流体力学复习题
绪论
2.流体的压缩性与热胀性用什么表示？他们对液体的密度和容重有何影响？
答：流体的压缩性用压缩系数表示.
流体的热胀性用热胀系数表示
影响：①流体在压力作用下，体积减小，密度增大，容重增大，由于液体的压缩系数很小，故工程上一般液体视为不可压缩的，但是在瞬间压强变化很大的特殊场合，则必须考虑其压缩性②温度升高，流体体积增大，密度减小，容重减小，液体热胀性非常小，一般工程中也不考虑液体的热胀性。但是在热水采暖工程中或其他特殊情况下，需考虑热胀性。
3.当气体远离液相状态时，可以近似看成理想气体，写出理想气体状态方程。当压强与温度改变时，对气体的密度有何影响？
答：（1）理想气体状态方程：
（2）理想气体从一个状态到另一个状态下的压强，温度，密度间的关系为：
①压强不变时，即则。气体密度与温度成反比，温度升高密度减小；温度降低，密度增大；但温度降低到液化温度时不成立。②温度不变时,即则
气体密度与压强成正比关系，压强增加，密度增大。压强达到极限压强后不再适用。
4.什么是流体的粘滞性？它对流体的运动有何影响？动力粘滞系数与运动粘滞系数有何区别于联系？液体与其体的粘滞性随温度的变化相同吗？为什么？
答：（1）在流体内部产生内摩擦力以阻抗流体运动的性质称为流体的粘滞性。（2）粘滞性阻碍了流体的相对运动。（3）①联系：都是反映流体粘滞性的参数，表明流体的粘滞性越强。②区别：工程中大多数流体的动力粘滞系数与压力变化无关。但是对气体而言，压力变化，密度变化，故运动粘度随压力变化。（4）①变化不相同。温度升高时，所有液体粘滞性是下降的。而所有其体的粘滞性是上升的。②粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换，液体的粘滞性主要取决于分子间的引力，其体的黏性取决于分子间的动量交换。温度升高，分子间的引力减小而动量交换加剧，故变化规律不相同。
5.液体气化压强的大小与液体的温度和外界压强有无关系？根据液体气化压强的特性，流体在什么情况下会产生不利因素/
答：①分子的活动能力随温度升高而升高，随压力的升高而减小，气化压强也随温度的升高而增大，随外界的压强的增大而减小。②流体在流动过程中，液体与固体的接触面处于低压区，并低于气化压强时液体气化，在固体产生气泡；随液体流动进入高压区，气泡中的气体便液化，液化产生的液体将冲击固体表面。若运动为周期性的，将造成固体表面疲劳并使其剥落产生气蚀。
第一章
1.流体静压强基本方程的两种形式是什么？它们分别表示了什么含义？
答：（1）两种形式
（2），方程一表示静止液体中任一点的压强等于静止液体的液面压强加上该点在液面下的深度与液体容重的乘积，静止液体中的某点的压强随该点在液面下的深度的增加而增大。方程二表示：①物理学角度：静止液体中，各液体质点单位重量的总势能均相等。
②水力学角度：同一容器的静止液体中，所以各点测压管水头均相等。
3.静止的液体中，各点的位置水头，压强水头，测压管水头相等吗？
答：各点的位置水头，压强水头不相等，但据可得各点的测压管水头相等。
5.在工程计算中，为何常采用工程大气压计量而不采用标准大气压计量？
答：为了计算方便
6.从点的流体静压强到平面或曲面的静水总压力，然后到整个物体所受的浮力，相互之间
有什么联系？
答：由点的静压强积分得到静水总压力，由浸入液体中的物体受到的垂直向上的静水总压力得到浮力。
第二章
2，什么是恒定流与非恒定流，均匀流与渐变就与急变流，各类流动分类的原则是什么？试举出具体例子。
（1）恒定流：流体流动时，流体任一点的压强，流速，密度等运动要素不随时间而发生变化的流动。非恒定流：流体运动时，流体任意一点的压强，流速，密度等运动要素随时间而发生变化的流动。课本例子：①，水从水箱侧孔出流时，水箱上部的水管不断充水，保持水箱中的水位不变，此时流动为恒定流。②水从水箱侧孔出流，水箱水位逐渐下降，此时流动为非恒定流。（2）均匀流：过流断面的大小和形状沿程不变，过流断面流速分布也不变的流动不符合上述条件的流动为非均匀流。（3）渐变流：流速沿流向变化较缓，流线近似平行直线的流动，不符合上述条件的流动为急变流。课本例子：第四十一页，图2-9
3.流线有哪些性质？
答：①流线上任意一点的流速矢量总是在该点与曲线相切。②过一点只能有一条流线，即流线不能相交。③流线只能是直线或光滑曲线，而不能是折线，不能有拐点。④流线可以形象描绘出流场内流体质点的流动状态。
4.渐变流与激变流过流断面上的压强分布有何不同？
答：渐变流过流断面上只考虑重力和压力，所以渐变流过流断面上的压强分布服从静力学规律，即在同一断面上，流体各质点测压管水头常数。但对于不同的过流断面，由于运动过程中要克服流动阻力而引起能量损失，故测压管水头损失一般不相等。急变流过流断面上的压强分布不服从静压强分布规律，在同一过流断面上，流体各点的测压管水头常数。
5.“水一定从高处向低处流”“水从压强大的地方向压强小的地方流”“水是从流速大的地方向流速低的方向流”这些说法是否正确？什么才是正确的说法？
答：这些说法都不正确。实际问题中，水流动存在能量损失，据能量方程
可得，水总是由能量高的地方流向能量低的地方。
6.三大基本方程用于什么条件？有何意义？
答：（1）恒定流连续方程：恒定流，连续流动，不可压缩流体。意义管径越大，断面上的流速越小；管径越小，断面上的流速越大。（2）能量方程：①流体为恒定流②流体是不可压缩的③建立方程的两断面必须是渐变流断面④建立方程的两断面间屋能量的输入与输出⑤建立方程的两断面间无分流或合流。意义：单位时间流入上游断面能量等于单位时间流出下游断面的能量加上单位时间该流断所损失的流量。（3）动量方程式：恒定流，过流断面为渐变流断面，不可压缩流体。意义单位时间内流体的动量增加等于作用在流体上所有外力之和。
7.气流与液流的能量方程式有何不同？为什么？
答：液流方程式：
气流方程式：
①气流能量方程式中P P 为相对压强，而液流中P P 既可以是绝对压强也可以是相对压强。②气流中的能量损失为压强损失，液流中用水头损失表示。③计算气流能量方程时，要考虑外部大气压在不同高度的差值。
第三章
1.层流与紊流有何特点？如何判别？+
答：（1）层流各流层的流体质点互不混杂，有条不紊向前流动；紊流各流体质点的瞬时速度大小方向随时间而变，各流层质点互不參混。（2）有压圆管中时为紊流状态；
为层流状态。无压流和非圆形断面的有压流动：为紊流；为层流。
2.圆管层流与紊流的沿程水头损失各与哪些因素有关？
答：沿程水头损失圆管层流：
紊流：①紊流光滑区，只与有关，而与无关②紊流过渡区，与有关，也与
③阻力平方区，只与有关，而与无关。
3.两个不同管径的管道，通过不同黏度的液体，他们的临界雷诺数是否相同？
答：相同临界雷诺数是不随管径和流体物理性质而变化的无量纲数。
6.有压管路中直径一定时，随着流量的增大雷诺数是增大还是减小？当流量一定时，随着管径增大雷诺数将如何变化？
答：
管径一定时，雷诺数增大；流量一定时，随着管径的增大，雷诺数减小。
8.为什么在紊流管道中会产生层流底层？为什么在一根绝对粗糙度为定值的管道中，既可能是水力光滑管，也可能是水力粗糙管？
