下载文档原格式
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。
中南大学考试试卷及答案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：消防07级01，02班总分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》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。
2020-2021《流体力学》期末课程考试试卷一、单项选择题（每题1分，共8分）1．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 2．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 3．理想流体与实际流体的主要区别在于( )。
A.是否考虑易流动性B.是否考虑粘滞性C.是否考虑重力特性D.是否考虑惯性4．流体动力粘度的单位是( )A.m 2/sB.N/m 2C.N·sD.Pa·s 5．在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( ) A ．均为表压强 B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强 6．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，且与此流线（ ）。
A.相切B.重合C.平行D.相交7．在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（ ）A ．P ＝CB ．C Z gp=+ρC ．C 2gvg p 2=+ρ D ．C 2gv Z g p 2=++ρ 8．管路水力计算中的所谓长管是指（ ）A ． 长度很长的管路B ．总能量损失很大的管路C ．局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路D ．局部损失与沿程损失均不能忽略的管路二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，每空1分，共10分）1. 气体的粘性小，随温度的升高其粘性减小；液体的粘性大，随温度的升高其粘性降低。
( )2. 当某点的表压力为负值时，说明该点存在真空。
( )3. 理想不可压缩流体是指没有粘性且密度为常数的流体。
( )4. 压力表实际测得的压强是绝对压强。
( )5. 拉格朗日法研究个别流体质点在不同时刻的运动情况，而欧拉法研究同一时刻流体质点在不同空间位置的运动情况。
( )6. 流线可以相交或转折。
( )7. 流量一定时，不可压缩恒定流体的过流断面愈大，则流速愈大。
《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。
F2、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。
T3、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。
F4、在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。
T5、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4dD。
√10、凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。
×参考答案一、判断题×√×√××××√×《工程流体力学》复习题及参考答案×√一、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。
（正确）4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。
（错误）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。
（正确）7.流体的静压是指流体的点静压。
（正确）8.流线和等势线一定正交。
（正确）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。
（正确）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。
（正确）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。
流体力学复习题2013 制一、填空题1、1mmHO= 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。
&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__________ 。
