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一、选择题
1、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2、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）具有粘性是可承受
3、温度升高时，空气的粘度。
（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kg/m3。
（A）1 ；（B）10 ；（C）100；（D）1000
6、水的体积弹性模量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、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、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
（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（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）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不确定。
12、理想流体的特征是（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
（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
（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）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（）
（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（）。
（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（）。（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（）。
（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 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kPa。
（A）0.8 ；（B）0.5；（C）0.4；（D）3.9
23、压力体内。
（A）必定充满液体；（B）肯定不会有液体；（C）至少部分有液体；（D）可能有液体，也可能无液体
24、已知大气压p a=105 Pa，如果某点的真空度为0.49×105 Pa，则该点的绝对压强为Pa。
（A）51×103；（B）149×103；（C）1.5×105；（D）1.05×105
25、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；
26、相对压强的起量点是（A）绝对真空；（B）1个标准大气压；（C）当地大气压；（D）液面压强。
27、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的关系是
（A）p abs=p+p v ；（B）p=p abs+p a ；（C）p v=p a－p abs ；（D）p=p v
28、垂直放置的矩形挡水平板，深为3m，静水总压力P的作用点到水面的距离y D为
（A）1.25m ；（B）1.5m ；（C）2.0m （D）2.5m 。
29、液体在相对平衡时，等压面也可能是水平面，例如，装载液体的敞口容器作（）。
（A）等加速水平运动；（B）匀速直线水平运动（C）等减速水平运动；（D）等角速旋转运动
30、相对静止（平衡）流体中的等压面（）。
（A）既可是平面，也可是曲面；（B）一定是平面（C）一定是水平面；（D）一定是曲面
31、流体静力学的基本方程p=p0+gh
（）。
（A）只适用于液体；（B）只适用于理想流体（C）只适用于粘性流体；（D）对理想流体和粘性流体均适用32、静止液体中同一点各方向的压强（）
（A）数值相等；（B）数值不等；（C）仅水平方向数值相等；（D）铅直方向数值最大
33、图示容器内有一放水孔，孔口设有面积为A的阀门ab，容器内水深为h，阀门所受静水总压力为（）（A）0.5γhA；（B）γhA；（C）0.5γh2A；（D）γhA2
34、图示为两种液体盛于容器中、且密度ρ2＞ρ1，则A、B两测压管中的液面必为（）
（A）B管高于A管；（B）A管高于B管；（C）AB两管同高；（D）不确定
35、欧拉法研究的变化情况。
（A）每个质点的速度；（B）每个质点的轨迹；（C）每个空间点的流速；（D）每个空间点的质点轨迹36、应用总流的伯努利方程时，两截面之间。
