东北大学 20年7月考试《工程流体力学》考核作业 答案工程流体力学 A卷 黄永刚

东北大学继续教育学院工程流体力学试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）一、判断题（20分，每小题1分）1．流体质点是指宏观上足够小，而微观上又足够大的流体微团。

（对）2．液体的粘性随温度的升高而减小。

（对）3．气体的粘性随温度的升高而增大。

（对）4．牛顿流体的粘性切应力与速度梯度，即角变形速率成正比。

（对）5．流体微元的运动包括：平移、转动和变形。

（对）6．在描述流体运动中欧拉法没有直接给出流体质点的运动轨迹。

（对）7．定常流动，流线与迹线重合。

（对）8．应用伯努利方程解题，两个断面间不一定是缓变流，方程也成立。

（错）9．流体粘性使流体呈现两种不同的流态，就是层流和紊流。

（对）10．雷诺数是表征惯性力与粘性力的比值。

（对）11．静止的流体中各个点的压强值均相等。

（错）12．静止液体的等压面一定是一个水平面。

（错）13．大气层中的压强与密度、温度的变化无关，不受季节、气候等因素的影响。

（错）14．压力体的体积表示一个数学积分，压力体内一定充满流体。

（错）15．理想流体就是不考虑重力影响的流体。

（错）16．不可压缩流体的流动一定是无旋流动。

（错）17．如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动，刚称为无旋流动。

（错）18．如果流场中存在一条封闭曲线上的速度环量皆为零，则此区域内的流动必为无旋流动。

（错）19．速度势函数满足拉普拉斯方程，速度势函数是调和函数。

（对）20．在位势流场中，任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差，而与曲线形状无关。

（对）二、单选题（20分，每小题2分）1.气体的粘性作用主要取决于：（ C ）（A ）气体的密度； （B ）气体分子内聚力； （C ）气体分子间的动量交换。

（D ）弹性模量2.作用在流体上的力包括两大类，一类是表面力，另一类是：（C ） （A ）压力；（B ）摩擦阻力；（C ）质量力；（D ）表面张力。

3.平板挡水，面积为A ，形心淹深为h ，水平倾角为B ，该板受静水压力：（ C ） （A ）B ghA sin ρ；（B ）B ghA cos ρ；（C ）ghA ρ；（D ）B ghA tan ρ4.相对压强的起算基准是：（ C ）（A ）绝对真空；（B ）标准大气压；（C ）当地大气压；（D ）液面压强。

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院工程力学（一）X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 3 页）总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十得分一、选择题（15分）1．已知1F ，2F ，3F，4F 为作用于刚体上的平面力系，其力矢关系如图所示为平行四边形。

由此可知（ D ）。

A. 力系可合成为一个力偶；B. 力系可合成为一个力；C. 力系简化为一个力和一个力偶；D. 力系的合力为零，力系平衡 2．内力和应力的关系（ D ）A. 内力小与应力B. 内力等于应力的代数和C. 内力为矢量，应力为标量D. 应力是分布内力的集度 3．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（ B ）旋转。

A.梁的轴线； B.中性轴； C.截面的对称轴； D.截面的上（或下）边缘。

二、通过分析计算选出正确答案，（15分）图示结构由梁DC 、CEA 两构件铰接而成，尺寸和载荷如图。

已知：2qa M =，qa P 2=。

如求A 、B 处约束反力：1. 简便的解题步骤为（ D ）；1F 3F 2F 4FA ．先整体分析，再分析CAE 构件；B ．先分析DBC 构件，再整体分析； C ．先分析CAE 构件，再分析DBC 构件；D ．先分析DBC 构件，再分析CEA 构件。

2. 由DBC 构件分析，可以求得（ C ）； A ．F By B ．F Cy 、F Ay C ．F By 、F Cy D ．F Ay3. F By 、F Ay 、M A 分别等于（ A ）。

A ． qa 29， qa 23， 225qaB ． qa 25， qa 29， 223qaC ． qa 23， qa 29， qa 25D ． qa 29， qa 25， qa 23三、已知变截面钢轴上的外力偶矩1800b m N m =⋅，1200c m N m =⋅，剪切弹性模量98010Pa G =⨯，轴的尺寸见图，试求最大切应力max τ和最大相对扭转角AC ϕ。

