1、作用在流体的质量力包括 A 压力 B 摩擦力
层流与紊流的本质区别是： C 表面张力 D 惯性力
A. B . 紊流流速 > 层流流速； 层流的雷诺数 <紊流的雷诺数; 3、已知水流的沿程水力摩擦系数
C. A 层流区 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；
D.层流无径向脉动，而紊流有径向脉动
只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于 B 紊流光滑区 ；
C 紊流过渡粗糙区 4、 一个工程大气压等于(B )Pa; ( C 5 4 A 1.013X 10 B 9.8X 10 5、 长管的总水头线与测压管水头线
D 紊流粗糙区
-2
)Kgf.cm 。
D 1.5
A 相重合； C 相平行，呈阶梯状； 6、绝对压强p abs 、相对压强P 、真空值 A P abs = P + P V
B P = P abs + P a
B 相平行，呈直线；
D 以上答案都不对。
P v 、当地大气压强P a 之间的关系是 C P v =P a -P abs D p=p abs -P V 7、将管路上的阀门关小时，其阻力系数 A.变小 B.变大 8、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.不变 C.欧拉数 D 马赫数 9、水泵的扬程是指 A 水泵提水高度 B 水泵提水高度+吸水管的水头损失;
C 水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失。 10、 紊流粗糙区的水头损失与流速成 A 一次方关系； B 二次方关系； 11、 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 ；B 均匀流和非均匀流
D 恒
定流和非恒定流。 H — Q 线是在(B
B.功率一定； A 急流和缓流 C 层流和紊流; 12、离心泵的性能曲线中的 A.效率一定;
C.转速一定； 13.离心泵并联操作的目的是
D.管路(1+刀 A.增大位能 C ). B.增大扬程
14.离心泵最常用的调节方法是 A.改变吸入管路中阀门开度 C 1.75?2.0次方关系 )情况下测定的。 e ) — 定。
C.增大流量 ( B.改变压出管路中阀门的开度 C.安置回流支路，改变循环量的大小 15并联管路问题中，有 A. 流经每一管路的水头损失相加得总水头损失 B. 流经所有管路的流量相同
C. 并联的任一管路的水头损失相同
D. 当总流量已知时，可直接解得各管的流量
16作用水头相同时， (A)大；
17根据静水压强的特性，
(A)数值相等；
D.车削离心泵的叶轮 孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量
(B)小； (C)相同 ；
静止液体中同一点各方向的压强 (B)数值不等
(D)无法确定
(C)仅水平方向数值相等； (D)铅直方向数值最大
。
18已知水流的沿程水力摩擦系数
只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于
(A) 层流区 ； (C)
紊流过渡粗糙区
B .过流断面上各点流速相互平行的流动
D .各点流速皆相等的流动
Q= U 1 ? A i = U 2 ? A 2 适用于( A
(B) 紊流光滑区 (D) 紊流粗糙区
19紊流的断面流速分布规律符合
(A)对数分布；
(B)直线分
布；
20、 长管的总水头线与测压管水头线
(A)相重合；
(C)抛物线分布; (D)椭圆分布。
(B)相平行，呈直线; (D)以上答案都不21、 液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属
(A) 层流区 ； (B) 紊流光滑区 ；
(C)
紊流过渡区
；
(D) 紊流粗糙区
。
22、 液体中某点的绝对压强为 108kN/m 2,则该点的相对压强为
2
(C)8 kN/m
2 2
(A)1 kN/m (B)2 kN/m 23、静止液体中同一点沿各方向上的压强
(A)数值相等 ；(B)数值不等
24、离心泵的扬程是 2
(D)10 kN/m 2
;(C)仅水平方向数值相等 。
A.实际的升扬高度
B.泵的吸液高度
C.液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度
D.单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
25、 紊流粗糙区的水头损失与流速成
(A) 一次方关系；
(B)二次方关系；
26、 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数
均匀流和非均匀流
恒定流和非恒定流。
(C) 1.75?2.0次方关系
(A) 急流和缓流 ；(B) (C)层流和紊流；
(D
)
27. 层流断面流速分布规律符合
(B)直线分布 (D)椭圆分布
28. 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 (C)平行
29. 离心泵并联操作的目的是 (B).重合 (D)相交 (A)增大位能 (B)增大扬程 30.离心泵最常用的调节方法是 (C)增大流量
(A)改变吸入管路中阀门开度
(C)安置回流支路，改变循环量的大小 31速度v 、长度I 、 (B)改变压出管路中阀门的开度 (D)车削离心泵的叶轮
运动粘度 v 的无量纲组合是
vl 2
A.——
v
v 2l
B.——
v 2 2
v l
C. ----
vl
D.—
v
32. 金属压力表的读数是( A .绝对压强
C ?绝对压强加当地大气压
33.