（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
37、水从一个水池经一条管道流出大气，应对这两个截面应用伯努利方程较好。
（A）管道的入口和出口；（B）水池面和管道入口；（C）水池面和管道出口；（D）管道内任意两截面38、在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 2，则这两个截面上的雷诺数之比Re1/Re2 = 。（A）2 ；（B）4 ；（C）1/2；（D）1/4
39、定常流动中，。
（A）加速度为零；（B）流动参数不随时间而变；（C）流动参数随时间而变；（D）速度为常数
40、在流动中，流线和迹线重合。（A）定常；（B）非定常；（C）不可压缩；（D）无粘
41、控制体是。（A）包含一定质量的系统；（B）位置和形状都变化的空间体；
（C）固定的空间体；（D）形状不变、位置移动的空间体
42、在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2 = 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。（A）3 ；（B）1/3 ；（C）9；（D）1/9
43、文丘里管用于测量。（A）点速度；（B）压强；（C）密度；（D）流量
44、应用动量方程求流体对固体壁面的作用力时，进、出口截面上的压强应使用。
（A）绝对压强；（B）相对压强；（C）大气压；（D）真空度
45、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）QV2；（C）ρQV；（D）ρQV2
46、沿程损失系数λ的量纲（单位）为。（A）m ；（B）m/s ；（C）m2/s ；（D）无量纲
47、圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。（A）2320 ；（B）400；（C）1200 ；（D）50000
48、层流中，沿程损失与速度的次方成正比。（A）1 ；（B）1.5 ；（C）1.75 ；（D）2
49、管道面积突然扩大的局部损失h j = 。
（A）（V12 –V22）/ 2g；（B）（V12 + V22）/ 2g；（C）（V1+ V2）2 / 2g ；（D）（V1–V2）2 / 2g
50、虹吸管最高处的压强 大气压。（A ）> （B ）= （C ）< （D ）≥
51、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；（D ）各过流断面的压力分布相同；
51、一元流动是（A ） 均匀流；（B ）速度分布按直线变化；（C ）压力分布按直线变化；
（D ）运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。
52、均匀流是
（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 ）合加速度为零。
53、定常流变直径管，直径d 1=320mm ，d 2=160mm ，流速V 1＝1.5m/s ，V 2为：
（A ）3m/s ；（B ）4m/s ；（C ）6m/s ；（D ）9m/s 。
54、伯诺里方程中g v p
Z 22
++γ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 ）体积液体具有的机械能； （D ）通过过流断面液体所具有的总机械能。
55、水平放置的渐扩管，如果忽略水头损失，断面形心点的压强有以下关系
（A ）p 1>p 2 ；（B ）p 1=p 2 ；（C ）p 1
56、粘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。
57、粘性液体测压管水头线的沿程变化是
（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。
58、以下哪种概念不属于欧拉法
（A ）流线；（B ）迹线；（C ）固定空间点；（D ）控制体
59、当流场中的流线与迹线重合时，此流动是
（A ）恒定均匀流；（B ）恒定的非均匀流；（C ）均匀流；（D ）恒定流
60、雷诺数的物理意义表示
（A ）粘滞力与重力之比；（B ）重力与惯性力之比；
（C ）惯性力与粘滞力之比；（D ）压力与粘滞力之比。 61、圆管流动过流断面上的切应力分布为：
（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。
62、在圆管紊流中，过水断面流速分布符合
（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
63、在圆管层流中，过水断面流速分布符合
（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。
64、半圆形明渠，半径r=4m，水力半径为
（A）4m；（B）3m；（C）2m ；（D）1m 。
