流体力学 相似理论练习题
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流体力学试题及答案一、选择题1. 在静水中,对于不同形状的物体,哪一项描述是正确的?A. 每个物体受到的浮力相同。
B. 浮力与物体的形状无关。
C. 浮力只与物体的质量有关。
D. 浮力与物体的密度无关。
答案:B. 浮力与物体的形状无关。
2. 当一个物体在液体中浸没时,下列哪一项是正确的?A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
B. 物体受到的浮力小于物体的重力。
C. 物体受到的浮力大于物体的重力。
D. 浮力与物体的重力无关。
答案:A. 物体受到的浮力等于物体的重力。
3. 下列关于压强的说法,哪一项是正确的?A. 压强与物体的面积成反比。
B. 压强只与物体的质量有关。
C. 压强与液体的密度无关。
D. 压强与液体的深度成正比。
答案:D. 压强与液体的深度成正比。
4. 当液体从一细管中流出时,根据伯努利定理,下列哪一项是正确的?A. 流速越大,压强越小。
B. 流速越小,压强越小。
C. 流速越大,压强越大。
D. 流速与压强无关。
答案:A. 流速越大,压强越小。
5. 下列哪一项是正确的?A. 黏性流体的黏度随温度而增加。
B. 非黏性流体的黏度随温度而减小。
C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
D. 黏性流体的黏度与温度无关。
答案:C. 非黏性流体的黏度随温度而增加。
二、填空题1. 流量的单位是__________。
答案:升/秒或米^3/秒2. 流体的黏滞系数是_____________。
答案:黏度3. 当一个物体浸没在水中时,所受到的浮力等于所排开的水的__________。
答案:重量或质量4. 斯托克斯定律适用于小颗粒在____________中运动的情况。
答案:黏性流体5. 流体在维持稳定的情况下,其流速越大,压强越__________。
答案:小三、计算题1. 一个球体在液体中的浸没深度为30cm,球的质量为400g,液体的密度为800kg/m^3。
求球受到的浮力大小。
答案:球受到的浮力大小等于所排开的液体的重力大小,即体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
环保工程师-专业基础-工程流体力学与流体机械-相似原理和模型实验方法[单选题]1.压力输水管同种流体的模型试验,已知长度比为4,则两者的流量比为()。
[2012年真题]A.2(江南博哥)B.4C.8D.1/4正确答案:B参考解析:同种压力输水管中,作用力主要为黏滞力,采用雷诺准则:λuλl/λv=1,又因为是同种流体,则运动黏度相等,可得λu=λl-1,且流量比尺λQ=λA λu=λl2λl-1=λl,所以Q1/Q2>=λQ=L<s ub>1/L2=4。
[单选题]2.明渠水流模型实验,长度比尺为4,则原型流量为模型流量的()倍。
[2013年真题]A.2B.4C.8D.32正确答案:D参考解析:由弗劳德准则可得原型与模型的速度比为:。
式中,v p为原型的速度;l p为原型的长度;v m为模型的速度;l m为模型的长度。
即。
则:,故原型流量为模型流量的32倍。
[单选题]3.下列关于流动相似的条件中可以不满足的是()。
[2016年真题]A.几何相似B.运动相似C.动力相似D.同一种流体介质正确答案:D参考解析:要做到模型与原型的水(气)流现象相似,并且把模型实验结果应用于原型,则模型与原型须做到几何相似、运动相似及动力相似,初始条件及边界条件亦应相似。
流动相似条件,流动相似是图形相似的推广。
流动相似是指两个流动的对应点上同名物理量(如线性长度、速度、压强、各种力等)应具有各自的比例关系,也就是两个流动应满足几何相似、运动相似、动力相似、初始条件和边界条件相似,所以D项不需满足。
几何相似是运动相似和动力相似的前提和依据。
动力相似是决定两流相似的主导因素。
运动相似是几何相似和动力相似的表现。
因此流动相似要满足几何相似、运动相似、动力相似。
[单选题]4.要保证两个流动问题的力学相似,下列描述错误的是()。
[2014年真题]A.应同时满足几何、运动、动力相似B.相应点的同名速度方向相同、大小成比例C.相应线段长度和夹角均成同一比例D.相应点的同名力方向相同、大小成比例正确答案:C参考解析:流体运动的相似包括:几何相似、运动相似、动力相似、边界条件和初始条件相似。
第八章 相似理论8-1说明下述模型实验应考虑的相似准数。
(1)风洞中潜艇模型试验;(2)潜艇近水面水平直线航行的阻力试验。
答:(1)风洞中潜艇模型试验:由于在空气中不需要考虑兴波问题,因此仅考虑Re 数即可;(2)潜艇近水面水平直线航行的阻力试验:潜艇近水面航行时有兴波问题,因此需要考虑Re 数和Fr 数。
8-2实船长100m ,在海中航速20kn ,需要确定它的兴波阻力和粘性阻力。
试根据相似理论分别讨论如何在风洞中和船模水池中进行船模试验。
答:(1)首先在风洞中试验,确定粘性阻力系数。
即满足模型雷诺数和实船雷诺数相等的条件:s m Re Re =,或写成:sss mmm V L V L νν=;其中:m L 是模型的长度,m V 是模型的速度,m ν是空气的粘性系数;实船长100=s L (m ),实船速度288.1005144.20=⨯=m V (m/s ),s ν是海水的粘性系数。
由上式可以得到进行试验时模型的速度(风速):s s m s m s s m m V V L L V ννλνν=⋅⋅=,其中:ms L L=λ是模型的缩尺比。
在该条件下,测得模型的粘性阻力νm R ,进而得到模型的粘性阻力系数:m m m m m S V R C 221ρνν=;其中:m ρ是空气的密度,m S 是模型的表面积;则可得到实船的粘性阻力系数m s C C νν=。
(2)在水池中进行试验。
