哈尔滨粘性流体力学考博入学试题B-答案100分
- 格式:pdf
- 大小:68.87 KB
- 文档页数:2
2008 -- 2009 学年2 学期时间110分钟流体力学课程56学时3.5学分考试形式:闭卷专业年级:总分100分,占总评成绩70 %注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上一、是非题(每题1分,共10分)1. 静止的液体和气体接触的自由面,它既是等压面,也是水平面。
()2. 水总是由高向低流的。
()3. 虽然流体的旋转角速度不可能无穷大,但是涡量有可能无穷大。
()4. 流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交。
()5. 气体的动力粘性系数随温度的升高而减小,原因是分子间动量交换减少。
()6. 如果某流动区域中的流线是直线,则流动不可能是有旋运动。
()7. 进行模型设计时,在几何相似的前提下,应保证原型和模型所有的相似准数都相同即完全相似。
( )8. 引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生,而不是速度方向和大小的变化。
()9. 自模区内流体的流动是由雷诺相似准数控制着的流动。
()10. 在原条件保持不变的情况下,增加并联支管的条数,可以增大输水总流量。
()二、单选题(每题2分,共20分)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) 流体分子间有空隙(D) 流体不可压缩2. 已知外界大气压强p0 =1.02个工程大气压,如果某点的真空度为5mH2O柱,则该点的绝对压强为N/m2。
(A) 51×103(B) 149×103(C) 1.5×105(D) 1.05×1053. 管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是,测压管水头线沿流程的变化是。
(A)上升;下降(B) 不变;可能上升,可能下降(C)下降;下降(D) 下降;可能上升,可能下降4. 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5. 溢水堰模型设计比例为20,若在模型上测得模型流量为Q m=300L/s,则实际流量Q n为m3/s 。
流体力学练习题流体的黏滞力和流体静力学的计算流体力学练习题:流体的黏滞力和流体静力学的计算流体力学是研究流体在不同条件下的性质和行为的学科。
在流体力学中,黏滞力和流体静力学是两个重要的概念,它们对于我们理解流体力学的基本原理和应用具有重要的意义。
本文将围绕这两个概念展开讨论,探究黏滞力和流体静力学的计算方法和应用。
一、黏滞力的概念和计算黏滞力是指流体内部分子之间相互作用导致流体内部阻尼力的存在,它是流体内部摩擦的结果。
黏滞力的大小与流体的黏性密切相关,黏性越大,黏滞力越大。
在流体力学中,黏滞力的计算通常使用牛顿黏滞定律。
根据牛顿黏滞定律,黏滞力与流体通过的面积、速度梯度以及黏度之间存在着一定的关系。
黏滞力的计算公式如下:F = ηA(dv/dr)其中,F表示黏滞力,η表示流体的黏度,A表示流体通过的面积,dv/dr表示速度梯度。
通过这个公式,我们可以计算出流体中的黏滞力。
二、流体静力学的概念和计算流体静力学是研究流体在静止状态下受力和分压的学科。
在流体静力学中,重要的概念包括压强、表面张力和浮力等。
首先,我们来讨论流体中的压强。
根据流体静力学的基本原理,流体中的压强是由流体受到的外力和流体的密度共同决定的。
在静止的流体中,压强在各个方向上是相等的。
根据这一原理,我们可以使用以下公式计算流体中的压强:P = F/A其中,P表示压强,F表示流体受到的外力,A表示流体所受力的面积。
通过这个公式,我们可以计算出流体中的压强。
其次,我们来讨论流体中的表面张力。
表面张力是指液体表面上的分子间吸引力导致液体表面呈现出一种类似于薄膜的现象。
表面张力的大小与液体分子间相互作用力有关。
最后,我们来讨论浮力。
根据阿基米德原理,当物体浸入流体中时,流体对物体的浮力大小等于物体所排开的流体的重量。
浮力的大小与物体所受的重力和流体的密度有关。
综上所述,黏滞力和流体静力学是流体力学中的重要概念,并且在众多工程和科学领域中具有广泛的应用。
流体测试题及答案解析一、选择题(每题2分,共10分)1. 流体力学中,以下哪个参数是描述流体粘性的?A. 密度B. 压力C. 粘度D. 温度答案:C2. 流体在管道中流动时,流速最大的区域是:A. 管道中心B. 管道壁C. 管道入口D. 管道出口答案:A3. 根据伯努利方程,流体在流动过程中,以下哪项参数是守恒的?A. 压力能B. 动能C. 势能D. 总能量答案:D4. 流体的可压缩性是指:A. 流体体积随压力变化的性质B. 流体体积随温度变化的性质C. 流体质量随压力变化的性质D. 流体质量随温度变化的性质答案:A5. 在流体力学中,雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 表面张力答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 流体的密度是指单位体积内流体的质量,其单位是 ________。