65、变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径为d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是
（A）Ｒe1=0.5R e2；（B）Ｒe1=R e2；（C）Ｒe1==1.5R e2；（D）R e1=2R e2。
66、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。
67、圆管紊流过渡区的沿程摩阻系λ
（A）雷诺数Ｒe有关；（B）与管壁相对粗糙度有关Δ／d有关；
（C）与Re和Δ／d有关；（D）与Re和管长L有关。
68、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系λ
（A）雷诺数Ｒe有关；（B）与管壁相对粗糙度有关Δ／d有关；
（C）与Re和Δ／d有关；（D）与Re和管长L有关。
69、理想液体在流动过程中，流层之间的切应力为
（A）零；（B）粘性切应力τ1；（C）惯性切应力τ2；（D）τ1＋τ2。
70、实际液体在紊流状态，其流层间的切应力为
（A）零；（B）粘性切应力τ1；（C）惯性切应力τ2；（D）τ1＋τ2。
71、在紊流状态下，流场固定空间点的瞬时流速为
（A）时间平均流速u；（B）脉动流速u'；（C）断面平均流速v；（D）u+u'。
72、在正常的工作条件下，作用水头Ｈ、直径d相等时小孔出流的流量Ｑ与圆柱形外管嘴的流量Q n之间关系为：
（A）Ｑ>Q n；（B）Ｑ 73、圆柱形外管嘴的正常出流条件是 （A）L=（3-4）d，H0>9m （B）L=（3-4）d，H0<9m （C）L>（3-4）d，H0>9m（D）L<（3-4）d，H0<9m 74、并联长管１、２两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度L2=3L1，通过的流量为 （A）Ｑ1＝Ｑ2；（B）Ｑ1＝1.5Q2；（C）Ｑ1＝1.73Ｑ2；（D）Ｑ1=3Ｑ２ 75、Ａ、Ｂ两节点连接并联管段1、２、３、则Ａ、Ｂ两节点的水头损失为 （A）h fab=h f1+h f2+ h f 3；（B）h fab= h f 1+ h f 2；（C）hfab=h f2+ h f 3；（D）h fab= h f 1= h f 2= h f 3。 76、长管并联管道各并联管段的 （A）水头损失相等；（B）水力坡度相等；（C）总能量损失相等；（D）.通过水量相等。 77、长管的水力计算场采用比阻S公式Ｈ=SLQ2比阻S有关的参数包括 （A）管径d、管长Ｌ，管道的摩阻系数λ；（B）管径、管道的摩阻系数λ； （C）管长Ｌ和管道的摩阻系数λ；（D）管径d、管长Ｌ和管道流量。 79、对于实际流体，总水头线是（）的线。 （A ）沿程下降；（B ）沿程升高；（C ）沿程可升可降；（D ）沿程不升不降。 80、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 ）不能穿过侧壁流动； （C ）流体能穿过管侧壁由管外向管内流动；（D ）不确定。 81、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 82、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； 83、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 84、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 ）∑∑--=-=ρgAL R A p F ,R A p F y y x x 21 （B ） ∑∑==A p F A p F y x 21, （C ） ∑∑+=-=y y x x R A p F R A p F 21, （D ）∑∑+=+=y y x x R A p F R A p F 21, 85、用皮托静压管测量得出的物理量是（ ） （A ）总压；（B ）静压；（C ）总压与静压的差值 ；（D ）流量 86、如图所示，管段1与管段2直径相同，长度相同且对称布置。若在管段2上装一调节阀，则管段1与管段2的下列流动参数关系为（ ） （A ）2121v q ,q h h v w w == ；（B ）2121v v w w q ,q h h >= （C ）2121v v w w q ,q h h =<；（D ）2121v v w w q ,q h h >< 87、在粘性流体总流的伯努利方程的计算中，若取动能修正系数等于1，则管内流体按截面平均流速计算的动能要比实际动能在数值上（ ） （A ）大一些；（B ）小一些；（C ）相等；（D ）不确定 88、动量方程中，∑F 表示作用在控制体内流体上的力是（ ） （A ）总质量力；（B ）总表面力；（C ）合外力；（D ）总压力 89、当某管路流动在紊流水力光滑管区范围内时，随着雷诺数Re 的增大，其沿程损失系数λ将（ ） （A ）增大；（B ）减小；（C ）不变；（D ）增大或减小 