答：（1）流体在圆管中做紊流运动时，受固体边壁的约束，靠近管壁的一层很薄的流体沿边界法线方向上的速度方向由零急剧增加，速度梯度很大；并且该层流内质点的横向运动受抑制，几乎不存在脉动，这层以粘性切应力起控制作用的薄层为层流边界层。（2）管壁的绝对粗糙度为，层流边界层厚度随而变化。①大于若干倍时，粗糙突出的高度淹没在层流边界层中，能量损失与粗糙度无关，为水力光滑区。②小于时，粗糙突出部分伸到紊流核心，紊流核心流体绕过粗糙突出部分时，形成小漩涡加剧了流体流动的紊流强度，增大沿程能量损失，称为水力粗糙管。
9.直径为d，长度为L 的管路，通过恒定的流量Q，试问：（1）当流量增大时，沿程阻力
系数如何变化？（2）当流量增大时，沿程水头损失如何变化？
答：（1）①层流运动时，流量增大，Re增大，减小②紊流过渡区，既与Re有关，也与有关，故流量增大，变化不确定。③紊流光滑区，只与Re有关流量增大，减小④紊流粗糙区，只与有关，对于确定的圆管，不变。（2）
②紊流粗糙区，为常数，与成正比，Q增大，
其他情况下，流量增大时，增大的程度远大于的增大程度，故增大。
11.两长度相等，段面积相等的风管，它们的断面形状不同，一为圆形，一为正方形，如它
们的沿程损失相等，而且流动都处在阻力平方区，试问哪条管道的过载能力大？
答：
第四章
1.什么是长管什么是短管？在水力计算中计算内容和理论依据有没有实质性的差别？举例
说明。
答：长管：水头损失已沿程损失为主，局部损失和流速水头的总和同沿程损失相比很小，可忽略不计。短管：水头损失沿程损失和局部损失都占相当的比重，两者都不可忽略的管道。`两者在计算内容与理论依据上没有实质上的差别，计算短管的公式与方法同样适用于长管计算，长管与短管的差别主要体现在阻抗上。对短管
对长管
2.什么是管路阻抗？对于短管和长管有何不同？
答：（1）管路阻抗是管路对流体的阻碍作用，阻抗的大小反映了管路对流动的阻碍程度。（2）对短管而言，阻抗对一定的流体，在管径d与管长给定时，与沿程阻力系数与局部阻力系数有关，即管路给定时，只与流态本身的性质有关。
对于长管而言; 管径d与管长确定时，只与有关。管路给定时，也只与管道本身性质有关。
4.串联管路的水流特点是什么？并联管路的水流特点是什么？
答：串联管路中，流入节点的流量等于流出节点的流量。并联管路中，并联节点上的总流量等于各分支路流量之和。
5.什么是控制点？如何选择控制点？离水源最远的点一定是该管网的控制点吗？
答：管网的控制点是指在管网中水塔至该点的水头损失，地形标高和要求自由水压三项之和最大值之点。一般在最高最远点。
7.直接水击和间接水击是如何区分的？哪一个危害更大？如何减弱水击的危害？
答：（1）①关闭时间时，阀门关闭时间很短，从水池返回来的弹性波未到阀门处，阀门已经关闭了，这种情况下的水击为直接水击。②时，此时从水池返回来的弹性波，在阀门尚未关闭完全时到达，所发生的水击称为间接水击。(2)直接水击时，阀门所受压强大于间接水击产生的压强，故直接水击危害大。（3）防止水击危害的措施：①延长管路阀门的启闭时间，使过程延长②在管路上设置空气缸可调压塔。③管路上安装安全阀。
第五章
2.什么是孔口的自由处流？什么是孔口的淹没出流？
答：经孔口出流的流体与周围的静止液体属于同一相时，这种孔口出流称为淹没出流；如果不是同一相时，则属于自由出流。
3.孔口自由出流和孔口淹没出流的计算中作用水头有何不同？
答：孔口自由出流作用水头
孔口淹没出流作用水头
淹没出流比自由出流多了流体在收缩断面之后突然扩大的局部阻力损失。
4.什么是管嘴出流？在孔口管嘴断面面积作用水头相等的条件下，为什么管嘴比孔口的过水能力大？
答;(1)在孔口上对接一段长度为的圆形短管，即形成管嘴，流体经过管嘴流出的现象称为管嘴出流。（2）孔口，管嘴的断面面积和作用水头相等的条件下，两者的流量比为管嘴比孔口的过流能力大。
5.要保证圆柱管嘴出流的条件是什么？
答：（1）收缩断面的真空值要控制在以下，所以圆柱形的作用水头
（2）管嘴长度太长，阻力也相应增大，使出流量减少；太短，水流收缩后来不及扩大到满管出流，收缩断面就不能被封闭在管嘴中形成真空，故一般取
10.无限空间气体紊流射流的运动特征主要表现在哪一个方面？
答：射流主体段任一断面的无因次速度和无因次距离之间具有相似性：
各断面速度分布虽不同，但各断面无因次速度的分布规律是相同的。主体段任一断面上从轴心到外边界各点的速度与断面轴心，流速之比的变化规律是从，而相应各点到轴心距离与该断面半径之比变化规律为从
12.什么是射流的质量平均流速？为什么要引入这一流速？
答：（1）设质量平均流速为，其定义为用乘以质量流量，即得单位时间内射流任一断面的动量。（2）断面平均流速，断面平均流速仅为同断面轴心流速的20%，在实际工程中使用的往往是靠近轴心的射流区。相差很大，按进行设计与计算，导致有关设备过大，造成浪费。而用代表使用区的流速用比使用更合适。
一、选择题 1、连续介质假设意味着 B 。 （A）流体分子互相紧连；（B）流体的物理量是连续函数； （C）流体分子间有间隙；（D）流体不可压缩 2、静止流体A 剪切应力。 （A）不能承受；（B）可以承受； （C）能承受很小的；（D）具有粘性是可承受 3、温度升高时，空气的粘度 B 。 （A）变小；（B）变大；（C）不变；（D）可能变大也可能变小 4、流体的粘性与流体的 D 无关。 （A）分子的内聚力；（B）分子的动量交换；（C）温度；（D）速度梯度5、在常温下，水的密度为 D kg/m3。 （A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）1000 6、水的体积弹性模量 A 空气的体积弹性模量。 （A）大于；（B）近似等于；（C）小于；（D）可能大于也可能小于 7、 C 的流体称为理想流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 8、 D 的流体称为不可压缩流体。 （A）速度很小；（B）速度很大；（C）忽略粘性力；（D）密度不变 9、与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是 B （A）切应力和压强；（B）切应力和剪切变形速率； （C）切应力和剪切变形；（D）切应力和速度。 10、水的粘性随温度升高而 B （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定 11、气体的粘性随温度的升高而A （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。 12、理想流体的特征是C （A）粘度是常数；（B）不可压缩；（C）无粘性；（D）符合pV=RT。 13、以下关于流体粘性的说法中不正确的是 D