答案:kg/m³2. 流体的粘度是描述流体内部摩擦阻力的物理量,其单位是________。
答案:Pa·s3. 流体流动时,流速与压力之间的关系遵循 ________ 定律。
答案:伯努利4. 当流体流动的雷诺数小于2000时,流动状态通常被认为是________。
答案:层流5. 流体的表面张力是作用在液体表面,使液体表面积缩小的力,其单位是 ________。
答案:N/m三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述流体力学中连续性方程的物理意义。
答案:连续性方程表明,在稳定流动的流体中,流体的质量流量是守恒的,即单位时间内流入某截面的流体质量等于流出该截面的流体质量。
2. 描述流体流动的层流和湍流的主要区别。
答案:层流是指流体流动时各层流体之间没有相互掺混,流线平行且平滑;而湍流是指流体流动时各层流体之间存在强烈的混合和涡旋,流线紊乱且不规则。
3. 解释什么是流体的粘性,并说明其对流体流动的影响。
答案:流体的粘性是指流体内部分子间由于分子间的吸引力和摩擦力而产生的阻力,它对流体流动的影响主要表现为增加流体流动的阻力,减缓流速,影响流体的流动状态。
2023年哈尔滨工业大学流体力学考题本文档为哈尔滨工业大学2023年流体力学考题的概述。
一、选择题
1. 下列哪项不是流体静力学的基本假设?
- A. 流体是连续介质
- B. 流体是不可压缩的
- C. 流体中没有剪切应力
- D. 流体静力学适用于牛顿流体
- E. 以上都不是
2. 流体在宏观上是连续的,但在微观上却是离散的。
这是由于下列哪项原因造成的?
- A. 流体分子之间存在相互作用力
- B. 流体分子之间存在间隙
- C. 流体分子之间有碰撞
- D. 流体分子之间存在电荷相互作用
- E. 以上都不对
3. 当流体静止时,下列哪项表达式描述了流体中粒子的压力分布?
- A. $P = \rho g h$
- B. $P = \frac{1}{2} \rho u^2$
- C. $P = \frac{1}{2} \rho v^2$
- D. $P = \frac{1}{2} \rho c^2$
- E. 以上都不是
二、填空题
1. 流体密度是由流体的\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_决定的。
2. 流体的\_\_\_\_\_可以用来描述流体的黏性。
3. 流体力学中的\_\_\_\_\_是指单位质量的流体受到的垂直向上的力。
三、简答题
1. 请简要描述流体流动的Euler方程和Navier-Stokes方程的含义和区别。
2. 解释雷诺数的概念,并描述其在流体力学中的应用。
以上为本次流体力学考题的概述,具体详细题目请参加考试时查看考卷。
注:本文档提供的考题仅为示范,实际考题以考试时的教师布置为准。
流体力学练习题流体的粘滞力和雷诺数的计算流体力学练习题 - 流体的粘滞力和雷诺数的计算在流体力学中,粘滞力和雷诺数是两个重要的概念,对于研究流体行为非常关键。
本文将介绍流体的粘滞力和雷诺数的计算方法,以及它们在实际应用中的重要性。
一、粘滞力粘滞力是指两个相邻流体层之间由于粘滞作用而产生的内摩擦力,也称为剪切应力。
它的大小取决于流体的黏度以及流体层之间的速度差。
对于牛顿流体,粘滞力和剪切应力成正比。
在实际应用中,计算流体的粘滞力非常重要。
下面是计算粘滞力的公式:粘滞力 = 黏度 ×剪切应力其中,黏度是流体的物性参数,剪切应力是流体层之间的速度差产生的应力。
通过测量流体的阻力和流速,我们可以计算得到粘滞力的数值。
二、雷诺数雷诺数是描述流体流动稳定性和湍流发展的一个重要无量纲参数。
它由物理学家雷诺在19世纪末提出,并被广泛应用于流体力学研究中。
雷诺数的计算公式如下:雷诺数 = 流体的惯性力 / 流体的粘滞力其中,流体的惯性力是指其惯性作用对粘滞作用产生的影响。
雷诺数的大小决定了流体流动的特性,当雷诺数小于一定阈值时,流体流动稳定;而当雷诺数超过该阈值时,流体流动变得湍流。
三、流体力学中的应用1. 工程设计流体力学中的粘滞力和雷诺数计算对于工程设计至关重要。
例如,对于飞机设计,需要考虑飞机外表面的粘滞力,以确定最佳的外形设计来减少飞行阻力。
此外,在航空航天、汽车和船舶等领域,流体力学的应用也涉及到对粘滞力和阻力的计算和优化。
2. 管道流动在管道流动中,粘滞力和雷诺数的计算可以帮助工程师确定管道内液体的流动特性。
通过计算黏度和剪切应力,可以预测液体在管道中的输送速度和阻力。
这对于设计合适的管道系统以及预防管道堵塞和泄漏非常重要。
3. 空气动力学在空气动力学中,粘滞力和雷诺数的计算可用于分析飞行器在空气中的运动。
通过计算粘滞力和雷诺数,可以研究空气对飞机的阻力以及飞行器在不同飞行速度下的稳定性。