B .绝对压强与当地大气压的差值 D ?当地大气压与绝对压强的差值
A ?断面平均流速沿流程不变的流动
C ?流线皆为平行直线的流动
34. 不可压缩流体的总流连续性方程
A .恒定流
B .非恒定流
C ?恒定流与非恒定流
D ?均不适用 35.具有相同的孔口和管嘴的过水断面面积的孔口出流与管嘴出流，在相同的作用水头下，其出流流量分 别为Q 和Q n ，
则有（C
B . Q=Q n
D .以上都不是
2-3为水泵进出口断面，水泵扬程 H 的计算为
8、管道突然扩大的局部水头损失系数 Z 的公式是在没有任何假设的情况下导出的。
（x
10、紊流实质上是非恒定流。
11、液体的粘性是引起液流水头损失的根源。
A . Q>Q n C . Q 36?图示为一水泵管路系统，断面 ( C ) A . H=Z B . H = C . H=Z+ h D . H=Z+ h P 7 W 0-2 +h w 3-5 W 3-5 37. 理想流体的总水头线沿程的变化规律为（ A.沿程下降 B.沿程上升 C.沿程不变 D.前三种情况都有可能 38. 下面的流动中哪个是恒定非均匀流？（ A. 湖中绕等速行驶的船只的水流 B. 水位不平稳时绕过桥墩的水流 C. 水箱水位下降过程中流经长直管道的水流 D. 水箱水位稳定时流经渐扩管的水流 39. 圆管层流过水断面上的速度分布呈（ A A.旋转抛物面型 B.对数或指数规律 C.线性 D.均匀 40. 气体与液 体的粘度随着温度的升高分别 （D ） A.减小、减小 B.减小、增大 ）。 分布。 二、是非题（每题一分，共 10分） 1、连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。 2、 当输送流体的管子的管径一定时，增大流体的流量，则雷诺准数减少 3、 当管流过水断面流速按抛物线规律分布时，管中水流为紊流。 4、 经过大量实验得出，雷诺Re<2000时，流型呈层流，这是采用国际单位制得出的值 另外数值。 ，采用其他单位制应有 （x ） 5、恒定流动时，流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。 6、尼古拉兹试验是研究管道沿程水头损失随雷诺数和 验。 （ 相对粗 V ） 糙度的变化关系的试 7、对于薄壁小孔口出流的全部完善收缩，流量系数为 卩=0.82 氐0 迥Mite (V ) 17、 1& 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 29 、 31、 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。 园管中层流的雷诺数必然大于 3000。 水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。 渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。 层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 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。 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 液体流动时流线相互平行，该流动一定为均匀流动。 对离心泵，气蚀余量大不容易发生气蚀现象 V ) X ) (V ) (X ) ( ( ( ( ( ( ( ( ( X V ) X ) V ) X ) V ) 流体力学、连续介质、恒定流：扬程：马赫数：气蚀余量：运动相似：流体的粘性：层流、雷诺数、 流线：相似工况点 泵的相似律：断面平均流速 短管: 比转数、滞止参数，音速、质量力、 相对压强、真空、层流底层。 1、简述能量方程应用条件? 2、什么是气蚀现象? 3、简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数 入的变化规律。 4、简述离心泵的工作原理 5、.离心泵起动时，为什么要把出口阀门关闭? 6、能量方程中各项的几何意义和能量意义是什么？ 7离心泵的主要部件有哪些？各有什么作用? 8简述离心泵工况调节的方法 9、简述无限空间淹没紊流射流特征 10、通常离心泵产生气蚀的原因有哪些? 11、何谓静压强？静压强的两个特性？ 12何谓长管？何谓短管？虹吸管、并联管道分别可用哪一种管道 （长管还是短管）计算? 13、简述能量方程应用条件? 14、何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们? 1.质量力：作用在所取流体 A 的每一个质点上，并与 A 的质量成正比，这种力称为质量力。 12、 实验证明，当流体在管内流动达完全湍流时，入与雷诺数的大小无关。 13、 粘性底层的厚度随雷诺数的增大而增厚。 14、 流体总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 15、 .离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加, 16、 叶片出口方向与叶轮的旋转方向相反，这种叶型叫做前向叶型。 功率 增大。（V ） 2. 黏性：流体流动时，其内部出现相对运动，则各质点之间会产生切向的摩擦力以抵抗其相对运动，流体的这种性质称为黏性。 3.流体静压强：指流体处于平衡或相对平衡状态时，作用在流体的应力只有法向应力，没有切向应力。此时，流体作用面上的负的法向应力即为流体静压强。 4.流线：流线是在某一瞬时速度场中所做的一条曲线，位于这条曲线上的每个质点在该瞬时的速度矢量都与此线在该点相切（是欧拉法的几何表达） 5.恒定流：流线中所有的流动参数（U , P ,p, T等）都不随时间变化，这样的流动称为恒 定流。 6.：均匀流：在不可压缩流体中流线皆为平行直线的流动称为均匀流 7.：局部水头损失：在边壁沿程急剧变化，流速分布发生变化的局部区段上，集中产生阻力称为局部阻力，由此引起的水头损失称为局部水头损失。 8.黏性底层：在紧靠壁面的这一薄层内，质点受到惯性作用很小，黏性阻力起主要作用，流 体仍保持层流流态，称为黏性底层或层流底层。 9.水泵的气蚀现象（汽化压强下，气泡的形成，发展和破灭，以致材料受到损坏的过程 10.水泵允许的吸上高度：在泵的进口（1-1 ）断面安装真空表，用1-1 断面的真空值来控制气蚀的发生，1-1 断面的真空高度Hs=Pa-P1/r 称为吸上真空高度。 11.水泵的气蚀余量：将水泵的吸入口断面的能量与汽化压强只差称为气蚀余量。 12.水泵的工况点：将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线用相同的比例尺绘在同一张图上，两条曲线的交点就是泵与风机的工况点。 13.绝对压强：以没有气体存在的绝对真空作为零点起算的压强称为绝对压强。 14.相对压强：以同高程的当地大气压Pa 作为零点起算的压强称为相对压强。 15. 拉格朗日法：将整个流体的运动作为各质点的运动的总和。 5. 泵与风机的损失有：按生产原因可分为机械损失，容积损失和水力损失。 6. 比转数的意义：①比较数反应泵与风机的性能特点②比较数反应叶轮的形状特点③比较数 反应泵与风机的性能曲线特点。 7. 离心泵的选择：①首先确定用户需要的最大流量， 并进行管路水力计算求出需要的最大扬 程②分析水泵的工作条件，如液体的杂志情况，温度，腐蚀性等及需要的流量和扬程,欧拉法：以流体运动的空间作为观察的对象。 简答题 1.