211、理想流体伯努力方程z R L 常数中，其中z卫称为测r 2g r压管水头12、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卫态__________ ，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、重力匸、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________ 。
18、流体的力学模型是连续介质________ 模型。
2 19、理想气体伯努力方程p （Z1 -Z2）（g）亍中，2P （Z1-Z2）（g）称势压 __________________ ，p ——全2压 ______ ，- P （Z1 - Z2）（g）~2~称总压20、紊流射流的动力特征是 _________ 各横截面上的动量相等 ______ 。
流体力学考试试题一、选择题（每题2分，共10分）1. 在理想流体中，流体的粘性可以忽略不计，以下哪个选项是理想流体的特征？A. 流体的密度不变B. 流体的粘性系数为零C. 流体的压缩性可以忽略D. 流体的流速在任何位置都相同2. 根据伯努利方程，以下哪个说法是正确的？A. 在流体流动中，流速增加时，压强也增加B. 在流体流动中，流速增加时，压强降低C. 在流体流动中，压强增加时，流速也增加D. 流体的压强和流速无关3. 流体静力学中，流体的压力与哪些因素有关？A. 流体的密度和重力加速度B. 流体的流速C. 流体的粘性D. 流体的温度4. 在雷诺数（Re）的计算中，涉及到的物理量不包括以下哪一项？A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的粘性系数D. 流体的体积5. 以下哪个现象不是由流体的粘性引起的？A. 层流B. 湍流C. 边界层D. 流体的自由表面波二、简答题（每题5分，共20分）1. 简述流体力学中的连续性方程及其物理意义。
2. 描述牛顿粘性定律，并解释其在流体力学中的应用。
3. 解释什么是临界雷诺数，并说明它在流体流动中的重要性。
4. 什么是流体的不可压缩性假设？在什么情况下可以应用这一假设？三、计算题（每题10分，共30分）1. 一个水平放置的管道，内径为0.1米，水以2米/秒的速度流动。
如果水的密度为1000千克/立方米，求管道中每分钟流过的水的质量。
2. 一个开口容器中的水受到重力作用，水面上方的大气压力为101325帕斯卡。
求水的压强在深度为2米处的值。
3. 一个流体在半径为5厘米的圆形管道中以层流状态流动，流体的密度为800千克/立方米，粘性系数为0.001帕斯卡·秒。
如果管道的摩擦系数为0.03，计算在长度为10米的管道内流体的平均流速。
四、论述题（共20分）1. 论述流体力学在航空航天领域的应用，并举例说明其重要性。
2. 分析流体力学在环境工程中的作用，特别是在水处理和空气污染控制方面的应用。
一、单项选择题1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是〔A〕A压强、速度和粘度；B流体的粘度、切应力与角变形率；C切应力、温度、粘度和速度； D压强、粘度和角变形。
2．流体是一种〔D〕物质。
A不断膨胀直到充满容器的；B实际上是不可压缩的；C不能承受剪切力的；D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。
3.圆管层流流动，过流断面上切应力分布为〔B〕A.在过流断面上是常数；B.管轴处是零，且与半径成正比；C.管壁处是零，向管轴线性增大；D. 按抛物线分布。
4.在圆管流中，层流的断面流速分布符合〔C〕A.均匀规律；B.直线变化规律；C.抛物线规律；D. 对+曲线规律。
5. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，那么断面平均流速为〔〕A. 4m／s；B. 3.2m／s；C. 2m／s；D. 1m ／s。
6.应用动量方程求流体对物体的合力时，进、出口的压强应使用〔〕A 绝对压强B 相对压强C 大气压D 真空度7.流量为Q ，速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板，那么平板受到的冲击力为〔〕A QvB Qv 2C ρQvD ρQv 28.在〔D 〕流动中，伯努利方程不成立。
(A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩9.速度水头的表达式为〔D 〕 (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 2210.在总流的伯努利方程中的速度v 是〔B 〕速度。
(A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最大11.应用总流的伯努利方程时，两截面之间〔D 〕 。
(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12.定常流动是〔B 〕A.流动随时间按一定规律变化；B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化；C.各过流断面的速度分布一样；D.各过流断面的压强一样。