90、在拦水坝上有三条高低不同泄水道①、②、③，各水道的长度、 直径、壁面粗糙度均相等，则此三条泄水道所输送的流量关系为 （ ） （A ）321v v v q q q == ； （B ）3221v v v v q ,q q q =<； （C ）3221v v v v q ,q q q <=；（D ）321v v v q q q << 91、管内流动时，为克服阻力产生的管路能量损失，若用压强损失△p 表示时，其物理意义是（ ） （A ）单位重量流体的能量损失 ；（B ）单位质量流体的能量损失； （C ）单位体积流体的能量损失；（D ）单位时间经管路流体的能量损失 92、在紊流水力粗糙管过渡区范围内的管路流动，当雷诺数不变时，则其沿程损失系数λ将随管壁相对粗糙度△／d 的增大而（ ） （A ）增大；（B ）减小；（C ）不变；（D ）增大或减小 93、某水箱内水由一管路流出，水位差H 、管长l 、管径d 。管路损失为h w ，水的 密度为ρ，现若密度改变为ρ′>ρ，则相应的管路损失w h '将（ ） （A ）w h '>w h （B ）w h '=w h （C ）w h ' （A ）定常场；（B ）不定常场；（C ）均匀场；（D ）不均匀场 95、管壁的粗糙度对流动的能量损失起主要作用的管道称为（ ）。 （A ）粗糙管；（B ）光滑管；（C ）水力粗糙管；（D ）水力光滑管 96、在圆管中，粘性流体的流动是层流还是紊流状态，主要依据于（ ）。 （A ）流体粘性大小 ；（B ）流速大小（C ）流量大小；（D ）流动雷诺数的大小 97、粘性流体总流的伯努利方程中，单位重量流体从1截面到2截面的能量损失公式是（ ） （A ）∑= -j w h h 21 ；（B ） ∑∑+=-j f w h h h 21（C ） ∑=-f w h h 21 ；（D ） )()(212121g p g p Z Z h w ρρ-+-=- 98、管路截面突然扩大的局部损失公式为（ ） （A ）g v v h j 22221-=；（B ）g v v h j 2)(221-=；（C ） g v v h j 2221-=；（D ） g v v h j 2 21)(-= 99、图示两管道的管长L 、管径d 、流量q 及水温均相同，但测压管水面 h 1>h 2，则两管糙率n l 与n 2的关系为（ ） （A ）n 1 > n 2；（B ）n l < n 2；（C ）n l = n 2 ；（D ）无法确定 100、长度L =1000m 的有压管道。发生水击时的水击波速a =1000m ／s ， 则水击相长为（ ） （A ）1.0s ；（B ）2.0s ；（C ）3.0s ；（D ）4.0s 二、简答题 1、 等压面是水平面的条件有那些？ 2、流体静压强的有哪两个特性？ 3、研究流体运动的方法有哪两种？它们的着眼点各是什么？ 4、何谓不可压缩流体？ 5、何谓绝对压强？何谓计示压强？ 6、试述理想流体和粘性流体的概念。 7、试述流线和迹线的概念。8、试解释水击现象.9、试述层流和紊流的概念。10、（a ）请写出以下两个方程的名称 方程一：Const =+Z g p ρ；方程二：Const 22 =++g v Z g p ρ （b ）从单位重量流体能量观点简要说明两方程中各项的物理意义，以及两方程的物理意义； （c ）这两个方程在应用条件上有何相同和差异之处。 三、计算题 1、如图，在两块相距20mm 的平板间充满动力粘度为0.065（N·s ）/m 2的油， 如果以1m/s 速度拉动距上平板5mm ，面积为0.5m 2的薄板（不计厚度），求 需要的拉力。 2、如图所示，有一直径=d 12cm 的圆柱体，其质量=m 5kg ，在力=F 100N 的 作用下，当淹深=h 0.5m 时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H 。 3、如图所示，一封闭容器内盛有油和水，油层厚h 1=40 cm ，油的密度ρo =850 kg/m 3， 盛有水银的U 形测压管的液面距水面的深度h 2=60 cm ，水银柱的高度低于油面 h =50 cm ，水银的密度ρhg = 13600 kg/m 3，试求油面上的表压。 4、如图所示测量装置，装满油的容器上方活塞的底面积A =12cm 2，底部的位高h =0.7m ，活塞与容器壁间无泄漏和摩擦。油的密度1ρ=900kg/m 3，U 形测压计中水银的密度2ρ=13600kg/m 3，U 形管右边上方通大气。若U 形管的读数△h=0.1m ，试求活塞的重量W 。 5、为测定90o弯头的局部阻力系数，在A 、B 两断面接测压管，流体由A 流至B 。 已知管径d =50 mm ，AB 段长度L AB = 0.8 m ，流量q = 15 m 3/h ，沿程阻力系数 λ=0.0285，两测压管中的水柱高度差Δh = 20 mm ，已知水银的密度为13600kg/m 3， 求弯头的局部阻力系数ξ。 6、用汞U 形管压差计与皮托管组合测定水管中的点流速v ，当读数△h=60mm 时， 流速为多少？