（A）粘性是流体的固有属性； （B）粘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）流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重作用； （D）流体的粘性随温度的升高而增大。 14、按连续介质的概念，流体质点是指 D （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。 15、理想流体与实际流体的主要区别在于（ A ）。 （A）是否考虑粘滞性；（B）是否考虑易流动性； （C）是否考虑重力特性；（D）是否考虑惯性 16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（D） （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 17、液体与气体都是流体，它们在静止时不能承受（C ）。 （A）重力；（B）压力；（C）剪切力；（D）表面张力 18、下列流体的作用力中，不属于质量力的是（ B ）。 （A）电磁力；（B）粘性内摩擦力；（C）重力；（D）惯性力 19、在连续介质假设下，流体的物理量（ D ）。 （A）只是时间的连续函数；（B）只是空间坐标的连续函数； （C）与时间无关；（D）是空间坐标及时间的连续函数 20、用一块平板挡水，平板形心的淹深为h c，压力中心的淹深为h D，则h c A h D。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）可能大于也可能小于 21、静止流体的点压强值与 B 无关。 （A）位置；（B）方向；（C）流体种类；（D）重力加速度 22、油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下0.5m 处的表压强为 D kPa。 （A）0.8 ；（B）0.5；（C）0.4；（D）3.9
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都会产生连续的物质。 2、牛顿内摩擦定律：，其中的比例系数称为。 3、作用在流体上的力可分为和两类。 4、水力学中，单位质量力是指作用在单位_____ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是。 6、对于不同的流体，体积弹性系数的值不同，弹性模量越，流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的减去该处的。 8、某点处的真空等于该处的减去该处的。 9、某点处的相对压强等于该处的减去该处的。 10、根据的大小，粘性流体的流动状态可分为和。 11、根据流体是否有粘性，流体可分为和。 12、根据流动参数随时间的变化，流体流动可分为流动和流动。 13、连续性方程是定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是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、和。 17、沿程阻力主要是由于引起的，而局部阻力则主要是由于引起的。 18、连续性方程表示控制体的________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___ _ 。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的。 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？ 2、请详细说明作用在流体上的力。 3、简述连续介质假说。 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？ 5、流体静压力有哪两个重要特征？ 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？ 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关？ 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？ 9、叙述帕斯卡原理，试举例说明它在工程中的应用。 10、何谓压力体？压力体由哪些面围成的？ 11、试述文丘里管测量流量的原理，如果通过文丘里管的流量保持不变，试问管道倾斜放置 与水平放置的两种情况，测得差压计的液面高差是否会改变？为什么？ 12、简述沿程阻力系数随雷诺数的变化规律，并画出其趋势图。 13、流体在渐扩管道中，从截面1流向截面2，若已知在截面1处流体作层流流动。试问， 流体在截面2处是否仍保持层流流动？为什么？ 14、在串联管道、并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？ 15、简述水力光滑管和水力粗糙管的定义。一根确定的管子是否永远保持为水力光滑管或水
流体力学 习题解答
选择题： １、恒定流是: (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。（b） 2、粘性流体总水头线沿程的变化是：(a) 沿程下降 (a) 沿程下降；（b) 沿程上升；(c) 保持水平；(d) 前三种情况都可能； 3、均匀流是：（b)迁移加速度（位变）为零； (a) 当地加速度（时变）为零；（b)迁移加速度（位变）为零； （c）向心加速度为零；(d)合速度为零处； 4、一元流动是：(c) 运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数； (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； 5、伯努利方程中各项水头表示：(a) 单位重量液体具有的机械能； (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；(d)通过过流断面流体的总机械能。 6、圆管层流，实测管轴线上流速为４m/s，则断面平均流速为：：(c)2m；(a) 4m；（b）3.2m；(c)2m； 7、半圆形明渠，半径r=4m，其水力半径为：(a) ４m；（b）3m；(c) 2m；(d) 1m。 8、静止液体中存在：(a) 压应力；（b）压应力和拉应力；(c) 压应力和剪应力；(d) 压应力、拉应力和剪应力。 （1）在水力学中，单位质量力是指（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。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、斜交； d、正交。
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 。