需要保证s m Re Re =和Frs Frm =两个条件,这样可保证模型和实船的总阻力系数相等,即ts tm C C =。
若实现上述两个条件,则要求:sss mmm V L V L νν=,ss m m gL VgL V =;第一个等式两端同时平方得到:22222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m m s s m s m L L V V ννλνν; 第二个等式两端同时平方得到:λ12==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m s m L L V V ; 因此可以得到:λννλ122=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s m ,s m νλν23-=;该式表示在试验中,水池中试验介质的粘性系数m ν与海水粘性系数s ν的关系。
《流体力学》试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项不属于流体力学的三大基本方程?A. 连续性方程B. 动量方程C. 能量方程D. 牛顿第二定律答案:D2. 在不可压缩流体中,流速和压力之间的关系可以用下列哪个方程表示?A. 伯努利方程B. 欧拉方程C. 纳维-斯托克斯方程D. 帕斯卡方程答案:A3. 下列哪个现象表明流体具有粘性?A. 流体流动时产生涡旋B. 流体流动时产生湍流C. 流体流动时产生层流D. 流体流动时产生摩擦力答案:D4. 在下列哪种情况下,流体的动能和势能相等?A. 静止流体B. 均匀流动的流体C. 垂直下落的流体D. 水平流动的流体答案:C5. 下列哪个因素不会影响流体的临界雷诺数?A. 流体的粘度B. 流体的密度C. 流体的流速D. 流体的温度答案:D二、填空题(每题5分,共25分)6. 流体力学是研究______在力的作用下运动规律的科学。
答案:流体7. 不可压缩流体的连续性方程可以表示为______。
答案:ρV = 常数8. 在恒定流场中,流体质点的速度矢量对时间的导数称为______。
答案:加速度矢量9. 伯努利方程是______方程在不可压缩流体中的应用。
答案:能量10. 流体的湍流流动特点为______、______和______。
答案:随机性、三维性、非线性三、计算题(每题25分,共50分)11. 一个直径为10cm的管道,流体的流速为2m/s,流体的密度为800kg/m³,求管道中流体的流量。
解:流量Q = ρvA其中,ρ为流体密度,v为流速,A为管道截面积。
A = π(d/2)² = π(0.05)² = 0.00785m²Q = 800kg/m³ 2m/s 0.00785m² = 12.44 kg/s答案:管道中流体的流量为12.44 kg/s。
12. 一个直径为20cm的圆柱形储罐,储罐内充满水,水面高度为1m。
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-MLt7、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()。
流体流动练习题在学习流体力学的过程中,进行练习题是巩固理论知识的重要途径。
本文将为大家提供一些流体流动的练习题,通过解答这些问题,帮助读者更好地掌握流体力学的基本概念和计算方法。
题目一:水管中的流量计算在水管中,水的流速为2 m/s,管道的截面积为0.2 m²,求水管中的流量。
解析:流量的计算公式为Q=A×V,其中Q表示流量,A表示管道的截面积,V表示水的流速。
根据给定条件,代入公式可得:Q=0.2 m²× 2 m/s = 0.4 m³/s。
因此,水管中的流量为0.4立方米/秒。
题目二:狭缝中的流速计算一个狭缝的宽度为0.1 mm,狭缝中的液体通过速度为0.5 m/s,求液体通过狭缝时的流速。
解析:狭缝中的流速计算可以使用泊松公式:V=Q/A,其中V表示流速,Q表示流量,A表示狭缝的横截面积。
根据给定条件,流量Q=0.1 mm × 0.5 m/s = 0.05 mm²/s。
由于1 mm²=10⁻⁶ m²,所以流量Q=0.05 × 10⁻⁶ m²/s。
代入公式可得:V = (0.05 × 10⁻⁶ m²/s) / (0.1 ×10⁻³ m²) = 0.5 m/s。
因此,液体通过狭缝时的流速为0.5 m/s。
题目三:贯流管中的压力计算贯流管的入口直径为10 cm,出口直径为5 cm,入口处的压力为1 MPa,求出口处的压力。
解析:贯流管中的压力计算可以使用伯努利方程:P₁ + (1/2)ρV₁²+ ρgh₁ = P₂ + (1/2)ρV₂² + ρgh₂,其中P₁和P₂分别表示入口和出口处的压力,V₁和V₂分别表示入口和出口处的速度,ρ表示液体的密度,g表示重力加速度,h₁和h₂分别表示入口和出口处的高度。
根据问题的描述,入口处的压力P₁为1 MPa,入口和出口处的高度相同,速度V₁和V₂与流体的密度无关,因此可以将伯努利方程简化为:P₁+ (1/2)ρV₁² = P₂ + (1/2)ρV₂²。
(完整版)流体力学练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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/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 .gz -=πB .gz =πC .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-MLtB . []21--t MLC . []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( )。
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。