2007 年秋季 工程流体力学(B)卷

北 京 交 通 大 学（答案）2007—2008学年 第一学期课程名称：流体力学 土木工程2005级 出题教师：毛军 齐梅兰 张群峰 我用人格担保：在本次考试中，诚实守信，严格遵守考场纪律。

（）（注：大气压P a=100kPa ，水密度ρ =1000kg/m 3，重力加速度g =10m/s 2，A4纸半开卷）一、 填空题（10分）1、 描述流体易流动性的是_牛顿内摩擦_定律；描述流场中物理量对时间的变化率的物理量是_质点导数_，包括__当地或时变导数 和_迁移或位变导数_两部分。

2、 三元不可压缩流场522++=z x u x，322-+=z y u y ，00==z u z 处，则z u的表达式为_)(2_z y x u z +-=3、 孔口外接短管成为管嘴，增加了阻力，但流量不减，反而增加，主要原因是_管嘴内出现了真空_，但是应保证_管嘴内不出现空化现象_的条件。

4、 图1中给出各段管路的流量和损失水头，流体密度为ρ，则（a ）中A 、B 点间的流动功耗是_)(321H H H gQ ++ρ_，（b ）中A 、B 间流动功耗是_)(321Q Q Q gH ++ρ_。

5、 流动相似的充要条件是_几何相似、独立相似准则成立_；管道流动相似的准则数是_雷诺数Re_，明渠流动相似的准则数是_佛汝德数Fr_。

二、判断题（10分）1、流体粘性与流体的种类和温度有关，液体的动力粘性系数一般随着温度的升高而 减小，气体的则相反 （√ ）2、静止流体中的压应力具有各向同性，运动的粘性流体中的压应力则不然 （√ ）3、均匀流过流断面上的动压强分布规律与静压强分布规律相同，同一过流断面上各 点的测压管水头相等 （√）4、为了保证模型与原型的流动相似，模型和原型流动中的流体介质必须相同（⨯ ）5、根据达西公式，层流、紊流的沿程损失都与过流断面平均流速的平方成正比，因 此，沿程损失主要取决于流速 （ ⨯ ）三、试证明：圆管均匀流过流断面的切应力在径向呈线性分布。

《工程流体力学》试卷试卷说明：重力加速度取10m/s2,水的密度取1000kg/m3，水银密度取13.6×103kg/m3，标准大气压取0.1Mpa，动能修正系数和动量修正系数均取1，π取3.14，所有计算结果均保留两位不为零小数（即小于0.1的保留两位有效数字）。

一、填空题（共5空，每空2分，共10分）1.压力输水管模型实验，长度比尺,4，模型流量与原型流量之比应为（）；如果是明渠流实验，模型流量与原型流量之比应为（）。

2.长管各并联管段的（）相等；各串联管段的（）相等。

3.水泵汽蚀现象发生的原因是（）。

二、判断题（每题2分，共10分）1. 应用动量方程时，流体所受合力不应考虑质量力。

（）2.流线是欧拉法的描述，迹线属于拉格朗日法的描述，二者是没有关系的。

（）3.流线是一组同心圆的流体一定属于有旋流动。

（）4.雷诺实验中，层流过渡到紊流有一个过程，紊流过渡到层流则是突然变化。

（）5.大部分局部阻力系数需要通过实验得到，小部分可以计算得到。

（）三、单项选择题（每题2分，共10分）1.运动粘度ν的国际单位是（）A．kg/mB．m/s2C．m2/sD．N/m22.均匀流（）A．迁移加速度为0B．当地加速度为0C．流速不随时间变化D．各点流速均相同3.雷诺数的物理意义表示（）A．黏滞力与重力之比B．重力与惯性力之比C．惯性力与黏滞力之比D．压力与黏滞力之比4.比较在正常工作条件下，作用水头H，直径d相等时，小孔口的流量Q（）和圆柱形外管嘴的流量QnA．Q>QnB．Q<QnC．Q=QnD．无法确定5. 下图中曲面ABCD的压力体绘制，正确的是（）A．B．C．D．以上均不正确四、计算题（共7题，每题10分，共70分）1.如图所示的皮托管，测量风管中空气的点流速，若图中U形水柱计液柱高差为1cm，空气密度为1.2kg/m3，求测点空气流速。

2.如图所示的矩形闸门，高h=3m，宽b=2m，上游水深h1=6m，下游水深h2=5m，求闸门上的静水压力和作用点。

《工程流体力学》习题与真题（内部学习资料）《工程流体力学》试卷（答题时间120 分钟）班级姓名班级序号成绩一．名词解释(10分,每题2分)1.粘性。

2.流线。

3.流量。

4.速度环量。

5.边界层。

二．简答题（20分每题10分）1．简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。

2．画出无限空间自由淹没紊流射流结构图，并说明其几何、运动、动力特征。

三、选择与填空（30分）1．两平板相距0.1mm，中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体，上平板相对下平板的运动速度为3.5m/s，则平板表面的切应力为Pa。