《高等流体力学》复习题 一、 基本概念 1． 什么就是理想流体？正压流体,不可压缩流体？ [答]:教材P57 当流体物质的粘度较小,同时其内部运动的相对速度也不大,所产生的粘性应力比起其它类型的力来说可以忽略不计时,可把流体近似地瞧为就是无粘性的,这样无粘性的流体称为理想流体。 内部任一点的压力只就是密度的函数的流体,称为正压流体。 流体的体积或密度的相对变化量很小时,一般可以瞧成就是不可压缩的,这种流体就被称为不可压缩流体。 2． 什么就是定常场;均匀场;并用数学形式表达。 [答]:如果一个场不随时间的变化而变化,则这个场就被称为定常场。其数学表达式为:)(r ??= 如果一个场不随空间的变化而变化,即场中不显含空间坐标变量r ,则这个场就被称为均匀场。其数学表达式为:)(t ??= 3． 理想流体运动时有无切应力？粘性流体静止时有无切应力？静止时无切应力就是否无粘性？为什 么？ [答]:理想流体运动时无切应力。 粘性流体静止时无切应力。但就是,静止时无切应力,而有粘性。因为,粘性就是流体的固有特性。 4． 流体有势运动指的就是什么？什么就是速度势函数？无旋运动与有势运动有何关系？ [答]:教材P119-123 如果流体运动就是无旋的,则称此流体运动为有势运动。 对于无旋流动来说,其速度场V 总可以由某个速度标量函数(场)),(t r φ的速度梯度来表示,即φ?=V ,则这个标量函数(场)),(t r φ称为速度场V 的速度势函数。 无旋运动与有势运动的关系: 势流运动与无旋运动就是等价的,即有势运动就是无旋的,无旋运动的速度场等同于某个势函数的梯度场。 5． 什么就是流函数？存在流函数的流体具有什么特性？(什么样的流体具有流函数？) [答]:
中北大学 《流体力学》 期末题
目录 第四模块期末试题 (3) 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3) 流体力学考试试题（A） (3) 流体力学考试试题（A）参考答案 (6) 中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8) 流体力学考试试题（A） (8) 流体力学考试试题（A）参考答案 (11)
第四模块 期末试题 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 流体力学考试试题（A ） 所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、 单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15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．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ ） A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律y u d d μ τ =中的 y u d d 为运动流体的（ ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3．平衡流体的等压面方程为（ ） A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、 0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4．金属测压计的读数为（ ） A 、绝对压强 p ' B 、相对压强p C 、真空压强v p D 、当地大气压a p 5．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （ ） A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6．圆柱形外管嘴的正常工作条件是（ ） A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0< 流体力学练习题及答案 一、单项选择题 1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。 A ．惯性力 B ．粘滞力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的物性之一 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D ．流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。 A ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B ．流体速度场的不稳定性 C ．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D ．流体的膨胀性 4、重力场中平衡流体的势函数为（ ）。 A ．gz -=π B ．gz =π C ．z ρπ-= D ．z ρπ= 5、无旋流动是指（ ）流动。 A ．平行 B ．不可压缩流体平面 C ．旋涡强度为零的 D ．流线是直线的 6、流体内摩擦力的量纲 []F 是（ ）。 A . []1-MLt B . []21--t ML C . []11--t ML D . []2-MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2+= ，则流动属于（ ）。 A ．三向稳定流动 B ．二维非稳定流动 C ．三维稳定流动 D ．二维稳定流动 8、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A ．理想流体作定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑ B．粘性流体作定常流动 C．不可压缩流体作定常流动 D．流体作非定常流动 9、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向( ) 。 A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降D．雷诺数维持不变 10、串联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。 A．一定不相等B．之和为单位质量流体的总能量损失C．一定相等D．相等与否取决于支管长度是否相等 11、边界层的基本特征之一是（）。 A．边界层内流体的流动为层流B．边界层内流体的流动为湍流 C．边界层内是有旋流动D．边界层内流体的流动为混合流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A．平行流的等势线与等流线相互垂直B．点源和点汇的流线都是直线 C．点源的圆周速度为零D．点源和点涡的流线都是直线 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的( )。 A．涡流区域速度与半径成反比B．压强随半径的增大而减小 C．涡流区域的径向流速等于零D．