（已知：水的密度ρ=1000kg/m 3，汞密度ρ′=13600kg/m 3） 7、内径d=100mm 的虹吸管，如图所示，求2、3截面的表压强，不计水头损失。 （已知：水的密度ρ=1000kg/m 3） 8、一突然扩大管路，其管内径由d 1=50mm 突然扩大到d 2=100mm ，如图所示， 在截面变化附近前和后截面处安装之U 形管差压计，上部为水，ρ=1000kg/m 3， 下部为密度ρ′=1600kg/m 3的四氯化碳。当管中通过流量q =16m 3/h 的常温水时， 差压计液高度差h =173mm 。试求管路突然扩大的局部损失系数，并把求得结果 与按理论计算的结果相比较。 9、一变直径管段AB ，内径d A =0.2m ，d B =0.4m ，高度差Δh =1m ，压强表指示 p A =40kPa ，p B =70kPa ，已知管中通过的流量q v =0.2m 3/s ，水的密度ρ=1000kg/m 3， 试判断管中水流的方向。 10、水流过一段转弯变径管，如图所示，已知小管径=1d 200mm ，截面压力 701=p kPa ，大管径=2d 400mm ，压力402=p kPa ，流速2v =1m/s 。两截面中心高度差=z 1m ，求管中流量及水流方向。 11、图示为一测试阀门局部阻力系数的管路装置。测得当流量q =12m 3/h 时，水银差压计的读数为150mmHg 。已知：ρ水银=13600kg/m 3，ρ水 =1000kg/m 3，管路内径均为50mm ，管路全长14.5m ，管路沿程损失系数λ=0.037，管路上共有90°圆弯头4个，ζ弯=0.５，h =0.2m 。 （1）求通过阀门的压力降； （2）计算阀门的局部损失系数； （3）不计水泵损失，求通过该管路系数的总损失，并计算水泵供给水的功率。 12、图示为水从压力容器定常出流，压力表读数为10atm ，H =3.5m ，管嘴直径D 1=0.06m ，D 2=0.12m ，试求管嘴上螺钉群共受多少拉力？计算时管嘴内液体本身重量不计，忽略一切损失。 13、如图示，水流经平面放置的弯管流入大气，已知d 1=100mm ， d 2=75mm,v 2=23m/s ，不计水头损失，求弯管上所受的力。 14、有一变直径弯管，轴线位于同一水平面，转角α=60°，直径 d A =200mm ，d B =150mm ，当流量q =0.１m 3/s 时，表压强p A =28kPa ，若弯管AB 段的水头损失h w =1m ，水的密度ρ=1000kg/m 3，求水流对弯管的作用力。 15、有一水平喷嘴，如图所示，1D =200mm 和2D =100mm ，喷嘴进 口水的绝对压强为345kPa ，出口为大气，a p =103.4kPa ，出口水速为 22m/s 。求固定喷嘴法兰螺栓上所受的力为多少？假定为不可压缩定 常流动，忽略摩擦损失。（12分） 16、流体通过孔板流量计的流量q v 与孔板前后的压差ΔP 、管道的内径d 1、管内流速v 、孔板的孔径d 、流体密度ρ和动力粘度μ有关。试用π定理导出流量q v 的表达式。（ΔP 量纲为ML -1T -2，μ量纲为ML -1T -1）。 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。 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； 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。 (×) 《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 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( ) 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 工程流体力学考试试卷 解答下列概念或问题（15分） 填空（10分） 粘度。 加速度为a y =（ ）。 已知平面不可压缩流体流动的流速为x x 2 2x 4y , 2xy 2y （ 20 分） 3. 求流场驻点位置； 4. 求流函数。 1. 恒定流动 2. 水力粗糙管 3. 压强的表示方法 4. 两流动力学相似条件 5. 减弱水击强度的措施 1. 流体粘度的表示方法有（ ）粘度、（ ）粘度和（ ） 2. 断面平均流速表示式V =（ ）；时均流速表示式 =（ ）。 3.—两维流动y 方向的速度为 y f （t,x, y ）, 在欧拉法中y 方向的 4. 动量修正因数（系数）的定义式。=（ 5. 雷诺数R e =（ ）,其物理意义为（ 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 （15 分） 四. 1. 检查流动是否连续; 五.水射流以20m/s的速度从直径d 100mm的喷口射出，冲击 对称叶片，叶片角度45 ,求：（20分） 1. 当叶片不动时射流对叶片的冲击力； 2. 当叶片以12m/s的速度后退而喷口固定不动时，射流对叶片的冲击 力。 第（五）题 六.