工程流体力学课后练习题答案(总57页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--工程流体力学练习题第一章1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40C 水的密度为ρ0，重度为γ0。

则在同一地点的相对密度和比重为：0ρρ=d ，0γγ=c 30/830100083.0m kg d =⨯=⨯=ρρ30/81348.9100083.0m N c =⨯⨯=⨯=γγ1-2解：336/1260101026.1m kg =⨯⨯=-ρ3/123488.91260m N g =⨯==ργ1-3解：269/106.191096.101.0m N E VV V Vp p V V p p p ⨯=⨯⨯=∆-=∆-=∆⇒∆∆-=ββ 1-4解：N m p V V p /105.21041010002956--⨯=⨯=∆∆-=β 299/104.0105.211m N E p p ⨯=⨯==-β 1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为：()l T V V T T 4.2202000006.00=⨯⨯=∆=∆β由于容器封闭，体积不变，从而因体积膨涨量使容器内压强升高，体积压缩量等于体积膨涨量。

故：26400/1027.16108.9140004.22004.2m N E V V V V V V p p T T p TT ⨯=⨯⨯⨯+=∆+∆-=∆+∆-=∆β2）在保证液面压强增量个大气压下，求桶内最大能装的汽油质量。

设装的汽油体积为V ，那么：体积膨涨量为：T V V T T ∆=∆β体积压缩量为：()()T V E p V V E p V T pT p p ∆+∆=∆+∆=∆β1 因此，温度升高和压强升高联合作用的结果，应满足：()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+=∆-∆+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.0120011450l E p T V V p T =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+=β()kg V m 34.1381063.19710007.03=⨯⨯⨯==-ρ1-6解：石油的动力粘度：s pa .028.01.010028=⨯=μ 石油的运动粘度：s m /1011.39.01000028.025-⨯=⨯==ρμν 1-7解：石油的运动粘度：s m St /1044.01004025-⨯===ν 石油的动力粘度：s pa .0356.010*******.05=⨯⨯⨯==-ρνμ1-8解：2/1147001.01147.1m N u=⨯==δμτ 1-9解：()()2/5.1621196.012.0215.0065.021m N d D u u =-⨯=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=τπ第二章2-4解：设：测压管中空气的压强为p 2，水银的密度为1ρ，水的密度为2ρ。

《工程流体力学》试题(一)一、填空1．我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。

2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。

3．管道的总水力损失等于( )之和。

4．流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。

5．在虹吸管中，压力最低点的数值，不能低于( )，否则液体汽化，从而破坏虹吸现象。

6．等压面上的每一空间点上的单位质量力，必与等压面（）7．皮托管原理依据是( )，而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。

8．等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。

9．根据雷诺数可以判断流体的流动状态，如管内流动时，Re( )为层流。

10．当流体的流动处于紊流粗糙管区时，其沿程损失系数与（）无关，只与相对粗糙度有关。

11．描述流体运动的方法有拉格朗日法和（）。

12．流场中运动的流体若存在加速度，它包括（）加速度和迁移加速度。

13．紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用，还受到（）切应力作用。

14．工程上，流体在流管中流动时，雷诺数（）时，流动为层流。

15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。

16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。

17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。

18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。

二、判断并改错1．理想流体是指不考虑粘性的流体；不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。

这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。

( 2．质量力只有重力的静止流体，其等压面一定是水平面。

一、判断题( 对的打“√”，错的打“×”，每题1分，共12分) 1．无黏性流体的特征是黏度为常数。

2．流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。

3．静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。

4．连通管中的任一水平面都是等压面。

5. 实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律。

6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。

7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。

8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。

9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。

10.在平行平面缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。

11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。

12.亚声速加速管也是超声速扩压管。

二、选择题（每题2分，共18分）1．如图所示，一平板在油面上作水平运动。

已知平板运动速度V=1m/s ，平板与固定边界的距离δ=5mm ，油的动力粘度μ＝0.1Pa ·s ，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（ ） A ．10Pa ； B ．15Pa ； C ．20Pa ； D ．25Pa ；2. 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；B ．重合；C ．平行；D ．相交。