点涡是涡流 14、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A．逐渐增大，压强逐渐增大B．逐渐增大，压强逐渐减小 C．逐渐减小，压强逐渐减小D．逐渐减小，压强逐渐增大 15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（）现象。 A．离心泵内液体温度上升B．气缚 C．离心泵内液体发生汽化D．叶轮倒转 流体力学复习题 一、选择题 1、在常温下水的密度为（）kg/m3。 A 1 B 10 C 100 D 1000 2、连续介质假设意味着（）。 A 流体分子互相紧连 B 流体的物理量是连续函数 C 流体分子间有间隙 D 流体不可压缩 3、流体的体积压缩系数K p是在（）条件下单位压强变化引起的体积变化率。 A 等压 B 等温 C 等密度 4、温度为200C，压强为105P a的空气的密度为（）kg/m3。 A 341 B 17.42 C 1.19 D 0.041 5、（）是非牛顿流体。 A 水 B 空气 C 血液 D 沥青 6、静止流体（）剪切应力。 A 不能承受 B 可以承受 C 能承受很小的 D 具有粘性时可承受7、温度升高时，空气的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 8、温度升高时，液体的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 9、运动粘性系数的单位是（）。 A s/m2 B m2/s C N·s/m2 D N·m/s 10、流体的粘性与流体的（）无关。 A 分子内聚力 B 分子动量交换 C 温度 D 速度梯度 11、润滑油的动力粘性系数μ=4*10-3N·s/m2，已测得剪切应力为 0.1N/m2，流体微团的角变形速率则为（）。 A 4 B 1/4 C 25 D 0.04 12、动力粘性系数μ=1.5*10-3N·s/m2的流体沿平板壁面流动，测得离壁面y（m）处的速度分布为u=1-200（0.05-y）2,在y=5mm 处的粘性切应力为（）N/m2。 A -2.97 B 0 C 8.9*10-4 D 0.027 13、（）的流体为理想流体。 A 速度很小 B 速度很大 第一部分：流体力学 1.力按物理性质的不同分类：重力、摩擦力、惯性力、弹性力、表面张力等。 2. 力按作用方式分：质量力和面积力。 3 质量力是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比 4 最常见的质量力有：重力、惯性力。 5 比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f水和f水银的大小？ A. f水 重力作用下静水压强的分布规律，如图2-9所示。 图2-9 11. 仅受重力作用处于静止状态的流体中，任意点对同一基准面的单位势能为一常数，即各点测压管水头相等，位头增高，压头减小。 12. 在均质连通的液体中，水平面必然是等压面 13：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能 为_b__ A. 随深度增加而增加； C. 随深度增加而减少； B. 常数； D. 不确定。 14：试问图示中A、 B、 C、 D点的测压管高度，测压管水头。（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面） A:测压管高度，测压管水头 B:测压管高度，测压管水头 C:测压管高度，测压管水头 D:测压管高度，测压管水头 A:0m，6m B:2m，6m C:3m，6m D:6m，6m 15：如图2-10所示， ，下述两个静力学方程哪个正确？ 《流体力学》复习题（专升本） 一、填空题 1、在作纯剪切流动时满足 的流体称为牛顿流体，生活中常见的牛顿流体有 和 。 2、在静止或相对静止的流体中，任一作用面的流体静压强的方向为 。 3、描述 来研究流体运动的方法称为欧拉法。 4、静止非均质流体的水平面是 、 和 。 5、无限空间淹没射流中，沿着气体射流的方向，边界层厚度 ，射流轴心速度 ，断面上的动量 。 6、常见的质量力有 、 ，表面力有 、 。 7、雷诺数反映了 的比值，弗诺德数反映了 的比值。 8、 、 和 之和，称为总压。 9、流体力学中三个主要力学模型是 、 、 。 10、均匀流过流断面上压强分布服从于 。 11、流体受压，体积缩小，密度 的性质，称为流体的 ；流体受热，体积膨胀，密度 的性质，称为流体的 。 12、静止非均质流体的水平面是 、 和 。 13、流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为 ，流线只能是一条光滑的 。 14、由紊流转变为层流的临界流速k v 由层流转变为紊流的临界流速k v '，其中k v '称为 ，k v 称为 。对圆管来说，临界雷诺数值=k Re 。 15、泵和风机的全效率等于 ， 及 的乘积。 二、选择题 1．连续介质模型意味着 。 （A ）流体分子之间没有间隙 （B ）流体中的物理参数是连续函数 （C ）流体分子之间有间隙 （D ）流体不可压缩 2．静止流体中任意一点的压强与 无关。 （A ）点的位置 （B ）作用面的方向 （C ）流体的种类 （D ）重力加速度 3．水平管道的截面逐渐缩小，管内水流的速度。 (A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不改变 (D) 没有变化规律 4．在总流的伯努利方程中，速度V是___________速度。 (A) 在截面上的任意点的速度 (B) 截面平均速度 (C) 截面形心处的速度 (D) 截面上的最大速度 5．在总流的伯努利方程中，湍流的动能修正系数总是___________层流的动能修正系数。 (A) 大于 (B) 不小于 (C) 等于 (D) 小于 6．如果_______，则沿程损失系数λ不受壁面粗糙度?的影响。 (A) 雷诺数足够大 (B) 在紊流光滑区 (C) 在紊流过渡区 (D) 速度足够大 7．如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？________ （A）弗劳德数（B）雷诺数 （C）欧拉数（D）马赫数 8．根据泵与风机的工作原理，离心式泵属于哪种类型的泵?__________ （A）容积式（B）往复式 （C）叶片式（D）其它类型的泵 9．离心式泵的主要部件不包括__________ （A）叶轮（B）汽缸 （C）机壳（D）吸入室 10．下面的哪一条曲线是泵的特性曲线？__________。 （A）泵所提供的流量与扬程（B）流量与沿程损失系数之间 之间的关系曲线的关系曲线 （C）管路的流量与扬程（D）管路的性能曲线 之间的关系曲线 11、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），当箱顶部压强Po＝1atm时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mmHg，如果顶部再压入一部分空气，使Po ＝2atm时。