13.非定常流动是 〔B 〕A. 0=∂∂t uB. 0≠∂∂t uC. 0=∂∂s uD.0≠∂∂s u 14.任意形状平面壁上静水压力的大小等于〔C 〕处静水压强乘以受压面的面积。
流体力学习题集答案《流体力学》习题与答案周立强中南大学机电工程学院液压研究所第1章流体力学的基本概念1-1. 是非题(正确的打“√”，错误的打“?”)1. 理想流体就是不考虑粘滞性的、实际不存在的，理想化的流体。
（√）2. 在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。
（√ ）3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。
（√ ）4. 牛顿内摩擦定律适用于所有的流体。
（ ? ）5. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
（ ? ）6. 有旋运动就是流体作圆周运动。
（ ? ）7. 温度升高时，空气的粘度减小。
（ ? ）8. 流体力学中用欧拉法研究每个质点的轨迹。
（ ? ） 9. 平衡流体不能抵抗剪切力。
（√ ） 10. 静止流体不显示粘性。
（√ ）11. 速度梯度实质上是流体的粘性。
（√ ）12. 流体运动的速度梯度是剪切变形角速度。
（√ ） 13. 恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
（ ? ）14. 牛顿内摩擦定律中，粘度系数m 和v 均与压力和温度有关。
（ ? ） 15. 迹线与流线分别是Lagrange 和Euler 几何描述；它们是对同一事物的不同说法；因此迹线就是流线，流线就是迹线。
（ ? ）16. 如果流体的线变形速度θ=θx +θy +θz =0,则流体为不可压缩流体。
（√ ） 17. 如果流体的角变形速度ω=ωx +ωy +ωz =0,则流体为无旋流动。
（√ ） 18. 流体的表面力不仅与作用的表面积的外力有关，而且还与作用面积的大小、体积和密度有关。
（ ? ）19. 对于平衡流体，其表面力就是压强。
（√ ）20. 边界层就是流体的自由表明和容器壁的接触面。
（ ? ）1-2已知作用在单位质量物体上的体积力分布为：x y z f axf b f cz=?=??=?，物体的密度2lx ry nz ρπ=++，坐标量度单位为m ；其中，0a =，0.1b N kg =，()0.5c N kg m =?；52.0l kg m =，0r =，41.0n kg m =。
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。
中南大学考试试卷2010 -- 2011 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： 消防09级01，02班 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. 含有气泡的液体可以视为连续介质。
（ ）2. 平衡微分方程既适用于绝对静止流体，又适用于相对静止流体。
（ ）3. 理想流体恒定流的固定边界是一条等势线。
（ ）4. 渐变流过流断面上各点的测压管高度等于常数。
（ ）5. 两个流动局部相似是指可以只考虑几何相似和运动相似，而不需要考虑动力相似。
（ ）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. 不可压缩液体连续性微分方程0=∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u z y x 只适用于恒定流。
( ) 8. 水管流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时，随着流量的增加，层流底层的厚度就减小。
( )9. 当管流的直径由小变大时，其下临界雷诺数也由小变大。
（ ）10. 边界层内可以是层流，也可以是紊流。
（ ）二、单选题（每题2分，共20分）1. 理想流体是指 。
(A) 无粘性流体 (B) 完全不可压缩流体 (C) 无粘性完全不可压缩流体(D) 符合牛顿内摩擦阻力定律的流体2. 质量力只有重力作用时平衡流体的等压面是 。
(A) 倾斜面 (B) 旋转抛物面 (C) 水平面 (D) 竖直面3. 下列针对流网的描述不正确的是 。
(A) 流线簇与等势线簇处处正交 (B) 流网是不可压缩流体在做空间运动时构成的网格(C) 流网是在流体质点没有旋转角速度的条件下绘制的(D) 流网中每个网格的边长之比等于φ和ψ的增值之比4. 一水平放置扩散管，内有忽略损失的压力流，其测压管水头线沿程变化规律是 。
(A) 下降 (B) 水平 (C) 上升 (D) 不确定5. 溢水坝泄流模型设计比例为60，若溢水坝泄流量为500 m 3/s ，则模型泄流量为 。
五、简答题：下列2个题目中任选一个回答。
（本题10分）1.在“流动现象演示实验”（设备挂在墙上）中，仪器巧妙地采用水流中掺气泡的方法直观的显现了管流、射流、明渠流中的多种流动现象。