3. 实际流体总水头线的沿程变化是：A ．保持水平；B ．沿程上升；C ．沿程下降；D ．前三种情况都有可能。

4．圆管层流，实测管轴上流速为0.4m/s ，则断面平均流速为（ ） A ．0.4m/s B ．0.32m/s C ．0.2m/s D ．0.1m/s5．绝对压强abs p ，相对压强p ，真空度v p ，当地大气压a p 之间的关系是： A ．v abs p p p +=； B ．abs a v p p p -=； C ．a abs p p p +=；D ．a v p p p +=。

6．下列说法正确的是：A ．水一定从高处向低处流动；B ．水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；C．水总是从流速大的地方向流速小的地方流动；D．以上说法都错误。

工程流体力学A主观作业答案工程流体力学A第1次作业四、主观题(共8道小题)33. 简述流体的形态特征和力学特征。

形态特征：流体随容器而方圆，没有固定的形状。

力学特征：流体主要承受压力，静止流体不能承受拉力和剪力。

34. 一封闭水箱如图所示，已知金属测压计读数Pa，金属测压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m，试求液面的绝对压强和相对压强。

解：由得水箱液面的相对压强绝对压强或93.1kPa35. 如图所示为测量容器中A点压强的真空计。

已知，试求A 点的真空压强及真空度。

解：真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。

由题意得A点真空压强及真空度36. 如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。

已知闸门倾角为，宽度为，闸门两侧水深分别为和，为避免闸门自动开启，试求转轴C至闸门下端B的距离x。

解：为避免闸门自动打开，由理论力学知必有关系式中故37. 利用检查井作闭水试验检验管径的市政排水管道施工质量。

已知排水管堵头形心高程为256.34m，检查井中水面高程为259.04m，试求堵头所受的静水总压力大小。

解：排水管堵头形心处的相对压强堵头所受的静水总压力38. 如图所示盛水（重度为）容器由半径为R 的两个半球用N 个螺栓连接而成，已知测压管水位高出球顶H ，试求每个螺栓所受的拉力 F 。

解：取上半球为隔离体，由，得式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力，由上半球面的压力体计算得故每个螺栓所受的拉力为39. 如图所示水流流经等径直角弯管。

已知管径mm，管轴上A、B两点高差400mm，U 形水银差压计读数=300mm ，管流速度m/s ，相对压强，，试求相对压强和 A、B 两断面间的机械能损失。

解：由差压计原理得由伯努利方程考虑到,得A、B两断面间的机械能损失40. 如图所示，为测流需要，在宽度m的平底矩形断面渠道的测流段，将渠底抬高0.3m。

若测得抬高前的水深为 1.8m，抬高后水面降低0.12m ，水头损失经率定按抬高后流速水头的一半计算，试求渠道流量。

《工程流体力学》综合复习资料一、判断题1、温度升高时，液体的粘度增大。

（）2、外径为D、内径为d 的环形空间过流断面，其水力半径是（D-d）。

（）3、作用在对称曲面上的总压力只有垂直分力。

（）4、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。

（）5、欧拉数的物理意义是压力与惯性力之比。

（）6、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。

（）二、选择题1、并联管路的并联段的总水头损失等于。

①各管的水头损失之和②较长管的水头损失③各管的水头损失④都不对2、产生水击现象的主要物理原因是液体具有。

①压缩性与惯性②惯性与粘性③弹性与惯性④压缩性与粘性3、缓变流断面的水力特性。

①质量力只有惯性力②常数=+γpz ③常数=++g2u γp z 2④常数=p 4、理想流体是一种的流体。

①不考虑惯性力②静止时理想流体内部压力相等③运动时没有摩擦力④运动时理想流体内部压力相等5、两个流场动力相似的必要条件是相等。

①雷诺数②牛顿数③欧拉数④弗汝德数6、动力粘度S Pa ⋅⨯=-2100.8μ的流体沿平板流动，速度梯度s dydu/1103=，产生切应力为。

10.1Pa ②0.8Pa③80Pa ④100Pa7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的静水总压力为①2h γ②221h γ③22h γ④hγ8、水力光滑区具有的性质。