求如图所示管路系统中的输水流量q v ,已知H =24, l112丨3 l4100m , d1 d2 d4100mm , d3200mm , 第（六）题图 参考答案 一.1.流动参数不随时间变化的流动； 2. 粘性底层小于壁面的绝对粗糙度（）； 3. 绝对压强、计示压强（相对压强、表压强）、真空度； 4. 几何相似、运动相似、动力相似； 5. a）在水击发生处安放蓄能器；b）原管中速度V。设计的尽量小些；c）缓慢关闭；d）采用弹性管。 1 .动力粘度，运动粘度，相对粘度； 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： 工程流体力学考试试卷 一． 解答下列概念或问题 （15分） 1． 恒定流动 2． 水力粗糙管 3． 压强的表示方法 4． 两流动力学相似条件 5． 减弱水击强度的措施 二． 填空 （10分） 1．流体粘度的表示方法有（ ）粘度、（ ）粘度和（ ）粘度。 2．断面平均流速表达式V =（ ）；时均流速表达式υ=（ ）。 3．一两维流动y 方向的速度为),,(y x t f y =υ，在欧拉法中y 方向的加速度为y a =（ ）。 4．动量修正因数（系数）的定义式0α=（ ）。 5．雷诺数e R =（ ），其物理意义为（ ）。 三． 试推求直角坐标系下流体的连续性微分方程。 （15分） 四． 已知平面不可压缩流体流动的流速为y x x x 422-+=υ， y xy y 22--=υ （20分） 1． 检查流动是否连续； 2． 检查流动是否有旋； 3．求流场驻点位置； 4．求流函数。 五．水射流以20s m/的速度从直径mm d100 =的喷口射出，冲击一对称叶片，叶片角度 θ，求：（20分） 45 = 1．当叶片不动时射流对叶片的冲击力； 2．当叶片以12s m/的速度后退而喷口固定不动时，射流对叶片的冲击力。 第（五）题图 六． 求如图所示管路系统中的输水流量V q ，已知H =24， m l l l l 1004321====， mm d d d 100421===， mm d 2003=， 025.0421===λλλ，02.03=λ，30=阀ξ。（20分） 第（六）题图 参考答案 一．1．流动参数不随时间变化的流动； 2．粘性底层小于壁面的绝对粗糙度（?<δ）； 3．绝对压强、计示压强（相对压强、表压强）、真空度； 4．几何相似、运动相似、动力相似； 5．a)在水击发生处安放蓄能器；b)原管中速度0V 设计的尽量小些；c)缓慢关闭；d)采用弹性管。 二．1．动力粘度，运动粘度，相对粘度； 第2 页 共2 页 (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。 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= 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、根据牛顿内摩擦左律，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、一个接触液体的平而壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁而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，管嘴岀流流量系数大于孔口岀流流量系数。 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而粗糙度很小的管道。 D-J 9、外径为D,内径为d的环形过流有效断而,英水力半径为——。 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疑计，当英汞-水压差计上读数ΔΛ=4 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== 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== 实验一 管路沿程阻力系数测定实验1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）：如图示O—O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设，，由能量方程可得21v v =∑=0j h ???? ??+-???? ??+=-γγ221121p Z p Z h f 1112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-=γγ 1 12226.126.12H h h H p +?+?+-=γ ∴()()1 22211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=-) (6.1221h h ?+?