静压强的基本特性：①流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向, 因为静止流体 不能承受拉应力且不存在切应力，所以只存在垂直于表面内法线方向的压应力 压强。 ②在静止或相对静止的流体中， 任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关, 只与该点 的位置有关。 2.压力体的构成：①所论曲面②过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面③与液面重合的 水平面 3.能量方程（伯努利方程）的应用条件：①恒定流②质量力只有重力③不可压缩流体④过流 断面必须取在缓变流段上⑤两边流断面之间没有分流或汇流。 4.尼古拉兹的实验结论：得出尼古拉兹曲线图。第I 区: Re < 2000，该区是层流区。 入与 相对粗糙A/d 无关。只是Re 的函数，并且符合 入 =64/Re 。 第n 区: Re=2000~4000 ,入与相对粗糙A/d 无关，只是Re 的函数，此区是层流向紊流 的过度。 第川区: Re >4000 ,入与相对粗糙A/d 无关，只是Re 的函数，该区为紊流光滑区。 入与Re 有关，又与A/d 有关，该区称为紊流过渡区。 第V 区: 只与A/d 有关于Re 无关，该区为紊流粗糙区。 确定 水泵的种类和形式。 ③利用该种泵的总和性能图， 进行初选，确定泵的型号，尺寸和转速④ 功率⑤选出电机及其他附属设备⑥查明允许吸上高度或必须汽蚀余量，核算水泵的安装高 度。 8. 离心泵的工况调节方法：①调节阀门②变速调节③进口导流器调节④切削叶轮调节 9. 防止水击危害的措施：①限制管道中流速②控制阀门开启或关闭的时间③减少管道长度和 增加管道弹性④设置安全阀，进行过载保护 10.离心泵启动时，把出口阀门关闭的原因：离心泵工作时，其轴功率 增大，所以泵启东时，应把出口阀门关闭，以降低启动功率，保护电机，不至于超负荷而受 到损失。同时也避免出口管线的水力冲击。 11. 离心泵的特性曲线：扬程曲线，功率曲线，效率曲线。是在常温、常压下用水作实验测 定的。 12. 离心泵的性能参数：①流量②能头③功率④效率⑤转速 13?水泵的串并联：①并联：多台水泵在同一吸水池吸水，向同一压水管路供水。特点：各 台机器能头相同，总流量等于各台机器的流量总和。 ②串联：第一台机器的压出口与第二台 机器的吸入口相连。特点：通过各台机器的流量相同总能头为各台机器的能头总和。 5、.如图所示，文丘里流量计管道直径 d 1=200mm 喉管直径d 2=100mm , 水银差压计读数 y=20mm ,水银密度p m =13.6x 103kg/m 3，忽略管中水 头损失，试求管道输水流量 Q 。 利用该泵的性能曲线，并绘出管路性能曲线, 做出工况点，进行校核， 并定出水泵的效率及 Ne 随着流量增大而 * 题31示囂图 ￡ 31*解，列1-1, 2J 断向的思流伯努利方程巧i m ,納X 二I 几,ri ：槪 T 用 g “ xSf 2jf 內=口； 1,右 2* 曲 朋 心.+ —）->= ｛厶 一 1" = t>.252 jTkf ： 如： 片=呛）—册'皿冋 将（2人⑶41：入 ⑴.得￥尸￡网皿 Q 恵弩 =2295^ 站°：°」 PElKm% 4 4 Q=0.4m 3/s ，主管直径 D=0.4m ，喷口直径d=0.1m ，水头损失不计，求水作 列1 = 1. ,2购断|耐贾临虽方^Af.i 力稈￡ 1 +丄_￡ r 2乂 己知［动蚤修止系数］B,-J 已知:咖虽修止索数［也 二1 方程：戸［「R =用（1、一 rj R - 1300-0.4' + 1001)x0.4(3.18^51}- 143.4 KK 4 6、水由喷嘴射出，已知流量 用在喷嘴上的力R 。 d 7、一水泵加压供水系统, 水泵的流量Q=30l/s。已知末端喷咀出口与水池水面高差z=18m，管道直径 2 v d i=150mm,喷咀出口直径 d2=50mm,系统的全部水头损失为20——，问水泵给单位重量水流所提供的能量是 2g 多少（求能提供的总水头Hm) d .■卫 眼弼遵红it峯件局冇 给出屮间fi 7、一水泵加压供水系统, 水泵的流量 Q=30l/s 。已知末端喷咀出口与水池水面高差 z=18m ，管道直径 水池的总水头就址水泵所理供的能虽 11.如图所示，一矩形平板闸门 AB ，宽b=2m ,与水平面夹角a =30 °，其 自重G=19.6kN ，并铰接于 A 点。水面通过 A 点，水深h=2.1m ，试求打开 闸门的最大铅直 拉力 T 。 E 4 / 财d = 0亠 WA + G ?；cos3(r= 0 T- 1 , 4, . -76J4kN 打开闸门的地卜铅直拉力为7634ltN ---- (it — A + (r . h —} ? 30,闸门AB 上的圧斥力P-pg 九?他/衣示闸门AB 的艮度a /=——==—2h 丸.== pM 仿ij'—QA /=门妙如一加44 KN sin 抄 "2 2 2 F 佇卅点4 A[>--； = — 重力0作用点C. AC-i -h 3 3 2 -0 B 題30图 全国2015年4月高等教育自学考试 --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.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.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 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.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 6.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p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( ) C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.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( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.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 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1 流体力学试题 一、判断题（每题1分，共10分） 1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ） 3、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流，也适用于紊流。 （ ） 4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ） 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ） 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ） 8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ） 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ） 二、填空题（每空2分，共20分） 1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。 