总结:粘滞力和雷诺数在流体力学中起着重要的作用。
流体力学自考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的连续性方程描述的是流体的什么特性?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热力学第一定律答案:A2. 在流体力学中,流体的粘性系数与下列哪个因素有关?A. 温度B. 压力C. 流速D. 密度答案:A3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 惯性力与粘性力的比值B. 重力与惯性力的比值C. 压力与重力的比值D. 粘性力与重力的比值答案:A4. 伯努利方程适用于哪种流体流动?A. 可压缩流体B. 不可压缩流体C. 层流D. 湍流答案:B5. 流体力学中的纳维-斯托克斯方程描述了流体的什么?A. 质量守恒B. 动量守恒C. 能量守恒D. 热力学第二定律答案:B6. 流体力学中的边界层理论主要用于解决什么问题?A. 流体的压缩性问题B. 流体的粘性问题C. 流体的热传导问题D. 流体的不可压缩性问题答案:B7. 流体力学中,流体的流速增加时,其压力会如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B8. 在流体力学中,流体的稳定性与哪些因素有关?A. 流速和密度B. 温度和压力C. 流速和粘性D. 密度和温度答案:C9. 流体力学中的涡流是如何产生的?A. 由于流体的不均匀性B. 由于流体的压缩性C. 由于流体的不可压缩性D. 由于流体的粘性答案:A10. 流体力学中的卡门涡街现象通常发生在什么情况下?A. 流体流过静止物体时B. 流体流过运动物体时C. 流体流过膨胀管道时D. 流体流过收缩管道时答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体力学中的______定律描述了流体的不可压缩性。
答案:连续性2. 流体力学中的______数用来表征流体流动的层流与湍流状态。
答案:雷诺3. 流体力学中的______定理用于描述流体内部任意两点之间的压力差。
答案:伯努利4. 流体力学中的______方程是动量守恒定律在流体力学中的表现形式。
上海理工大学研究生试题2011 / 2012 学年第 2 学期课程名称:粘性流体力学教师签章:年月日教研室主任审查意见:签章:年月日1.编号栏由研究生部填写。
上海理工大学研究生课程试题*2011 /2012 学年第 2 学期 考试课程 粘性流体力学 学 号 姓 名 ____ 得 分一. 问答题(每题10分,共50分)1. 速度环量与涡量有何关系,并简述产生涡量的主要因素。
2. 流体微团的运动由那几部份构成,请简述之。
3. Couette 流动、Poiseuille 流动及Hagen-Poiseuille 流动的物理模型分别是什么?4. 速度边界层内流动的主要特征是什么?当几何条件相同时,湍流和层流相比,哪种边界层流动更易产生分离,为什么?5. 简述湍流模型理论。
二. 计算题(共50分)1. 已知自由涡流场速度分布为(其中c 为常数):求证:微团所受的粘性力为零。
(10分)2. 已知),,(L K f t ρμ=,试用量纲分析法求t μ的表达式。
(式中t μ为湍流粘度、ρ为密度、K 为单位质量湍动能、L 为特征长度。
)(10分)3. 求证:(式中:V 为微元体体积,u 为流体速度)(15分)4. 由不可压缩NS 方程:推导Reynolds 时均NS 方程:(15分)*注:考题全部写在框内,不要超出边界。
内容一律用黑色墨水书写或计算机打印,以便复印。
0w y x v y x =+=+-=2222x y u c c ()u V V •∇=Dt d D d 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∂∂+∂∂j i j i j j i i x x x x u t u p u u νρ+()()j i ij j i i u x x t ''-+∂∂∂∂-=u p d u d ρτρρ11+。
流体力学模考试题(附答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、在流速较小,管径较大或流体粘滞性较大的情况下()的流动。
A、不会发生层流状态B、不发生紊流状态C、才发生紊流状态D、才发生层流状态正确答案:D2、密度的单位是OA、千克B、升C、立方米D、千克/立方米正确答案:D3、在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为()A、牛顿流体及非牛顿流体B、可压缩流体与不可压缩流体C、理想流体与实际流体D、均质流体与非均质流体正确答案:C4、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d/R=()A、1B、8C、2D、4正确答案:D5、不可压缩流体的特征是()oA、密度不变B、体积不变C、温度不变D、压强不变正确答案:A6、一元流动连续性方程Q=CA成立的必要条件是()A、黏性流体B、理想流体C、不可压缩流体D、可压缩流体正确答案:C7、层流的沿程阻力系数()。