①沿程水头损失与平均流速的二次方成正比。

②绝对粗糙度对紊流不起作用。

③沿程阻力系数与平均流速的平方成正比。

④绝对粗糙度对紊流起作用。

三、填空题1、静力学基本方程式的两种表达式和。

2、液体流动状态有两种，即和，用参数判别，临界值大约。

3、运动粘度的因次是，其国际单位是。

4、雷诺数的物理意义。

5、圆管层流总流量与管径的次方成正比。

6、外径为D、内径为d的环形空间过流断面，其水力半径是。

7、牛顿内摩擦定律的表达公式是。

8、长管是指的管路。

9、压力中心总压力的作用点也称为压力中心。

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章绪论1-3底面积为1.5m2的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为16m/s，液层厚度为4mm，当液体分别为200C的水和200C时密度为856kg：m3的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图1-4在相距3 = 40mm的两平行平板间充满动力粘度R = 0.7Pa・s液体（图1-4），液体中有一边长为a = 60mm的正方形薄板以u = 15m：s的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。

1）当h = 10mm时，求薄板运动的液体阻力。

2）如果h可改变，h为多大时，薄板的阻力最小？并计算其最小阻力值。

题1-4图1-5直径d = 400mm ,长l = 2000m输水管作水压试验，管内水的压强加至7.5义106Pa时封闭，经曲后由于泄漏压强降至7.0义106Pa，不计水管变形，水的压缩率为0.5 x 10 -9 Pa -1，求水的泄漏量。

第二章流体静力学2-2如图所示，压差计中水银柱高差A h = 0.36m，A、B两容器盛水，位置高差A z = 1 m，试求A、B容器中心压强差P A-P B。

题2-2图第三章流体运动学基础2-3已知平面不可压缩流体的流速分量为v = 1 - y , v = t试求：1） t = 0时过（0,0）点的迹线方程。

2） t = 1时过（0,0）点的流线方程。

3-8下列两个流场的速度分布是: 1)v = - Cy ， v = C X ， v z = 0C X ，v X 2 + y 2y试求旋转角速度（C 为常数）。

第四章流体动力学基础3-3如图所示，有一管路，A 、B 两点的高差A z = 1 m ，点A 处直径d = 0.25m ， A压强P A = 7.84义104 Pa ，点B 处直径d B = 0.5m ，压强p B = 4.9义104 Pa ，断面平均流速v B = 1.2m/s 。

东北大学智慧树知到“采矿工程”《流体力学》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.牛顿流体的粘性切应力与速度梯度，即角变形速率成正比。

()A.正确B.错误2.文丘里管用于测量()。

A.点速度B.流量3.液体的压缩性很小，可视为不可压缩流体。

()A.正确B.错误4.如果M→∞，则λ→()。

A.0B.5.静止流体()剪切应力。

A.可以承受B.不能承受6.控制体是()。

A.包含一定质量的系统B.固定的空间体7.低雷诺数流动的基本特点是()。

A.惯性力比粘性力重要B.粘性力远比惯性力重要8.静止的流体中任意一点的各个方向的压强值均相等。

()A.正确B.错误9.水从一个水池经一条管道流出大气，求出流量Q时，应对()这两个截面应用伯努利方程。

A.水面和管道出口B.水面和管道入口10.世界各地的大气压强分布是相同的。

()A.正确B.错误11.单位质量的液体所受的惯性力的大小就等于加速度的值，方向与其相同。

()A.正确B.错误12.静止的流体只能承受压应力。

()A.正确B.错误13.气体作绝热的且没有摩擦损失的流动时，称为等熵流动。

()A.正确B.错误14.可压缩气流从截面1进入加热管，从截面2流出，单位质量流体得到的热q=()。

A.图B.图15.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.相对压强第2卷一.综合考核(共15题)1.水力滑管是表面比较粗糙的管。

()A.正确B.错误2.流体的表面有自动收缩的趋势，这是因为表面张力的作用。

()A.正确B.错误3.静止液体的等压面一定是一个平面。

()A.正确B.错误4.在可压缩流体中，如果某处产生一个微弱的局部压力扰动，这个和扰动将以波面的形式在流体内播，其传播的速度等于声音的速度。

()A.正确B.错误5.绝热有摩擦管的最大管长是指()所需的管长。

A.出口处达到音速B.出口处达到超音速6.液滴内的压强比大气压小。