试回忆实验中观察到的是流线还是迹线？怎样观察到流线和迹线？怎样直观地观察各边壁突变处的局部水头损失大小？在其它条件相同的情况下根据你的观察判断以下5组不同边壁突变处的局部水头损失大小（组内比较）；并简要分析为什么文丘里流量计一般设计成进口渐缩段较短、出口渐扩段较长的形式（如图）？（1）圆管突扩、圆管突缩（此时21 大小A A ） （2）直角型弯道、圆弧形弯道（3）30°、45°、90°转弯 （4）圆管渐扩、圆管渐缩 （5）分叉水流、汇合水流2.我们知道正压（压强大于大气压强）情况下测压管一般如图1所示开口朝上正置，当测点压强逐渐减小时测压管水柱高度h 随之减小，若测点压强小于大气压强，正置测压管不但不能测出A 点的压强，反而会将空气灌入容器，若要测得A 点的压强，应将测压管倒置并插入液体中（如图2）。
图1 图2虹吸演示实验装置如图3所示，①~③及⑧号测压管正置，其中③、⑧号测压管分别与进水池、出水池相连，两个⑨号测点直接相连没有接测压管，④~⑦号测压管倒置。
通过理论学习我们知道虹吸管内肯定出现真空，试分析此时为什么①、②号测压管还可以正置而不会进气？此时管上②测点的真空大小应如何测读？④~⑦测点哪点的真空度最大？图3答案：五、简答题：下列2个题目中任选一个回答。
（本题10分）1.答：① 实验中观察到的既是流线又是迹线：同一瞬时向整个流场观察看到的是流线（1分），盯住一个气泡看其运动轨迹是迹线（1分）。
通过观察各边壁突变处主流与固体边壁脱离的区域大小、脱离区内漩涡个数的多少、漩涡旋转速度的大小等可以直观的看出局部水头损失的大小（1分）。
② 在其它条件相同的情况下,以下各组边壁突变处局部水头损失大小的排序：（5分） （1）圆管突扩>圆管突缩（此时21<大小A A ） （2）直角型弯道>圆弧形弯道（3）30°转弯<45°转弯<90°转弯 （4）圆管渐扩>圆管渐缩 （5）分叉水流<汇合水流③ 因为文丘里流量计是常年安装在管道中量测流量用，所以应尽量让水流平顺，减少沿程及局部水头损失。
中南大学考试试卷2012 -- 2013 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： 消防11级01，02班 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（本题10分，每小题1分）1. 在连续介质假设的条件下，流体中各种物理量的变化是连续的。
2. 尽管实际流体静止时粘滞内摩擦切应力τ为零，但此时流体仍具有粘滞性。
3. 流体静止时，等压面是由压强相等的点所构成的平面。
4. 如图所示水箱下等直径管道出流，在恒定流情况下，管中各断面的流速相等。
4题图 7题图5. 两根管道直径不等、流速不同，一管输油，另一管输水，所以临界雷诺数不相等。
6. 边壁是否水力光滑，不仅取决于其表面的粗糙突起程度，也取决于粘性底层的厚薄。
7. 图示两根完全相同的长管道，只是安装的高度不同，所以两管的流量相等。
8. 流体动压强分布规律和静压强分布规律是一样的。
9. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，一定要保证原型和模型所有相似准数的相同即完全相似。
10. 沿封闭曲线L 的速度环量等于穿过以该曲线为周界的任意曲面的涡通量。
二、选择题（本题20分，每小题2分）1. 下面关于流体粘性的说法中，不正确的是（ ）。
A. 粘性随着温度的升高而减小B. 粘性是在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度C. 粘性是流体的固有属性D. 粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性2. 图中三根等径管(其内径d 1=d 2=d 3)内的流量相同，二测压点间的距离也相同。
差压计读数R 1，R 2，R 3间的关系为（ ）。
A. R 1＜R 2＜R 3C. R 1=R 2=R 3D. R 1＜R 2=R 32题图 3题图3. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A -A 内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h 1与h 2的关系为 ( ）。
A. h 1>h 2B. h 1=h 2C. h 1<h 2D. 不确定4. 同等条件下孔口出流量（ ）管嘴出流量，原因是（ ）。
《流体力学》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.两根直径相同的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现(A)情况。
A.水管里为层流，气管内为湍流B.水管、气管内都是层流状态C.水管里为湍流，气管内为层流D.水管、气管内都是湍流状态2.变直径管，直径d1=320mm，d2=160mm，流速V1=1.5m/s。
则V2为：(C)A.3m/sB.4m/sC.6m/sD.9m/s3.水平管道的截面逐渐缩小，管内水流的压强(B)A.逐渐变大B.逐渐变小C.不变化D.没有变化规律4.普朗特混合长度理论建立了(B )之间的关系。