A、与雷诺数及相对粗糙度有关B、仅与相对粗糙度有关C、是常数D、仅与雷诺数有关正确答案:D8、哪种情况要考虑毛细现象OA、极细的测压管B、流量计C、1升量筒D、测量湖水位正确答案:A9、流体的切应力()。
A、仅仅取决于内聚力B、仅仅取决于分子的动量交换C、当流体处于静止状态时,由于内聚力,可以产生D、当流体处于静止状态时不会产生正确答案:D10、伯努利方程中P/Pg表示()A、单位体积流体具有的机械能B、通过过流断面的流体所具有的总机械能C、单位重量流体具有的压力能D、单位质量流体具有的机械能正确答案:C11、沿程损失的损失系数和哪个参数无关?OA、雷诺数B、长度C、管径D、表面粗糙度正确答案:B12、管路水力计算中的所谓长管是指()。
A、总能量损失很大的管路B、局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路C、局部损失与沿程损失均不能忽略的管路D、长度很长的管路正确答案:B13、下列说法正确的是()A、液体不能承受拉力,但能承受压力B、液体能承受拉力,但不能承受压力C、液体能承受拉力,也能承受压力D、液体不能承受拉力,也不能承受压力正确答案:A14、伯努利方程说明,流体在等直径管内定常流动中,位能增加OA、压力上升B、压力下降C、压力不变D、都可能正确答案:B15、不随时间变化的流动称为OA、定常流动B、理想流体C、不可压缩流体D、实际流体正确答案:A16、水平管段中有效截面1和有效截面2的压力方向()A、都向右B、与坐标轴方向一致为正C、与坐标轴方向一致为负D、都向左正确答案:B17、水力学中,单位质量力是指作用在单位()液体上的质量力。
一、填空题流体力学复习题-----2013 制1、1mmH2O= 9.807 Pa2、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。
全11、理想流体伯努力方程z + p + u 2= 常数中,其中 + p 称为 z测压管 水头。
r 2g r12、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。
13、雷诺数之所以能判别 流态 ,是因为它反映了惯性力 和 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 和 压缩膨胀性。
15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。
16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和 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、流体的力学模型是连续介质 模型。
19、 理 想 气 体 伯 努 力 方 程 p +- +u 2中 ,(z 1 - z 2)( g ) 2p +(z 1 - z 2)( -g ) 称势 压, u 2p +2压, p +- +u 2称总压(z 1 - z 2)( g ) 220、紊流射流的动力特征是 各横截面上的动量相等。
可编辑修改精选全文完整版流体力学考试试题(附答案)1、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 。
解: 圆柱体底面上各点所受的表压力为:3.131844/12.014.3806.951004/22=⨯⨯+=+=d mg F p g π(Pa )由测压管可得:)(h H g p g +=ρ则:84.05.0806.910003.13184=-⨯=-=h gp H gρ(m )2、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。
解:)/(12.2405.0360015422s m d q v v v v B A =⨯⨯====ππ 对A 、B 列伯努利方程:f BB B A A A h gv z g P g v z g P +++=++2222水水ρρ 2211z gPz g P z g Pz g P B B A A +=++=+水水水水ρρρρf BA h gv z g P g v z g P +++=++∴22222211水水ρρ vv v B A == 又64.005.08.00285.0)1100013600(12.202.08.92)(2)2(222)(22222221212211=--⨯⨯⨯=-∆-∆=-=∴+=+=∆-∆=-+-=+-+=∴d l h h v g g v d l h v g gv g v d l h h h h gh g z z g P P z gP z gP h f f f λρρλξξλρρρρρξλ水汞水汞水水水又3、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。