=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 ～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流 f h l g v lg f h 8.10.1-v （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。接管口处理高中资料试卷电保护进行整核对定值试卷破坏范围，或者对某 3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2% 误差时，可产 生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。 《工程流体力学（Ⅱ）》考试试卷（第二套） 小题，一、填空题（本大题分11 小题，每空 1 分，共20 分）填空题（1．作用在流体上的力有和两大类。 2 2．动力粘度为0.1cP 的液体在管中的速度分布为u ( y ) = 0.5 × ( y ? 0.05) ，则在y=0.02m 处流体间的切应力大小为Pa。 3．含绝对静止水的容器中，水表面的绝对压强值为48.8kPa，则容器中水深1m 处的表压值为Pa，真空高度为m。 4．对工程中流动使用总流伯努利方程的条件有：流体不可压缩、只受重力作用、、。分布，剪切应力呈分布。 5．圆管层流当中，速度呈 6．输水管路水的流速为1m/s，突然关闭阀门后产生压力波的传播速度为1200m/s，则水击压力为Pa。和。 7．并联管路中，流量和水头损失的水力特性为 8．温度为27℃，速度为120m/s 的空气经历绝热等熵过程进入储气箱内，则滞止温度为287.06J/(kg?K)）9．20℃空气以350m/s 运动，则声速在该气体中传播的大小为运动的马赫数值为，该流动属于流动。，假塑性及膨胀性，屈服假塑性流体流变方程。。。气体K。（其中空气的绝热指数k 值为 1.4，气体常数R 为 10．非牛顿流体中塑性流体流变方程为流体流变方程为为11．喷射泵的工作原理为 ，（本大题分小题，二、判断题（正确的划“√” 错误的划“×” ）本大题分 10 小题，每小题2 判断题（正确的划“√” 错误的划“（分，共20 分）1．液体的粘度随温度升高而升高；气体的粘度随温度升高而降低。（）2．对连通容器中的同一种静止液体而言，同一条水平线上各点的静压力值相同。 （ ） 3．稳定的圆管层流当中，欧拉加速度中迁移加速度项为零。（） 4．对工程中有压管道流动进行实验模拟，需要保证模型和原型的弗劳德数相等。（） 5．同作用水头、同孔径的管嘴泄漏与孔口泄流相比，其水头损失较大且流量也较大。（） 6. 在管道突然关闭阀门产生的直接水击中，前一个相长分别经历的是增压逆波和减压顺波。（） 7．飞机以Ma > 1 的条件在大气中运动，大气中被扰动的区域将会形成一个马赫锥。（） 8．在单纯的收缩喷管中，气流不可以被加速到超声速状态。（） 9 ．假塑性流体具有“ 越搅越稠” 的特性。（） 10．非牛顿流体在管道中流动时产生结构流的原因是流体存在极限切应力。（） ，其直径由d1=1.5m 渐变到三、如图所示为嵌入支座内的一段输水管（俯视图）3 d2=1.0m。当p1=196kPa(相对压强)，流量Q=1.8m /s 时，求支座所受的水平力R。不计水头损失。15 分）（ 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，对上下游渠道内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 H R O B R 即倒虹吸管内通过的流量为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，管路内流速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： 得喷嘴流量和出口流速为： s m 00314.03 11==A v Q s m 9.92 2==A Q v 对于喷嘴建立x 方向的动量方程 )(1211x x v v Q R A p -=-ρβ 8.187)(3233=--=v v Q A p R ρN 水流对喷嘴冲击力:F 与R , 等值反向。 4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n =0.014，底宽b ＝1.5m ，槽长L ＝120m 。进口处槽底高程Z 1 =52.16m ，出口槽底高程Z 2 ＝52.04m ，当槽中均匀流水深h 0 =1.7m 时，试求渡槽 底坡i 和通过的流量Q 。 解： i=（Z 1 -Z 2 ）/L =0.001 55.2==bh A m 2 9.42=+=h b x m 52.0== x A R m s /m 06.641216 1==R n C d 1 v 1 P x 2 2 1 1 R 《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．工程流体力学(一)试题库
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