2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。 3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__ 和__ __。 4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与 、 、 有关。 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、不可压缩流体指忽略 的流体。 A ．密度 B ．密度变化 C ．粘度 D ．粘度变化 2、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 3、已知不可压缩流体的流速场为u x =f （y ，z ），u y =f （x ），u z =0，则该流动为 。 A ．恒定一元流 B ．恒定二元流 C ．恒定三元流 D ．非恒定均匀流 4、静水压力的方向 。 A ．与受力面平行 B ．与受力面斜交 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 第二章 流体静力学 2-1如果地面上空气压力为0.101325MPa ，求距地面100m 和1000m 高空处的压力。 答：取空气密度为( )3 /226.1m kg =ρ，并注意到()()Pa a 6 10MP 1=。 （1）100米高空处： ()()()()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501000122.11203101325100/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ （2）1000米高空处： ()()() ()()()() Pa Pa Pa m s m m kg Pa gh p p 5 23501089298.0120271013251000/81.9/226.11001325.1?=-=??-?=-=ρ 2-2 如果海面压力为一个工程大气压，求潜艇下潜深度为50m 、500m 和5000m 时所承受海水的压力分别为多少？ 答：取海水密度为( )3 3 /10025.1m kg ?=ρ，并注意到所求压力为相对压力。 （1）当水深为50米时： () ( ) ()()Pa m s m m kg gh p 523310028.550/81.9/10025.1?=???==ρ。 （2）当水深为500米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 623310028.5500/81.9/10025.1?=???==ρ。 （3）当水深为5000米时： ()() ()()Pa m s m m kg gh p 723310028.55000/81.9/10025.1?=???==ρ。 2-3试决定图示装置中A ，B 两点间的压力差。已知：mm 500h 1=，mm 200h 2=， mm 150h 3=，mm 250h 4=，mm 400h 5=；酒精重度31/7848m N =γ，水银重度 32/133400m N =γ，水的重度33/9810m N =γ。 答：设A ，B 两点的压力分别为A p 和B p ，1,2,3,4各个点处的压力分别为1p ，2p ，3 p 和4p 。根据各个等压面的关系有： 131h p p A γ+=， 2221h p p γ+=， 第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 dy du / τμ= C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 1. 等压面是水平面的条件是什么 2. 图中三种不同情况，试问：A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面哪个不是等压面为什么 3 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。求A 、B 两点的静水压强。 答：与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。 引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。8．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问： (1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流是均匀流还是非均匀流 (2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流 (3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系 9 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流 出，出口流速s m V /13=，如图所示。求流量及其它管道的断面平 均流速。 解：应用连续性方程 （1）流量：==33A v Q s l /10 3 -? (2) 断面平均流速s m v /0625.01= , s m v /25.02=。 10如图铅直放置的有压管道，已知d 1=200mm ，d 2=100mm ，断面1-1处的流速v 1=1m/s 。求（1）输水流量Q ；（2）断面2-2处的平均流速v 2；（3）若此管水平放置，输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化（4）图a 中若水自下而上流动，Q 及v 2是否会发生变化 解：应用连续性方程 （1）4.31=Q s l / （2）s m v /42= （3）不变。 （4）流量不变则流速不变。 11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。 12. 如图所示，从水面保持恒定不变的水池中引出一管路，水流在管路末端流入大气，管路由三段直径不等的管道组成，其过水面积分别是A 1=，A 2=，A 3=，若水池容积很大，行近流速可以忽 流体力学网上作业题参考答案 第一章：绪论（56） 一、名词解释 1. 流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质/液体和气体统称为流体。 2. 流体质点：质点亦称为流体微团，其尺度在微观上足够大，大到能包含大量的分子，使得在统计平均 后能得到其物理量的确定值；而宏观行又足够小，远小于所研究问题的特征尺度，使其平均物理量可看成是连续的。 3. 惯性：惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 4. 均质流体：任意点上密度相同的流体，称为均质流体。 5. 非均质流体：各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。 6. 粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质，成为粘性或者粘滞性。 7. 