《流体力学》(B )答案一、 选择题(每空1分,共15分)1.C2.A3.D4.B5.B6.D7.D8.A9.D 10.C 11.A 12.D 13.D 14.A 15.B二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每空1分,共10分)1. ×2. √3. √4. ×5. √6. ×7. × 8√. 9. × 10. ×三、名词解释 (每小题3分,共12分)1. 相对压强 以大气压a p 为零点计算的压力。
用b p 表示,即:ba p p p=-当液体自由表面上是大气压力时,b p h γ=.即绝对压力等于相对压力加上大气压力。
因为相对压力可由压力表直接测得,故又称为表压力。
2. 真空度 当流体的绝对压力小于当地大气压力,就说该流体处于真空状态。
例如水泵和风机的吸入管,凝汽器,锅炉炉膛及烟囱底部等处。
这些地方的表压力都是负值,称为真空或负压,用真空度v p 来表示,则:v a p p p =-3. 流线 流线是某一时刻流场中的一条空间曲线,也是流体中无数连续质点在同一时刻的流动方向线。
4. 迹线 迹线是指在一段连续时间内,运动中的某一流体质点所占据空间点的连线,即流体质点的运动轨迹。
四、简答题(每题6分,共18分)1. 流线的性质?流线具有如下性质:(1)流线上各流体质点的流速方向都与该流线线切,流体质点只能沿着流线运动。
(2) 在稳定流中,流速场不随时间改变,所以流线形状也不随时间改变。
(3)流线一般不能相交。
因为每个流体质点只能有一个流动方向。
2. 写出伯努利方程的表达形式?能量方程的几何意义及物理意义?物理意义:几何意义:3. 什么是沿程阻力和局部阻力?沿程阻力是指流体在过流断面沿程不变的均匀流道中所受的流动阻力。
局部阻力是指流体在流过局部装置(如弯头、三通、阀门、断面突然变化等)时,因流体与这些特殊装置内部件的冲击以及因流体各质点流速的大小和方向发生急剧变化引起的碰撞而形成的阻力。
哈尔滨工业大学工程流体力学工程流体力学(一)测试题库一、选择题1.以下哪个不是流体的特性? A. 容易流动 B. 不可压缩 C. 可变形 D. 有粘性2.下列哪个不是流体力学的基本方程? A. 质量守恒方程 B. 勒夫勒面积定理 C. 动量守恒方程 D. 能量守恒方程3.流体的运动可以分为哪两种基本类型? A. 层流和不稳定流动 B. 稳定流动和湍流 C. 参数流动和非参数流动 D. 压力流动和速度流动4.流体静力学研究的是流体在静止状态下的行为,其中不包括以下哪个方面? A. 压力及压力的传递 B. 流体静力学方程 C. 流速和速度场 D. 流体的浮力5.流体动力学研究的是流体在运动状态下的行为,以下哪个方程不属于流体动力学方程? A. 动量守恒方程 B. 能量守恒方程 C. 流体运动方程 D. 质量守恒方程二、填空题1.流体力学是研究[填空]。
2.流体力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和[填空]。
3.流体力学中的雷诺数是以[填空]、[填空]和[填空]为基本量。
4.流体的两个基本特征是[填空]和[填空]。
5.流体力学中,黏性流体受到的剪切力服从[填空]规律。
三、简答题1.请简述流体静力学的基本原理和应用范围。
流体静力学研究的是流体在静止状态下的行为。
其基本原理包括流体静力学方程和浮力原理。
流体静力学方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
应用范围主要包括水压、气压、液体表面张力等方面的研究。
2.请简述流体动力学的基本原理和应用范围。
流体动力学研究的是流体在运动状态下的行为。
其基本原理包括流体运动方程、流体力学基本方程和流体实体的力学性质。
应用范围主要包括飞行器气动力学、液体工程、水力学、石油工程等方面的研究。
3.请简述雷诺数的含义及其在流体力学中的作用。
雷诺数是流体力学中一个重要的无量纲数。
它的含义是流体的惯性力和黏性力之比。
在流体力学中,雷诺数的大小决定了流体运动的稳定性。
流体力学试题及答案试题:一、填空题(每题2分,共10分)1. 流体力学的基本方程包括______、______和______三个方程。
2. 流体的粘性是指流体抵抗______的能力,粘度是粘性的______。
3. 流体静力学研究的是______状态下的流体,主要研究流体的______和______。
4. 流体动力学研究的是______状态下的流体,主要研究流体的______和______。
5. 流体的不可压缩流是指流体的______不变的流动。
二、选择题(每题2分,共10分)1. 下列关于流体流动的描述,正确的是______。
A. 层流流动的速度分布是均匀的B. 湍流流动的速度分布是均匀的C. 层流流动的切应力与速度成正比D. 湍流流动的切应力与速度成正比2. 下列关于流体粘度的描述,正确的是______。
A. 流体的粘度与温度无关B. 流体的粘度与压力无关C. 流体的粘度随温度升高而减小D. 流体的粘度随压力增大而减小3. 下列关于流体压强的描述,正确的是______。