A.分子黏性力与湍应力B.脉动速度与时均速度梯度C.脉动速度与时均速度D.湍流切应力与压强5.有一变径管流，小管直径d1，大管直径d2＝2d1，则两断面雷诺数的关系是：(D)A.Re1=0.5Re2B.Re1=Re2C.Re1=1.5Re2D.Re1=2Re26.流体的切应力AA.当流体处于静止状态时不会产生；B.当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C.仅仅取决于分子的动量交换；D.仅仅取决于内聚力。
7.沿程摩阻因数的量纲为：(D)A.mB.m/sC.m2/sD.无量纲8.静水中斜置平面壁的形心淹没深度hC与压力中心淹没深度hD的关系为：CA.hC>HdB.hC＝hDC.hC<hDD.hC与hD间无明确规律9.下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。
(D)A.流体的质量和重量不随位置而变化B.流体的质量和重量随位置而变化；C.流体的质量随位置变化，而重量不变；D.流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。
10.产生局部损失的主要原因是(D )A.有壁面切应力B.流态发生了变化C.速度发生变化D.出现了流动分离和二次流11.在一固定点向运动流体连续注入染料，染料线描述的是：(C)A.流线B.迹线C.脉线12.相对压强是指该点的绝对压强与的差值。
---○---○
---
………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 …………
中南大学考试试卷（A ）
2012~2013 学年二学期 流体力学课程 时间100分钟
32学时，2学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 %
一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×） （15分） 1. 在连续介质假设的条件下，液体中各物理量的变化是连续的。
（√） 2. 平衡流体不能抵抗剪切力。
（√） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。
（√） 4. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
（×） 5. 自由射流的流束上的流体压强处处为大气压。
（√） 6. 圆管流动中的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
（×） 7. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。
（√） 8. 串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。
（√） 9. 理想流体是不可压缩的流体。
（×） 10. 完全展开的层流是定常流动。
（√）
二、选择填空题（15分）
1. 已知水流的沿程阻力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于(4 ) 。
(1) 层流区 ； (2) 紊流光滑区 ； (3) 紊流过渡粗糙区 ； (4) 紊流粗糙区 。
2. 在平衡液体中，质量力与等压面 ( 3 ) 。
（1）重合；
（2）平行 ； （3）正交；
（4）都有可能。
3. 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。
( 3 )
（1） 急流和缓流 ； （2）均匀流和非均匀流 ； （3） 层流和湍流 ； （4）恒定流和非恒定流。
4. 在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（2）。
（1）雷诺数 ； （2）欧拉数 ；
5. 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。
（4）
（1）运行轨迹是否是圆周曲线 （2）运行轨迹是否是曲线
（3）运行轨迹是否是直线 （4）是否绕自身轴旋转 6. 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（3）。
（1）重合 （2）相交 （3）相切 （4）平行
7. 对于管路中，当流体流动为紊流时，局部阻力系数ζ与 无关。
（1）
（1）雷诺数Re ； （2）流动的速度； （3）几何形状； （4）雷诺数Re 和几何形状 8. 在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（1）
（1）p Z C g
ρ+= （2） p ＝C
（3）2p C g 2g υρ+= （4） 2
p Z C g 2g
υρ++=
9. 当管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re 的增大，其沿程损失系数λ 将（3）