内摩擦力：流体在流动时，对相邻两层流体间发生的相对运动，会产生阻碍其相对运动的力，这种力称为内摩擦力。 8. 流体的压缩性：流体的宏观体积随着作用压强的增大而减小的性质，称为流体的压缩性。 9. 不可压缩流体：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的流体。 10. 可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。 11. 表面张力：表面张力是液体自由表面在分子作用半径范围内，由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。 12. 表面力：作用在所研究流体外表面上，与表面积大小成正比的力。 13.质量力：作用在液体每一个质点上,其大小与液体质量成正比。 14．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。 二、选择题 1. 理想流体是指可以忽略（ C ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 2. 不可压缩流体是指忽略（ B ）的流体。A 密度 B 密度变化 C 粘度 D 粘度变化 3. 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 流体的粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 C 粘性是运动流体产生机械能损失的根源 D 流体的粘性随着温度的增加而降低 4．下列各种流体中，属于牛顿流体的是（ A ） A 水、汽油、酒精 B 水、新拌混凝土、新拌建筑砂浆 C 泥石流、泥浆、血浆 D 水、泥石流、天然气 5. 单位质量力的量纲与（ B ）的量纲相同。A 速度 B 加速度 C 粘性力 D 重力 6、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。 7、运动粘度与动力粘度的关系是（ A ） A μ υ ρ = B g μ υ= C υ μ ρ = D g υ μ= 第二章 流体的平衡 2.2 给出如下体力场，分别在均质或正压流体斜压流体情况下说明流场能否静止： ()()()() ;1222222k y xy x j x zx z i z yz y f ++++++++= ()k r r k f ,23 - =为常数，r 是内径。 [解答] （1）流体平衡的基本方程为P F b ?=ρ 对于正压流体（含均质流体）平衡的必要条件是体力有势，即体力无旋0=??b F 。 对于斜压流体在有势力作用下不可能处于平衡态。 ()()()k y x j x z i z y y xy x x zx z z yz y z y x k j i F b -+-+-=????? ???? ???++++++?? ???? =??222222 222则当z y x ==时，正压流体平衡；当不满足此条件时，斜压流体才有可能平衡。 （2）000 3 =????? ?? ????? ???? -?????? =??r k r k j i F b ?θ，∴正压流体平衡，斜压流体不能平衡。 2.3 图示一种酒精和水银的双液测压计，细管上端为大气压时酒精液面高度为零，当细管上端的表压为p 时，酒精的液面下降h,试用321,,d d d 和h 来表示p 。酒精和水银密度均为已知。 [解答] 设开始时酒精液面高度（即液面上端距酒精水银的分界面）为H ，则有流体静力学规律知，分界面即等压面，从而有 H g P gH P atm atm ?+=+mercury alcohol ρρ （1） 施加表压P 后，同理可得 )()(21mercury 1alcohol h h H g P h h H g P P atm atm ++?+=+-++ρρ （2） 其中1h 为分界面下降高度，2h 为水银面上升高度，由液体排开体积相等得： () 22 223 12 22 14 4 4 h d d h d h d -= = π π π （3） 解之得h d d d h h d d h 2 2 2 32 1 22 2 211,-= = （4） ()(),12-并将（4）代入得)()(21mercury 1alcohol h h g h h g P ++-=ρρ )11()1(2 2 23222 1mercury 222 1alcohol d d d ghd d d gh -++-=ρρ 2.4 如图的微测压计用来测量两容器E 和B 中的气体压强差，试用21,,,ρρδd 表示 ,B E p p -并说明当横截面积,A a ??，而且两种液体1ρ和2ρ相近似，很小的B E p p -就能 引起很大的液面高差d ，从而提高了测量精度。 流体力学复习题 -----2013制 一、填空题 1、1mmH 2O= 9、807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 与 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型就是指 连续介质 、 无粘性 与不可压缩性。 4、雷诺数就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与Q2,阻抗为S1与S2的两管路并联,则并联 后总管路的流量Q 为Q= Q1 + Q2,总阻抗S 为 。 串联后总管路的流量Q 为Q= Q1 =Q2,总阻抗S 为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征就是 脉动现行 ,处理方 法就是 时均法 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力 与 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 与 变形运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,她反映了 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,无论就是有旋流动或就是无旋流 动都存在 流线 ,因而一切平面流动都存在 流函数 , 但就是,只有无旋流动才存在 势函数。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ,就是因为它反映了 惯性力 与 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力 性 、 表面张力性 与 压缩膨胀性 。 15、毕托管就是广泛应用于测量 气体与 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性就是否作用分为 理想气体 与 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力, 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相 似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型就是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（中,））（（g 21z -z p γγα-+称 势压 , 2u p 2ρ+ 全压 , 2u z -z p 2 g 21ργγα+-+））（（称总压 20、紊流射流的动力特征就是 各横截面上的动量相 等 。 