A. 流体的压强与流速成正比B. 流体的压强与流速成反比C. 流体的压强随深度增加而增大D. 流体的压强与深度无关4. 下列关于流体密度的描述,正确的是______。
A. 流体的密度与温度无关B. 流体的密度与压力无关C. 流体的密度随温度升高而减小D. 流体的密度随压力增大而减小5. 下列关于伯努利方程的描述,正确的是______。
A. 伯努利方程适用于不可压缩流体B. 伯努利方程适用于可压缩流体C. 伯努利方程适用于定常流动D. 伯努利方程适用于非定常流动三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简要说明流体静力学的基本方程及其适用范围。
2. 请简要说明流体动力学的基本方程及其适用范围。
3. 请简要说明流体粘度的定义及其影响因素。
4. 请简要说明层流和湍流的区别。
四、计算题(每题10分,共30分)1. 计算一个半径为r的圆柱在速度v流动时,单位面积上的切应力(用牛顿顿米表示)。
流体测试题及答案详解一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项不是流体静力学的基本假设?A. 流体是连续介质B. 流体是不可压缩的C. 流体各向同性D. 流体是完全弹性体答案:D2. 流体的粘性系数在下列哪种情况下会增加?A. 温度升高B. 压力增大C. 流速增加D. 流体密度增加答案:A3. 流体在管道中流动时,流速最大的地方是:A. 管道入口B. 管道出口C. 管道中心D. 管道壁答案:C4. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 压缩性B. 粘性C. 惯性D. 表面张力答案:B5. 流体动力学中的伯努利方程适用于以下哪种流体流动?A. 可压缩流体B. 非定常流动C. 粘性流体D. 不可压缩流体答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 流体的______是流体力学研究的基础假设之一。
答案:连续性2. 流体的粘性可以通过______来测量。
答案:粘度计3. 流体的______是指流体在单位时间内通过某一截面的体积。
答案:流量4. 流体的______是指流体在单位时间内通过某一截面的质量。
答案:质量流率5. 流体的______是指流体内部各点的速度分布。
答案:流速剖面三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述流体静力学的基本原理。
答案:流体静力学的基本原理是流体在静止状态下,作用在流体上的力达到平衡状态,即流体内部的压强在各个方向上相等。
2. 什么是流体的粘性?它对流体流动有何影响?答案:流体的粘性是指流体内部分子间的摩擦力,它对流体流动的影响主要表现在流体的阻力和能量损失上。
3. 描述流体的雷诺数是如何影响流体流动的。
答案:流体的雷诺数是描述流体流动特性的一个重要无量纲数,它反映了流体流动的惯性力与粘性力之间的相对关系。
雷诺数较低时,流体流动呈层流状态;雷诺数较高时,流体流动呈湍流状态。
4. 流体的伯努利方程在实际工程中有哪些应用?答案:流体的伯努利方程在实际工程中应用广泛,如在管道设计、喷嘴设计、水轮机设计等领域,用于计算流体在管道或通道中的流速、压力和高度的变化。
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gv d l h f 22λ=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C .与受力面外法线方向一致D .与受力面内法线方向一致 5、均匀流过流断面上各点的 等于常数。
A .pB .gpz ρ+ C .g u g p 22+ρ D .g u g p z 22++ρ 6、已知突然扩大管道前后管段的管径之比d 1/d 2=0.5,则突扩前后断面平均流速之比v 1/v 2为 。
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m2/s3、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.=-gzB.=gz C .=-z D .=z5、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. [MLt -1]B. [ML-1t -2 ]C. [ML-1t -1 ]D. [MLt -2]7、已知不可压缩流体的流速场为V =x2zi + 2xyj ,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∑F =∑(QV )out -∑(QV )in 的不适用于( ) 的流场。
A.理想流体作定常流动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( ) 。