则△h应为（） A．△h=－760mmHg B．△h= 0mmHg C．△h= 760mmHg D．△h=1520mmHg 12、亚音速流动，是指马赫数__________时的流动。（） A．等于1B．等于临界马赫数C．大于1D．小于1 13、气体温度增加，气体粘度（） 高等流体力学练习题 第一章 场论基本知识 第一节 场的定义及其几何表达 1、（RX21）设点电荷q 位于坐标原点，则在其周围空间的任一点M(x, y, z)处所 产生的电场强度，由电学知为：3 4q E r r πε= ，其中ε为介质系数，r xi yj zk =++ 为M 点的矢径，r r = 。求电场强度的矢量线。 2、（RX22）求矢量场22 ()A xzi yzj x y k =+-- ，通过点M(2, -1, 1)的矢量线方程。 第二节 梯度 1、（RX32）设r =M(x, y, z)的矢径的模，试证明：r gradr r = 。 2、（RX33）求数量场u=xy 2+yz 3 在点（2，－1，1）处的梯度及在矢量22l i j k =+- 方向的方向导数。 3、（RX34）设位于坐标原点的点电荷q ，由电学知，在其周围空间的任一点 M(x, y, z)处所产生的电位为：4q v r πε=，其中ε为介质系数，r xi yj zk =++ 为M 点的矢径，r r = 。求电位v 的梯度。 4、（BW7）试证明d dr grad ??=? ，并证明，若d dr a ?=? ，则a 必为grad ?。 5、（BW8）若a ＝grad ?，且?是矢径r 的单值函数，证明沿任一封闭曲线L 的线积分0L a dr ?=? ，并证明，若矢量a 沿任一封闭曲线L 的线积分 0L a dr ?=? ，则矢量a 必为某一标量函数?的梯度。 第三节 矢量的散度 1、 （RX39）设由矢径r xi yj zk =++ 构成的矢量场中，有一由圆锥面x 2+y 2=z 2及平面z=H(H>0)所围成的封闭曲面S 。试求矢量场从S 内穿出S 的通量。 2、 （RX41）在点电荷q 所产生的电场中，任何一点M 处的电位移矢量为 3 4q D r r π= ，其中，r 为从点电荷q 指向M 点的矢径，r r = 。设S 为以点电荷为中心，R 为半径的球面，求从内穿出S 的电通量。 09流体力学习题1及参考答案 一、单项选择题（共15分，每小题１分） 1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。 A ．离心力 B ．摩擦力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的固有属性 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。 A ．流体的压缩性 B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C ．流体速度场的不稳定性 D ．流体速度场的不均匀性 4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。 A ．gdz dp -= B ．gdz dp ρ= C ．dz dp ρ-= D ．gdz dp ρ-= 5、无旋流动是指（ ）的流动。 A ．速度环量为零 B ．迹线是直线 C ．流线是直线 D ．速度环量不为零 6、压强的量纲 []p 是（ ）。 A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1 -MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。 A ．非均匀流 B ．非稳定流动 C ．稳定流动 D ．三维流动 8、动量方程的适用条件是( ) 。 0 ),,(),(?????===w t z x f z y f u υin out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑ A．仅适用于理想流体作定常流动 B．仅适用于粘性流体作定常流动 C．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动 D．适用于理想流体与粘性流体作定常流动 9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。 A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体 C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体 10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（）。 A．不相等 B．之和为总能量损失 C．相等D．不确定 11、边界层的基本特征之一是（）。 A．边界层内流体的流动为层流 B．与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小C．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D．边界层内流体的流动为湍流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A．平行流的等势线与流线相互平行B．涡流的径向速度为零 C．无旋流动也称为有势流动D．点源的圆周速度为零 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：( )。 A．以涡束诱导出的平面流动，称为涡流B．点涡是涡流 C．涡流的流线是许多同心圆 D．在涡流区域速度与半径成正比 14、超音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A．逐渐增大 B．不变C．不确定D．逐渐减小 15、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的？（） A．提高流体的温度B．增大离心泵吸入管的管径 C．缩短离心泵吸入管的管径 D．减少离心泵吸入管路上的管件 参考答案：1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.D 15.A 工程流体力学复习题 一、选择题 1、在常温下水的密度为（）kg/m3。 A 1 B 10 C 100 D 1000 2、连续介质假设意味着（）。 A 流体分子互相紧连 B 流体的物理量是连续函数 C 流体分子间有间隙 D 流体不可压缩 3、流体的体积压缩系数K p是在（）条件下单位压强变化引起的体积变化率。 A 等压 B 等温 C 等密度 4、温度为200C，压强为105P a的空气的密度为（）kg/m3。 