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式 s ?+=-pa dy du u ；τ ,u 的单 1、作用在流体的质量力包括 （ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是： （ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 （ A ） A相重合； B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状； D以上答案都不对。 6、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（ C ） Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p = p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、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？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。 作业2答案（第3章、第4章） 第3章 一、选择题 1、流体运动的连续性方程是根据（C）原理导出的。 A、动量守恒 B、质量守恒 C、能量守恒 D、力的平衡 2、流线和迹线重合的条件为（ C ） A、恒定流 B、非恒定流 C、非恒定均匀流 二、判断题 1、以每个流体质点运动规律为研究对象的方法称为拉格朗日法。（正确） 2、恒定流一定是均匀流。（错误） 3、涡流是指流体质点在运动中不绕自身轴旋转的流动。（正确） 4、无旋流就是无涡流。（正确） 5、非均匀流一定是非恒定流。（错误） 三、简答题 1、述流体运动的两种方法是什么？简述其内容。 答：研究流体运动有两种不同的观点，因而形成两种不同的方法：一种方法是从分析流体各个质点的运动着手，即跟踪流体质点的方法来研究整个流体的运动，称之为拉格朗日法；另一种方法则是从分析流体所占据的空间中各固定点处的流体的运动着手，即设立观察站的方法来研究流体在整个空间里的运动，称其为欧拉法 2. 流体微团体运动分为哪几种形式? 答：①平移②线变形③角变形④旋转变形。 3. 写出恒定平面势流中流函数、势函数与流速的关系。 （改为：写出恒定平面势流中流函数具有的性质，流函数与流速势的关系。） 答：流函数具有的性质 （1）流函数相等的点组成的线即流线，或曰，同一流线上个点的流函数为常数。 （2）两流线间的函数值之差为为单宽流量。 （3）平面势流的流函数为一个调和函数。 答：流函数与流速势的关系 （1）流函数与势函数为调和函数。 （2）等势线与等流函数线正交。 4．什么是过流断面和断面平均流速？为什么要引入断面平均流速？答：与流线正交的断面叫过流断面。过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。5．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还是非均匀流？(2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？(3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系？答：（1）是恒定流。Ⅰ、Ⅲ是均匀流，Ⅱ是非均匀流。 （2）管中为非恒定流。 （3）有。管段相当长为渐变流，管段较短为急变流。四、计算题（解题思路）1． 恒定二维流动的速度场为 ，其中秒-1。（1）论证流线方程为ay u ax u y x -==,1=a ；（2）绘出C ＝0、1及4m 2的流线；（3）求出质点加速度的表达式。C xy =解：（1）流线方程为： 代入数值推导 y x u dy u dx = （2）（略） （3）由：代入数值求解。y u u x u u t u a x y x x x x ??+??+??= 代入数值求解。y u u x u u t u a y y y x y y ??+??+??=答案: x a a x 2=y a a y 2 =2 试检验下述不可压缩流体的运动是否存在？ 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. 从微观的角度来看，流体的物理量在时间上的分布是不连续的。 （T ） 2. 大气层中的压强与密度、温度的变化有关而且受季节、气候等因素的影 响。（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张力系数增大。 （F ） 6. 液滴内的压强比大气压小。 （F ） 7. 声音传播过程是一个等熵过程。 （T ） 8. 气体的粘性随温度的升高而增大。 （T ） 9. 应用总流伯努利方程解题时，两个断面间一定是缓变流，方程才成立。（F ） 10. 雷诺数是表征重力与惯性力的比值。 （F ） 11. 不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。（T ） 12. 对流程是指海拔11km 以上的高空。 （F ） 13. 静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。（T ） 14. 在拉格朗日法中，流体质点轨迹给定，因此加速度很容易求得。（T ） 15. 对于定常流动的总流，任意两个截面上的流量都是相等的。（T ） 16. 紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。（T ） 17. 在研究水击现象时，一定要考虑流体的压缩性。（T ） 18. 雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系。 （F ） 19. 当马赫数小于一时，在收缩截面管道中作加速流动。 （T ） 20. 对于冷却流动dq 小于0，亚音速流作减速运动，超音速流作加速运动。（T ） 二、填空题（10分） 1. 管道截面的变化、 剪切应力 及壁面的热交换，都会对一元可压缩流动产生影响。 2. 自由面上的压强的任何变化，都会 等值 地传递到液体中的任何一点，这就是由斯卡定律。 3. 液体在相对静止时，液体在重力、 惯性力 、和压力的联合作用下保持平衡。 4. 从海平面到11km 处是 对流层 ，该层内温度随高度线性地 降低 。 5. 平面壁所受到的液体的总压力的大小等于 形心处 的表压强与面积的乘积。 6. 水头损失可分为两种类型： 沿层损失 和 局部损失 。 7. 在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过 2320 ，流态属于紊流。 8. 在工程实际中，如果管道比较长，沿程损失远大于局部损失，局部损失可以忽略，这种管在水 力学中称为 长管 。 9. 紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均匀得多，这主要是因为脉动速 度使流体质点之间发生强烈的 动量交换 ，使速度分布趋于均匀。 10. 流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积突变），流线会发生变 形，并出现许多大小小的 旋涡 ，耗散一部分 机械能，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。 