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.物理方程等式两边的量纲或因次一定相等。
(T)2.为了减小压差阻力,就应该设法推迟边界层分离现象的发生。
(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.线当马赫数小于一时,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.流动相似指的是两个流动系统所有对应点的对应物理量之比相等,具体地说,就是要满足,几何相似、运动相似和动力相似。
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.流动相似的主导因素是动力相似,只有满足了这一点才能保证运动相似。
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.马赫准则要求两种流动的惯性力与由于压缩性引起的弹性力成比例。
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。
一.名词解释(共10小题,每题2分,共20分)粘滞性;迹线与流线;层流;质量力;偶极流;排挤厚度;顺压力梯度;时均速度;输运公式;连续介质假说二.选择题(共10小题,每题3分,共30分)1.绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是:A. p abs =p+p v;B. p=p abs-p aC. p v= p a-p absD. p=p abs+p a2.如图所示A. p0=p a;B. p0>p a;C. p0<p a;D. 无法判断。
3.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为( )。
A. 牛顿流体及非牛顿流体;B. 可压缩流体与不可压缩流体;C. 均质流体与非均质流体;D. 理想流体与实际流体。
4.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<f水银;B. f水=f水银;C. f水>f水银;D、不一定。
5.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。
6.雷诺数Re 反映了( )的对比关系A.粘滞力与重力B.重力与惯性力C. 惯性力与粘滞力D. 粘滞力与动水压力7.一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2m处测压管高度为2.2m,设当地大气压为1个工程大气压,则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱()。
A. 2mB. 1mC. 8mD. -2m8.如图所示,,下述静力学方程哪个正确?9.下列压强分布图中哪个是错误的?10.粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。
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。
三.计算题(共3小题,共50分)1. 如图所示,有一盛水的开口容器以3.6m/s 2的加速度沿与水平成30º夹角的倾斜平面向上运动,试求容器中水面的倾角,并分析p 与水深的关系。
2011博士研究生入学试题B 答案
一、概念与叙述题(每小题5分,共50分)
答1:层流、湍流
答2:圆柱旋转时粘性导致环量,流体绕流时圆柱受到升力和阻力。
答3:该粘性流场与理想流体绕流的差别在于避免附近速度分布不同,
粘性流壁面上的合速度为零。
答4:定常湍流的均值不随时间变化,非定常湍流不然。
答5:分子引力加分子脉动动量,后者分子引力加质点脉动动量引起。
答6:将绕流流场划分为内场和外场,内场边界层及尾流流动需考虑粘性,外场
不计粘性。
答7:边界层很薄、层内速度梯度很大需考虑粘性、层内压力沿壁面法向不变、边界层外边界速度剖面有渐进性。
答:8Re uL ρμ
=,反应惯性力与粘性力的比例关系; p r C P k μ=
,反映粘性与热传导的比例关系;
Fr = 答9:尽,下游出现回流使主流
答10的相对位置,由此改变翼型、增加边界层内的动量和弯
答(分)
足NS 方程,在两直边界上速度为零。
答:(6)
圆柱壁面边界层内流体流动到某位置时,动能耗外挤,形成宽尾涡流,边界层脱体; D 增大。
:调整襟翼与主翼度,增加升力。
二、计算与分析题1. (15分)
1)
:二维定常流NS 方程 (8分) (2):三个边长的粘性边界条件 (7速度势在域内满2. (20分)
1)边界层微分方程和边界条件 (
(2)(8)
3. 阻力势流,摩擦和压差阻力粘流。
锚绳阻力:粘性 方法一——直接运用CFD 方法离散求解
方法二——动量积分方法求解 (6)
(3)先假设边界层速度分布,然后带入动量积分方程,得到边界层厚度和阻力系数。
(15分)
答:运动性能:势流,阻尼粘流确定
阻力问题:兴波。