（3分）2．某点的计示压强是1.36米水柱，当地大气压是10米水柱，则该点处的绝对压强是KPa。

（3分）3．如图1所示不可压流动，d1/d2=3，则v2/v1= 。

（2分）图1 图24．某平面形心处的压强为25KPa，受压面积为6平方米，则作用在该平面上的压力为N。

（2分）5．水在管中流动，雷诺数为1890，则其流态为。

（1分）6．扰动在不可压流场中的传播速度是，在可压流场中的传播速度是。

（A．无穷大B．有限大）。

（1分）7．如图2所示，设H=3m，不计损失，则出口速度为m/s。

（2分）8．两水管的有压流动相似，d1/d2=3，则v2/v1= 。

（2分）9．如图3所示，图a是，图b是。

（A．无旋流 B．有旋流。

）（1分）图3 图4v＝，10．理想不可压流体作平面无旋流动，其流函数为kxy，则xy v ＝ 。

（2分） 11．如图4所示，流体分别在渐扩管和渐缩管中流动，则在 中易发生边界层的分离。

（A ．渐扩管 B ．渐缩管）。

（1分）12．某正激波前速度系数为2.3，则波后速度系数为 。

（1分） 13．如图5所示为小扰动在不同来流速度场的传播，则来流速度在图a 中 ，图b 。

（A ．Ma ＞1 B ．Ma ＜1 C ．Ma =1＝。

（1分）图5(a) 图5(b) 图614．设某管路的水力直径为4.8m ，则其水力半径为 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4d 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/s2、 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、 22222212111122z 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 ρ8、 g V d l h f 22λ=，g V h j 22ξ= 9、 dydu A T μ±=，是指在温度不变的条件下，随着流速梯度的变化，μ值始终保持一常数 10、 总压力的作用点一、是非题。

《工程流体力学》复习题及参考答案整理人：郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程 09级1班使用专业：热能与动力工程、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、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、1mm2O= Pa2、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______________与__________ 的对比关系。

[考研类试卷]流体⼒学（流体静⼒学）历年真题试卷汇编4.doc[考研类试卷]流体⼒学（流体静⼒学）历年真题试卷汇编4⼀、多项选择题下列各题的备选答案中，⾄少有⼀个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。

1 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压⼒体的说法中，正确的有( )。

（A）当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时，为实压⼒体，P z⽅向向下（B）当压⼒体和液体在曲⾯的同侧时，为虚压⼒体，P z⽅向向上（C）当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时，为实压⼒体，P z⽅向向下（D）当压⼒体和液体在曲⾯的异侧时，为虚压⼒体，P z⽅向向上2 (中国农业⼤学2007⼀2008年度秋季学期期末考试试题)判断题：基准⾯可以任意选取。

（A）正确（B）错误3 (西南交通⼤学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题：在⼯程流体⼒学中，单位质量⼒是指作⽤在单位重量流体上的质量⼒。

（A）正确（B）错误4 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分⽅程。

5 (哈尔滨⼯业⼤学2007年秋季学期期末考试试题)说明静⽌流体对曲⾯壁总作⽤⼒的计算⽅法。

6 (南京⼤学2005—2006学年第2学期期末考试试题)质量⼒和⾯⼒的区别是什么?四、单项选择题下列各题的备选答案中，只有⼀个是符合题意的。

7 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)平衡流体的等压⾯⽅程为( )。

（A）f x⼀f y⼀f z=0（B）f x+f y+f z=0（C）f x dx⼀f y dy⼀f z dz=0（D）f x dx+f y dy+f z dz=08 (西南交通⼤学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)静⽌液体作⽤在曲⾯上的静⽔总压⼒的⽔平分⼒P x=p c A x=ρgh c A x，式中的( )。

（A）p c为受压⾯形⼼处的绝对压强（B）p c为压⼒中⼼处的相对压强（C）A x为受压曲⾯的⾯积（D）A x为受压曲⾯在铅垂⾯上的投影⾯积9 (中国⽯油⼤学<华东>2004--2005学年第2学期期末考试试题)作⽤在流体的⼒有两⼤类，⼀类是表⾯⼒，另⼀类是( )。