三、选择题（单选题，请正确的答案前字母下打“∨”） 1. 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 2. 表面张力系数 的量纲是____ 。 (A) ∨ (B) (C) (D) 3. 下列四种液体中，接触角 的液体不润湿固体。 (A) ∨120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o 4. 毛细液柱高度h 与____成反比。 (A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) ∨ 管径 (D) 粘性系数 5. 用一块平板挡水，平板形心的淹深为 ，压力中心的淹深为 ，当 增大时， 。 (A)增大 (B)不变 (C) ∨减小 第一章绪论 思考题 1- 1何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空 间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话， 则含有气泡的液体可以适用连续介质模 型。 习题1 1-3如题图所示，设平行板间隙为 0.5mm ，中间充满液体，上板以 U = 0.25m/s 的速度 平移，施于单位面积的力为 2Pa ,试求液体的粘度为多少？ 解： F A 液体粘度 1-4求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： F du A dy A dL FY dLU 第二章流体静力学 习题2 2-5用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为 m ,试求水面的压强 p o 。 解： P A P 0 水 g(3.0m 1.4m) P A P B 汞 g(2.5m 1.4m) P B P C 水 g(2.5m 1.2 m) P C P D 汞 g(2.3m 1.2m) P D 0 pa du U dy Y 3 FY 2 0.5 10 4 10 3Pa s AU 0.25 8.34 0.2 10 3 6 0.0648Pa s 3.14 (120 140) 10 0.493 2-9 —盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律: (1) P0汞g 2.2m 水g5 2.9m 133416 2.2 9800 2.9 2.65 10 Pa 自由降落; 解： （2） 以等加速度a 向上运动。 p P 0 (g a si n )h （1） 90 ,相对压强P 0 P 0 （2） 90 ,绝对压强P 0 P a P P a h(g a) 2- 12试求开启题图所示水闸闸门所需的单 宽拉力 F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： 闸门所受的单宽静压力 F 1 b 一2—9800[3 (3 2)] 1 2 二 2 4 9.05 10 N F i 作用点 y c 匹 h1 2(h1 h2) 1.25m 3si n60 h (h 1 h 2) F 1 y c F 2 理，F 2 F cos60 所求拉力 F 98.05kN sin60 2-16试定性绘出题图中各 ABC 曲面的压力体图。 答： h 2 2si n60 g[hi (h i h 2)] b C 流体力学与叶栅理论 课程考试试题 一、 选择题（每小题1分，共10分） 1、在括号内填上“表面力”或“质量力”： 摩擦力（ ）； 重力（ ）； 离心力（ ）； 浮力（ ）； 压力（ ）。 2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）： (a) 基准面可以任意选取。（ ） (b) 流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。（ ） (c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。（ ） (d) 定常流动时，流线与迹线重合。（ ） (e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。（ ） 二、 回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分） 1、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？ 2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数410Re ，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少？为什么？ 3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点？ 三、计算题（70分） 1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D =120.2mm ，d =119.8mm ，L =160mm ， 间隙内充满μ=0.065Pa·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分） 题1图 2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。（10分） 题2图 3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？（10分） 4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用 力及作用力的位置。（20分） 第一章 绪论 思考题 1-1 何谓流体连续介质模型？含有气泡的液体是否适用连续介质模型？ 答： 所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。 若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。 习题1 1-3 如题图所示，设平行板间隙为0.5mm ，中间充满液体，上板以U ＝0.25m/s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？ 解： Y U dy du A F μμτ=== 液体粘度s Pa AU FY ??=??==--33 10425 .0105.02μ 1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。 解： s Pa dLU FY dL A Y U dy du A F ?=??????==?==== --0648.0493 .010)140120(14.3102.034.863 πμπμμτ 第二章 流体静力学 习题2 2-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。 解： Pa m g m g p pa p m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D C C B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20) 2.1 3.2()2.15.2(g ) 4.1 5.2()4.10.3(?=?-?=?-?=?????? ?? ??