（1）增大 （2）减小 （3）不变 （4）增大或减小 10. 管路水力计算中的所谓长管是指（3）
（1）长度很长的管路； （2）总能量损失很大的管路；
（3）局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路； （4）局部损失与沿程损失均不能忽略的管路；
三、列出Bernoulli 总流方程的全部假设条件及其有能量输入或输出的数学表达式，并说明Bernoulli 方程的应用条件。
（15分） 答：
假设条件：
1）流体流动为连续的；
2）质量力为有势；（答重力场中算对） 3）定常流动； 4）流线与迹线重合 5）不可压缩； 6）等温过程
（答出4个，1.5分/个，共6分）
总流Bernoulli 方程：（水头方程或能量方程）
2
2
1
11
2
22
1222shaft loss
p p Z H Z h g
g
g
g
αυαυρρ+
+
±=+
+
+（每缺一项扣1分。
共3分）
Bernoulli 方程的应用条件：（共6分，最多6分）
1）必须满足Bernoulli 方程的假设条件；（或者分别答出至少4个，2分）（必答）
下面答出一项1分（最多4分）
2）该式的各物理参数均为断面平均量；（1分）
h为流动阻力损失，即沿程损失和局部损失；（1分）
3）
loss
4）当有功输入时，H shaft取 ，如泵；当有输出时取‘-’，如马达；（1分）5）两过流断面取在缓变流段，（而中间可以不是缓变流）；（1分）
6）分流与汇流等
---○---○---
---○---○---
………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 …………
四、连续流体，任一点（x ，y ，z ）,在时间t 的密度为ρ 。
1）求
d dt ρ；2) d dt
ρ和t
ρ∂∂的物理意义如何？3）请写出不可
压缩流体的d dt
ρ
的表达式？（15分） 1
）求
()d x y z t d dx dy dz
dt dt t x dt y dt z dt
ρρρρρρ∂∂∂∂==+⋅+⋅+⋅∂∂∂∂，，， ()()()y x z u u u t x y z
ρρρρ∂∂∂∂=+++
∂∂∂∂或()div t ρρ∂=+∂u 2)
d dt
ρ和t ρ
∂∂的物理意义 令d d ds dt ds dt ρρ=⋅，该式说明
d dt ρ是指一点的密度沿其曲线的变化方向（d ds
ρ）与沿此曲线的变化速率（ds
dt
）；t ρ∂∂是指密度随时间变化的速率（或答局部）。
3）不可压缩流体：()()()
0y x z u u u x y z
ρρρ∂∂∂++=∂∂∂
五、如图所示，已知a =1m -2，闸门宽度为2 m ，确定
水对闸门的垂直分力以及水对闸门的垂直分力绕水平O 轴的力矩。
（10分） 解：1）求水对闸门的垂直分力（5分）
()()121dF pdA y dA y dx γγ==-=- 又3x y = 23dx y dy ∴=
()()1
1
1
2233400031
1213663
44.90510F y y dy y y dy y y F N
γγγ⎛⎫∴=-⋅=-⋅=- ⎪
⎝⎭=⨯⎰⎰ 2）求水对闸门的垂直分力绕水平O 轴的力矩大小（5分）
()()()21dM xd F x y dx γ==- 又3x y = 23dx y dy ∴=
()1
3
2
0213M y y y dy γ∴=-⎰1
367301
169.8110 1.4106
7M y y Nm ⎡⎤=⨯⨯-=⨯⎢⎥⎣⎦
y
六、已知流体流动速度分布为2222
0x y z cy cx
u u u x y x y
=-
==++，， 其中，c 为常数。
完成如下问题：
1）流体流动是几维流动？ 2）是否为不可压缩流体？为什么? 3）定常的，还是非定常的？为什么?
4）求流线方程，并画出若干条流线。
（20分） 答：1）二维。
（4分）
2）div u = 0，不可压缩。
（4分） 3）与时间无关，定常的。
（4分） 4）
2222
-x y
dx dy
dx dy
xdx ydy cy cx u u x y x y =⇒-=⇒=++
积分得流线方程：2
2
x y C +=，方向由流场中的x u 、y u 确定——逆时针。
（4分，图4分）
七、用突然扩大使管道的平均流速由υ1减到υ2，若直径d 1及流速υ1一定，试求使测压管液面差h 成为最大的u 2
及d 2是多少？并求最大h 值。
（10分）
解：()2
2212112212222p p Z Z g g g g g
υυυυρρ-++=+++（3分）
()2
22122112212212
22 p p h Z Z g g g g g g
υυυυρρυυυ
-⎛⎫⎛⎫-=+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-+（2分）
02122=+-=g
g d dh
υυυ（2分） 1
22
υυ∴=
、2
1max 4h g
υ=
由连续性方程可知
2
21
12
2d d υυ⎛⎫=
= ⎪⎝⎭，212d d = 得 分 评卷人
得 分 评卷人
x y
1
2212
1max 2
4d h g
υυυ=
==
（3分）。