全国2007年10月高等教育自学考试流体力学试题课程代码：03347一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2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.流体静止时，不能承受( )A.压力B.剪切力C.重力D.表面张力2.如图所示，垂直放置的矩形平板闸门，宽度lm ，水深2m ，静水总压力P 的大小为( ) A.g32ρ B.g ρ C.g 34ρ D.2g ρ3.如图所示，当水箱水位恒定时，直管段中的A 点和收缩管中的B 点加速度大小分别为( )A.a A =0， a B =0B.a A =0， a B >0C.a A >0， a B >0D.a A >0， a B =04.圆管层流运动沿程水头损失h f 与流速v 的变化关系是( )A.h f ∝v 0.5B.h f ∝v 1.0C.h f ∝v 1.75D.h f ∝v 2.05.钢筋混凝土输水管直径d=400mm ，长度l =500m ，沿程阻力系数λ=0.033，沿程水头损失h f =1m ，管中流速为( )A.0.69m/sB.0.97m/sC.1.19m/sD.1.38m/s6.薄壁小孔口的流速系数ϕ、流量系数μ与圆柱形外管嘴的流速系数ϕn 、流量系数μn 的大小关系为( )A.ϕ>ϕn , μ>μnB.ϕ<ϕn , μ<μnC.ϕ>ϕn , μ<μnD.ϕ<ϕn , μ>μn7.两根管径、管长和沿程阻力系数均相同的长管并联。

若保持总流量不变，则单根管道过水与两根管道都过水两种情况的水头损失之比为( )A.4.0B.2.0C.1.0D.0.58.矩形断面渠道，宽b=4m ，通过流量Q=6m 3/s ，其临界水深h c 为(取α=1.0)( )A.0.15mB.0.39mC.0.53mD.0.61m9.宽顶堰溢流侧收缩系数ω与( )A.相对堰宽B b 和墩头形状有关，与相对堰高H p 无关 B.相对堰宽B b 和墩头形状无关，与相对堰高H p 有关 C.相对堰宽B b 和墩头形状、相对堰高H p 皆有关 D.相对堰宽B b 和墩头形状、相对堰高Hp 皆无关 10.渗流模型与实际渗流的( )A.流速、阻力皆相同B.流速、阻力皆不同C.流速相同，阻力不同D.流速不同，阻力相同二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。

贵州大学2007-2008学年第二学期考试试卷 A工程流体力学参考答案及评分标准注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4. 满分100分，考试时间为120分钟。

一、名词解释(共20分，每小题5分)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）4．卡门涡街：流体绕流圆柱时，随着雷诺数的增大边界层首先出现分离，分离点不断的前移；（2分）当雷诺数大到一定程度时，会形成两列几乎稳定的、非对称性的、交替脱落的、旋转方向相反的旋涡，并随主流向下游运动，这就是卡门涡街。

（3分）二、简答题(共24分，每小题6分)1．流线的微分方程为),,,(),,,(),,,(t z y x v dzt z y x v dy t z y x v dx z y x ==是怎么得来的？答：流线是速度场的矢量线。

（1分）任一时刻t ，曲线上每一点处的切向量 k j i r dz dy dx d ++= （1分）都与该点的速度向量 ()t z y x ,,,v 相切。

即0=⨯v r d （2分）则0=zyxv v v dz dy dx kj i （1分） 根据行列式运算规则，流线微分方程为),,,(),,,(),,,(t z y x v dzt z y x v dy t z y x v dx z y x ==。

2007－2008学年第 1 学期工程热力学－B 卷一、回答、计算与证明（共45分，每题5分）1.1 已知理想气体的定压比热和定容比热分别为和，且都为温度的函数，证明为一常数。

p C v C )(v p C C −1.2 在相同的入口参数和增压比下，压气机有哪几种压缩过程，证明哪一种压缩过程耗功最小。

1.3 画出卡诺循环的图和图。

若两卡诺热机A 与B 串联工作，A 热机在627下得到热量，对温度为T 的热源放热，B 热机从热源T 接受A 热机的放热，并向27的冷源放热，当两热机的效率相等时，温度T 为多少？v p −s T −C 0C 01.4画出混合燃烧活塞式内燃机的v p −图和s T −图，并证明在相同的放热量条件下，随着压缩比的降低，循环热效率是增高还是降低？1.5 已知定压加热燃气轮机循环的增压比π、温比τ、压气机效率C η和涡轮效率T η，画出该循环的v p −图和图，并推导出该循环的热效率s T −t η。

1.6 设蒸汽动力再热循环的新蒸汽比焓为、再热器入口的蒸汽比焓为、再热器出口的蒸汽比焓的比焓为、冷凝器入口乏汽的比焓为，冷凝器出口的流体比焓为，给水泵出口的流体比焓为，画出该循环的1h m h 1,1h 2h 3h 4h s T −图，并写出该循环的热效率t η和对外输出的净功。

0w 1.7 已知某实际气体的物性参数为、和，如何通过通用压缩因子图求出温度、压力下的比容v 。

g R c T c p T p 1.8 何为空气的相对湿度和比湿度？冬季对房间供暖，房间空气的相对湿度和比湿度为何会发生变化，怎样变化？1.9 燃用煤气的燃气炉，仅当燃烧器的压力变化时，是压力增大还是压力减小会更有利于完全燃烧，并说明其原因。

CO 二、是与非的选择填空（共10分，每题0.5分）2.1 平衡状态是宏观性质不随时间变化的状态。

（ ）2.2 绝热闭口的定容系统就是孤立系统。

（ ）2.3 对简单可压缩系统，只有其中两个是独立变量。