=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ 2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。 解： h a g p p )sin (0αρ++= （1） 0,900=∴=?-=p p 相对压强α （2）) (,900a g h p p p p a a ++=∴=?=ρα绝对压强 2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。不计闸门自重及转轴摩擦力。 解： N b h h h g h b F 42112 11005.91 )]23(3[98002 322 )]([60sin 2?=?++? =?++? = ?Ω=ρ闸门所受的单宽静压力 m h h h h h h h y F c 25.1) () (260sin 321121121=++++??=作用点 kN F F F h F y F c 05.9860cos ,60sin 22 2 1=??=? =所求拉力 2-16 试定性绘出题图中各ABC 曲面的压力体图。 答： 5-2. 有一水箱水面保持恒定（5m ），箱壁上开一孔口，孔口直径d=10cm,（1）如果箱壁厚度为3mm ，求通过孔口的流速和流量。（2）如箱壁厚度为40mm ，求通过孔口的流速和流量。解：（1）薄壁孔口：02Q A gH μ= 对薄壁孔口，μ=0.6~0.62 2 4430.01(0.60.62)2*9.8*5 4.6710 4.8210/4 Q m s π--?∴=? ?=?? 通过孔口的流速02Q v gH A μ= = (0.60.62)2*9.8*5 5.94 6.14/v m s ∴=?= （2）厚壁孔口2 430.010.822*9.8*5 6.3810/4 Q m s π-?∴=? ?=? 通过孔口的流速0.822*9.8*58.12/v m s =?= 5-3．图示水箱用隔板分为左右两个水箱，隔板上开一直径401=d mm 的薄壁小孔口，水箱底接一直径302=d mm 的外管嘴，管嘴长1.0=l m ，31=H m 。。（1）分析出流恒定性条件（2H 不变的条件）（2）在恒定出流时，B 箱中水深2H 等于多少？（3）水箱流量1Q 为何值？ ????解（1）12Q Q =时，2H 恒定不变。 （2）20.13~4l m d ==为管嘴出流，1d 为孔口出流。取10.6μ= ()()111222222A g H H A g H l μμ-=- ()()222212220.6230.8220.1A g H A g H -=-???????? ()()()22 24 22222222410.820.820.330.10.10.590.10.60.60.4 A H H H H A ?-=+=+=+? ()2230.05910.59 1.59H H -=+= 2 2.941 1.851.59 H m = = （3）()32 3 11220.60.042 1.15 3.5810 4 m Q A g H H g s π μ-=-=????=? 流体力学复习题 -—－—－ 2013制 一、填空题 1、1mｍH2Ｏ= 9。80７Pa 2、描述流体运动得方法有欧拉法?与拉格朗日法、 3、流体得主要力学模型就是指连续介质、无粘性与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态得准数,它反映了流体流动时粘性力与惯性力得对比关系。 5、流量Q1与Ｑ2,阻抗为S１与S2得两管路并联,则并联后总管路得流量Q为Ｑ= Q1 ＋ Q２,总阻抗S为。串联后总管路得流量Ｑ为Q= Q１＝Q2,总阻抗Ｓ为S1+S2 。 ６、流体紊流运动得特征就是脉动现行 ,处理方法就是时均法。 ７、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力与局部阻力。 ８、流体微团得基本运动形式有: 平移运动、旋转流动与变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要得无因次数,她反映了惯性力与弹性力得相对比值。 １０、稳定流动得流线与迹线重合。 11、理想流体伯努力方程常数中,其中称为测压管水头。 12、一切平面流动得流场,无论就是有旋流动或就是无旋流动都存在流线,因而一切平面流动都存在流函数 ,但就是,只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别流态,就是因为它反映了惯性力与粘性力得对比关系、 14、流体得主要力学性质有粘滞性、惯性、重力性、表面张力性与压缩膨胀性、 15、毕托管就是广泛应用于测量气体与水流一种仪器、 16、流体得力学模型按粘性就是否作用分为理想气体与粘性气体。作用与液上得力包括质量力, 表面力。1７、力学相似得三个方面包括几何相似、运动相似与动力相似。 １8、流体得力学模型就是连续介质模型。 19、理想气体伯努力方程中,称势压,全压,称总压 2０、紊流射流得动力特征就是各横截面上得动量相等。 2１、流体得牛顿内摩擦定律得表达式 ,ｕ得单位为p ａ、s 。 流体力学标准化作业（三） ——流体动力学 本次作业知识点总结 1.描述流体运动的两种方法 （1）拉格朗日法；（2）欧拉法。 2.流体流动的加速度、质点导数 流场的速度分布与空间坐标(,,)x y z 和时间t 有关，即 流体质点的加速度等于速度对时间的变化率，即 投影式为 或 ()du u a u u dt t ?==+??? 在欧拉法中质点的加速度du dt 由两部分组成， u t ??为固定空间点，由时间变化引起的加速度，称为当地加速度或时变加速度，由流场的不恒定性引起。()u u ??为同一时刻，由流场的空间位置变化引起的加速度，称为迁移加速度或位变加速度，由流场的不均匀性引起。 欧拉法描述流体运动，质点的物理量不论矢量还是标 量，对时间的变化率称为该物理量的质点导数或随体导数。例如不可压缩流体，密度的随体导数 3.流体流动的分类 （1）恒定流和非恒定流 （2）一维、二维和三维流动 （3）均匀流和非均匀流 4.流体流动的基本概念 （1）流线和迹线 流线微分方程 迹线微分方程 （2）流管、流束与总流 （3）过流断面、流量及断面平均流速 体积流量 3(/)A Q udA m s =? 质量流量 (/)m A Q udA kg s ρ=? 断面平均流速 A udA Q v A A ==? （4）渐变流与急变流 5. 连续性方程 （1）不可压缩流体连续性微分方程 （2）元流的连续性方程 （3）总流的连续性方程 6. 运动微分方程 （1）理想流体的运动微分方程（欧拉运动微分方程） 矢量表示式 （2）粘性流体运动微分方程（N-S 方程） 矢量表示式 21()u f p u u u t νρ?+?+?=+??? 7.理想流体的伯努利方 （1）理想流体元流的伯努利方程 （2）理想流体总流的伯努利方程 8.实际流体的伯努利方程 （1）实际流体元流的伯努利方程 （2）实际流体总流的伯努利方程 10.恒定总流的动量方程 投影分量形式流体力学试题及答案
流体力学试题及答案2
(完整版)流体力学练习题及答案
流体力学习题及答案-第二章
工程流体力学课后习题答案(第二版)
流体力学题及答案
流体力学作业题参考题答案
流体力学作业2
流体力学试题及答案
流体力学期末考试题(题库+答案)
【免费下载】流体力学作业2答案
流体力学试题及答案2
流体力学作业题库及答案..
流体力学试卷、习题及答案
流体力学作业题库及答案
流体力学习题答案2分解
流体力学试题及答案
流体力学标准化作业答案
相关主题
文本预览