次和谐的原理，п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ，稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ
工程流体力学总复习题 一、名词解释 1. .流体：易流动的物质，包括液体和气体。 2.理想流体：完全没有黏性的流体。 3.实际流体：具有黏性的流体。 4.黏性：是流体阻止发生变形的一种特性。 5.压缩性：在温度不变的条件下，流体在压力作用下体积缩小的性质。 6.膨胀性：在压力不变的条件下，流体温度升高时，其体积增大的性质。 7. 自由液面：与大气相通的液面。 8.重度：流体单位体积内所具有的重量。 9.压力中心：总压力的作用点。 10.相对密度：某液体的密度与标准大气压下4℃(277K)纯水的密度之比。 11.密度：流体单位体积内所具有的质量。 12.控制体：流场中某一确定不变的区域。 13.流线：同一瞬间相邻各点速度方向线的连线。 14. 迹线：流体质点运动的轨迹。 15.水力坡度：沿流程单位长度的水头损失。 16.扬程：由于泵的作用使单位重力液体所增加的能量，叫泵的扬程。 17.湿周：与液体接触的管子断面的周长。 18.当量长度：把局部水头损失换算成相当某L当管长的沿程水头损失时，L当即为当量长度。 19.系统：包含确定不变流体质点的任何集合。 20.水力粗糙：当层流底层的厚度小于管壁粗糙度时，即管壁的粗糙突起部分或全部暴露在 紊流区中，造成新的能量损失，此时的管内流动即为水力粗糙。 21.压力体：是由受压曲面、液体的自由表面或其延长面和由该曲面的最外边界引向液面或 液面延长面的铅垂面所围成的封闭体积。 22.长管：可以忽略管路中的局部水头损失和流速损失的管路。 23.短管：计算中不可以忽略的局部水头损失和流速损失的管路。 24.层流：流动中黏性力影响为主，流体质点间成分层流动主要表现为摩擦。
5 三、说明下列概念（共20分） 1.什么是流线和迹线？它有哪些基本特征？（5分） 答：流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。（1分） 迹线就是流体质点运动的轨迹。（1分） 流线两个特点：1）非定常流动时，流线的形状随时间改变；定常流动时，不随时间改变此时，流线与迹线重合。（1.5分））2）流线是一条光滑的曲线，流线之间不能相交，如果相交，交点速度比为零。（1.5分） 2.简述伯努利方程 =const 的物理意义和几何意义。（5分） 答：物理意义：在符合限定条件下，单位重量流体的机械能(位能、压力能和动能)可以互相转化，但 总和不变。（1分） 几何意义：在符合限定条件下，沿同一流线的总水头是个常数。（1分） 总机械能不变，并不是各部分能量都保持不变。三种形式的能量可以各有消长，相互转换，但总量不会增减。（2分） 水头线：将各项水头沿程变化的情况用几何的方法表示出来。理想流体恒定元流的总水头线是水平的。（1分） 3.有旋流动、无旋流动 有旋流动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。（2分） 无旋流动：流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。（2分） 4.流动相似条件（6分） 答：1）有相同的微分方程（2分） 2）单值条件相似（2分） 3）由单值条件中的物理量的相似准则数相等（2分） 四. 推求突然扩大能量损失计算公式（20分） 解：如图，由连续性方程解： （4分）得： （ 2分） 由动量方程： （4分） 列伯努利方程： g v g p g v g p 222 22211+=+ρρ （4分） （4分） 即 （2分） 五、如图所示，有一圆柱滚门，长度l=10m ，直径D=4m ，上游水深H 1=4m ，下游水深H 2=2m ，求作用于圆柱滚门上的水平和铅垂方向的分压力。（12分） 2211v A v A ρρ=21 21v A A v = 12 12v A A v =)()(121212211v v q A A p A p A p V -=-+-ρg v A A g v A A v v g h j 2)1(2)1()(212221*********-=-=-=g v g v h j 22222211ξξ==
一\选择题部分 （1）在水力学中，单位质量力是指（答案：c ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（答案：d） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（答案：d ） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（答案：b） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于答案：c a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为答案：c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（答案：c ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（答案：b）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为答案：b a、缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（答案：d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（答案：a ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有答案：b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 （14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为答案：d a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100；
三、说明下列概念（共20分） 1.什么是流线和迹线它有哪些基本特征（5分） 答：流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。（1分） 迹线就是流体质点运动的轨迹。（1分） 流线两个特点：1）非定常流动时，流线的形状随时间改变；定常流动时，不随时间改变此时，流线与迹线重合。（分））2）流线是一条光滑的曲线，流线之间不能相交，如果相交，交点速度比为零。（分） 2.简述伯努利方程 =const 的物理意义和几何意义。（5分） 答：物理意义：在符合限定条件下，单位重量流体的机械能(位能、压力能和动能)可以互相转化，但总 和不变。（1分） 几何意义：在符合限定条件下，沿同一流线的总水头是个常数。（1分） 总机械能不变，并不是各部分能量都保持不变。三种形式的能量可以各有消长，相互转换，但总量不会增减。（2分） 水头线：将各项水头沿程变化的情况用几何的方法表示出来。理想流体恒定元流的总水头线是水平的。（1分） 3.有旋流动、无旋流动 有旋流动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。（2分） 无旋流动：流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。（2分） 4.流动相似条件（6分） 答：1）有相同的微分方程（2分） 2）单值条件相似（2分） 3）由单值条件中的物理量的相似准则数相等（2分） 四. 推求突然扩大能量损失计算公式（20分） 解：如图，由连续性方程解： （4分）得： （ 2分） 由动量方程： （4分） 列伯努利方程： g v g p g v g p 222 22211+=+ρρ （4分） （4分） 即 （2分） 五、如图所示，有一圆柱滚门，长度l=10m ，直径D=4m ，上游水深H 1=4m ，下游水深H 2=2m ，求作用于圆柱滚门上的水平和铅垂方向的分压力。（12分） H 1 D 2211v A v A ρρ=21 21v A A v = 12 12v A A v =)()(121212211v v q A A p A p A p V -=-+-ρg v A A g v A A v v g h j 2)1(2)1()(212221*********-=-=-=g v g v h j 22222211ξξ==
一、名词解释 1．理想流体：实际的流体都是有粘性的，没有粘性的假想流体称为理想流体。 2．水力光滑与水力粗糙管：流体在管内作紊流流动时（1分），用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当δ0＞△时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当δ0＜△时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分） 3．边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99％处的距离作为边界层的厚度，以δ表示。（3分） 1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。 2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。 3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。 4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。 6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法
称为拉格朗日法。 7、湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界称为湿周。 8、恒定流动：流场中，流体流速及由流速决定的压强、粘性力、惯性力等也不随时间变化的流动。 10、卡门涡街：当流体经绕流物体时，在绕流物后面发生附面层分离，形成旋涡，并交替释放出来，这种交替排列、有规则的旋涡组合称为卡门涡街。 1、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。 12、流场：充满流体的空间。 3、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。 15、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。 6、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。 17、浓差或温差射流：射流介质本身浓度或温度与周围气体浓度或温度有差异所引起的射流。 19、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。 20、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。23连续介质模型 在流体力学的研究中，将实际由分子组成的结构用流体微元代替。流体微元有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。 24流体动力粘度和运动粘度动力粘度：单位速度梯度时内摩擦力的