A 341 B 17.42 C 1.19 D 0.041 5、空气的体积弹性模数E=（）。 A P B T C ρ D RT 6、水的体积弹性模数（）空气的弹性模数。 A 大于 B 近似等于 C 等于 7、（）是非牛顿流体。 A 水 B 空气 C 血液 D 沥青 8、静止流体（）剪切应力。 A 不能承受 B 可以承受 C 能承受很小的 D 具有粘性时可承受 9、温度升高时，空气的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 10、温度升高时，液体的粘性系数（）。 A 变小 B 变大 C 不变 11、运动粘性系数的单位是（）。 A s/m2 B m2/s C N·s/m2 D N·m/s 12、流体的粘性与流体的（）无关。 A 分子内聚力 B 分子动量交换 C 温度 D 速度梯度 13、润滑油的动力粘性系数μ=4*10-3N·s/m2，已测得剪切应力为0.1N/m2，流体微团的角变形速率则为（）。 A 4 B 1/4 C 25 D 0.04 14、动力粘性系数μ=1.5*10-3N·s/m2的流体沿平板壁面流动，测得离壁面y（m）处的速度分布为u=1-200（0.05-y）2,在y=5mm处的粘性切应力为（）N/m2。 A -2.97 B 0 C 8.9*10-4 D 0.027 15、（）的流体为理想流体。 A 速度很小 B 速度很大 C 忽略粘性切力 D 密度不变 16、表面张力系数σ的量纲是（）。 A N/m B Ns C N-1m D Nm-1 一、单项选择题 1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是（A） A压强、速度和粘度；B流体的粘度、切应力与角变形率； 2C切应力、温度、粘度和速度； D压强、粘度和角变形。2．流体是一种（D）物质。 A不断膨胀直到充满容器的；B实际上是不可压缩的； C不能承受剪切力的； D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。0年考研《（毛中 3.圆管层流流动，过流断面上切应力分布为（B） A.在过流断面上是常数； B.管轴处是零，且与半径成正比； C.管壁处是零，向管轴线性增大； D. 按抛物线分布。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 4.在圆管流中，层流的断面流速分布符合（C） A.均匀规律； B.直线变化规律； C.抛物线规律； D. 对+曲线规律。 5. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平均流速为（） A. 4m／s； B. 3.2m／s； C. 2m／s； D. 1m ／s。2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 6.应用动量方程求流体对物体的合力时，进、出口的压强应使用 （） A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度 7.流量为Q ，速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为（） A Qv B Qv 2 C ρQv D ρQv 2 8.在（D ）流动中，伯努利方程不成立。 (A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 9.速度水头的表达式为（D ） (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 22 10.在总流的伯努利方程中的速度v 是（B ）速度。 (A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最 大 2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 11.应用总流的伯努利方程时，两截面之间（D ） 。 (A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 12.定常流动是（B ）2014年考研《政治》考前点题（毛中特） A.流动随时间按一定规律变化； B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化； C.各过流断面的速度分布相同； D.各过流断面的压强相同。 13.非定常流动是 （B ） A. 0=??t u B. 0≠??t u C. 0=??s u D.0≠??s u 2014年考研《政治》考前点题（毛中特） 流体力学试题及答案B(过控) 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑 中国矿业大学2008～2009学年第 2 学期 《工程流体力学》试卷 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．流动有势的充分必要条件是(>。 A．流动是无旋的； B．必须是平面流动； C．必须是无旋的平面流动；D．流线是直线的流动。 7．动力粘滞系数的单位是(>。 AN·s/m B. N·s/m2C. m2/sD. m/s 8．雷诺实验中，由层流向紊流过渡的临界流速和由紊流向层流过渡的临界流速之间的关系是(>。 A.＜； B. ＞； C. ＝； D. 不确 定 9．在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其 中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为： A. p1=p2=p3； B. p1>p2>p3； C. p1 流体力学复习题一 一、单项选择题(本大题共 10小题，每小题2分，共20分) 1．流体在静止时( )。 A ．既可以承受压力，也可以承受剪切力 B ．既不能承受压力，也不能承受剪切力 C ．不能承受压力，可以承受剪切力 D ．可以承受压力，不能承受剪切力 2．如图所示，密闭容器上装有U 型水银测压计。在同一水平面上1、2、3点上的压强关系为( )。 A ．p 1=p 2=p 3 B ．p 1＜p 2＜p 3 C ．p 1＞p 2＞p 3 D ．p 1＞p 2=p 3 3．恒定流一定是( )。 A ．当地加速度为零 B ．迁移加速度为零 C ．向心加速度为零 D ．质点加速度为零 4．在总流伯努利方程中，压强P 是渐变流过流断面上的( )。 A ．某点压强 B ．平均压强 C ．最大压强 D ．最小压强 5．圆管均匀流过流断面上切应力符合( )。 A ．均匀分布 B ．抛物线分布 C ．管轴处为零、管壁处最大的线性分布 D ．管壁处为零、管轴处最大的线性分布 6．如图所示，安装高度不同、其他条件完全相同的三根长管道的流量关系为( )。 A ．Q 1=Q 2=Q 3 B ．Q l ＜Q 2＜Q 3 C ．Q l ＞Q 2＞Q 3 D ．Q l ＜Q 2=Q 3 7．有压管流中，阀门瞬时完全关闭，最大水击压强?p 的计算公式为( )。 A ．g cv 0 B ．z gT l v 02 C ．z T T cv 0ρ D ．0cv ρ 8．只适用于明渠均匀流流动状态的判别标准是( )。 A ．微波波速 B ．临界底坡 C ．弗劳德数 D ．临界水深 9．矩形修圆进口宽顶堰在>H p 3.0的条件下，其流量系数( )。 A ．m ＜0.32 B ．m=0.32 C ．m=0.36 D ．m ＞0.36 10．用裘皮依公式分析普通完全井浸润线方程时的变量是( )。 A ．含水层厚度 B ．浸润面高度 C ．井的半径 D ．渗透系数 流体力学总题库 第一章 1.如图所示，转轴直径=0.36m,轴承长度=1m，轴与轴承之间的缝隙，其中充满动力粘度的油，如果轴的转速=200r/min,求克服油的粘性阻力所消耗的功率。 解油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度。 设油层在缝隙的速度分布为直线分布，即，则轴表面上总的切向力为 克服摩擦所消耗的功率为 d L δ n 2.在温度不变的条件下，体积为的水，压强从增到，体积减少了，试求水的压缩率。 由流体压缩系数计算公式可知： 3.某种油的运动黏度是 4.28x10∧-7 ㎡/s，密度是ρ=678kg/m3，试求其动力黏度。 解:油的运动黏度v=4.28x10∧-7㎡/s。ρ=678kg/m3 v=u/p得u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s 4.(习题1-8) 解：查表知：15℃时，空气的μ=17.84x10 6- Pa?s ∴S=2πrx1x10 3 =0.2πm 2 ∴ F=μSu/h=(17.84x10 6- x0.2πx0.3/1x10 3- )N≈3.36x10 3- N 5. 如图1-15所示，已知动力润滑轴承轴的直径，轴承宽度，间隙，间隙润滑油的动力黏度，消耗的功率 ，试求轴的转速n为多少？ 解油层与轴承接触面上的速度为零，与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度 60 D nπ υ= 设油层在缝隙的速度分布为直线分布，即 δ υ υ = dy d x ，则轴表面上总的切向力T为 Db π δ υ μ τ= A = T 克服摩擦力所消耗的功率为 υT =P 联立上式，解得 m in 2830r n = 6.两平行平板之间的间隙为2mm ，间隙充满密度为885 3m kg 、运动黏度为s m 200159.0的油，试求当两板相对速度为s m 4时作用在平板上的摩擦应力。 解 油的动力黏度为 s Pa ?=?==40715.188500159.0νρμ 设油在平板间的速度分布为直线分布，即 δ υ υ=dy d x ，则平板上摩擦应力为 Pa 3.2814102440715.13 =??==-δυμτ 第二章 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 由题意知 所以有L= =2m 2、已知h 1=600mm ，h 2=250mm ， h 3=200mm ，h 4=300mm ， h 5=500mm ， ρ1=1000kg/m 3 ，ρ2=800kg/m 3 ， ρ3=13598kg/m 3 ， 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： P 1=pA+ρ1gh 1 P 2=p 1-ρ3gh 2 P 3=p 2+ρ2gh 3 P 4=p 3-ρ3gh 4 P B =p 4-ρ1g(h 5-h 4) 联立求解得： p B =p A +ρ1gh 1+ρ3gh 2+ρ2gh 3+ρ3gh 4-ρ1g(h 5-h 4) A 、B 两点的压强差为： p A -p B =ρ1g(h 5-h 4)+ρ3gh 4-ρ2gh 3+ρ3gh 2-ρ1gh 1 3、汽车上装有充液体的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/，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 ，由题意知 =a/g=(h1-h2)/L=/L 由上式可解出两支管液面差的高度 L=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 ()gh h a g p p B A 油水ρρ-+=- ()B A p gb gh h b a g p =++++-水油水ρρρ 《高等流体力学》复习题 一、基本概念 1． 什么是流体，什么是流体质点？ 2． 什么是流体粘性，静止的流体是否具有粘性，在一定压强条件下，水和空气的粘性随着温度的升高 是如何变化的？ 3． 什么是连续介质模型？在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？ 4． 给出流体压缩性系数和膨胀性系数的定义及表达式。 5． 简述系统与控制体的主要区别。 6． 流体静压强的特性是什么？绝对压强s p 、计示压强（压力表表压）p 、真空v p 及环境压强（一般 为大气压）a p 之间有什么关系？ 7． 什么是理想流体，正压流体，不可压缩流体？ 8． 什么是定常场，均匀场，并用数学形式表达。 9． 分别用数学表达式给出拉格朗日法和欧拉法的流体加速度表达式。 10． 流线和迹线有何区别，在什么条件下流场中的流线和迹线相重合？ 11． 理想流体运动时有无切应力？粘性流体静止时有无切应力？静止时无切应力是否无粘性？为什么？ 12． 试述伯努利方程()2 2p V Z C g g ψρ+ +=中各项的物理意义，并说明该方程的适用条件。 13． 流体有势运动指的是什么？什么是速度势函数？无旋运动与有势运动有何关系？ 14． 什么是流函数？存在流函数的流体具有什么特性？（什么样的流体具有流函数？） 15． 平面流动中用复变位势描述的流体具有哪些条件（性质）？ 16． 伯努利方程2 2p V Z Const g g ρ+ +=对于全流场均成立需要基于那些基本假设？ 17． 什么是第一粘性系数和第二粘性系数？在什么条件下可以不考虑第二粘性系数？stokes 假设的基本 事实依据是什么？ 18． 为推出牛顿流体的本构方程，Skokes 提出了3条基本假设，分为是什么？ 19． 作用在流体微团上的力分为那两种？表面应力ij τ的两个下标分别表示？ij τ的正负如何规定？ 20． 从分子运动学观点看流体与固体比较有什么不同？ 21． 试述流体运动的Helmhottz 速度分解定律并给出其表达式。 22． 流体微团有哪些运动形式？它们的数学表达式是什么？ 23． 描述流体运动的基本方法有哪两种？分别写出其描述流体运动的速度、加速度的表达式。(完整版)流体力学练习题及答案
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