工程流体力学练习题及答案

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力，在切向力作用下可以无限的变形（流动），这类物质称为流体。

如空气、水等。

而在同等条件下，固体则产生有限的变形。

因此，可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向）作用下都能发生连续不断的变形。

与此相反，固体的变形与作用的应力成比例，经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加。

1-2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？解：1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型，即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质，甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此，这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。

流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质，意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等，都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。

在一些特定情况下，连续介质假设是不成立的，例如：航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后，血液在微血管（1μm ）内的流动。

1-3 底面积为25.1m 的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为s m 16，液层厚度为mm 4，当液体分别为C 020的水和C 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图解：20℃ 水：s Pa ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτN A F 65.14=⨯=⋅=τ油： 233/8.2810416102.7m N u=⨯⨯=⋅'=--δμτ N A F 2.435.18.28=⨯=⋅=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=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。

工程流体力学答案..一、题目1. 静力学章节（基础难度）一容器内盛有密度为\(\rho = 1000kg/m^{3}\)的水，液面上的压强\(p_{0}=1\times10^{5}Pa\)。

在水中有一点\(A\)，其在液面下的深度\(h= 2m\)，求点\(A\)的压强。

2. 动力学章节（中等难度）已知某不可压缩理想流体做定常流动，其速度场为\(u = x^{2}t\)，\(v=2yt\)，\(w = 0\)。

求\(t = 1s\)时，点\((1,1,0)\)处的加速度。

3. 粘性流体力学章节（较难难度）直径\(d = 0.1m\)的水平圆管，输送动力粘度\(\mu=0.01Pa\cdot s\)的油液，流量\(Q = 0.005m^{3}/s\)。

求在管长\(L = 10m\)上的沿程水头损失\(h_{f}\)。

二、答案1. 对于静力学问题：根据液体静压强公式\(p = p_{0}+\rho gh\)，将\(p_{0}=1\times10^{5}Pa\)，\(\rho = 1000kg/m^{3}\)，\(g = 9.8m/s^{2}\)，\(h = 2m\)代入可得：\(p = 1\times10^{5}+1000\times9.8\times2\)\(p = 1\times10^{5}+19600\)\(p = 119600Pa\)。

2. 对于动力学问题：首先求加速度的分量：\(a_{x}=\frac{\partial u}{\partial t}+u\frac{\partial u}{\partialx}+v\frac{\partial u}{\partial y}+w\frac{\partial u}{\partial z}\) \(\frac{\partial u}{\partial t}=x^{2}\)，\(\frac{\partial u}{\partial x} =2xt\)，\(\frac{\partial u}{\partial y}=0\)，\(\frac{\partial u}{\partial z}=0\)当\(t = 1s\)，\(x = 1\)，\(y = 1\)时，\(u = 1\times1\times1 = 1\)，\(v=2\times1\times1= 2\)\(a_{x}=1+(1\times2\times1\times1)+(2\times0)+(0\times0)=3m/s^{2}\)\(a_{y}=\frac{\partial v}{\partial t}+u\frac{\partial v}{\partialx}+v\frac{\partial v}{\partial y}+w\frac{\partial v}{\partial z}\) \(\frac{\partial v}{\partial t}=2y\)，\(\frac{\partial v}{\partial x}=0\)，\(\frac{\partial v}{\partial y}=2t\)，\(\frac{\partial v}{\partial z}=0\)当\(t = 1s\)，\(x = 1\)，\(y = 1\)时，\(a_{y}=2+(1\times0)+(2\times1\times 2)+(0\times0)=2m/s^{2}\) \(a_{z}=0\)所以点\((1,1,0)\)处的加速度\(\vec{a}=(3\vec{i}+2\vec{j})m/s^{2}\)。

工程流体力学题库（33题含答案）1.边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。

A.正确B.错误正确答案：A2.6kN/m296kN/m2196kN/m2196N/m2正确答案：19.6kN/m23.边界层内沿厚度方向，存在很大的速度梯度。

A.正确B.错误正确答案：A4.不满足连续性方程的流动一定是不存在的。

A.正确B,错误正确答案：A5.当流速小于下临界流速时为层流。

A.正确B.错误正确答案：A6.定常流动的（）加速度为Oo合当地迁移重力正确答案：当地7.动量方程是矢量方程。

A.正确B.错误正确答案：A8.金属压力表的读数是（）。

绝对压强相对压强绝对压强加当地大气压强相对压强加当地大气压强正确答案：相对压强9.绝对粗糙度△小于（）的管道称为水力光滑。

管长管径边界层厚度粘性底层厚度正确答案：粘性底层厚度10.理想流体绕流圆柱面的特点是流体与圆柱面分离。

A.正确B.错误正确答案：B11.流线和迹线在本质上是相同的。

A.正确B.错误正确答案：B12.螺旋流是点涡和点汇的叠加。

A.正确B.错误正确答案：A13.皮托管入口处流体的流速为（）。

Im/ s10m/s5m/ s正确答案：014 .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。

A.正确B.错误正确答案：A15.水和空气等黏度很小的流体，在大雷诺数下绕物体流动时，黏性对流动的影响仅限于紧贴物体壁面的薄层中，而在这一薄层外黏性影响很小，完全可以忽略不计，这一薄层称为边界层。

A.正确B.错误正确答案：A16.温度为20C的空气以150m/s的速度流动。

有一子弹以800m / s 的速度平行射入空气流中（子弹的飞行方向与空气流向相反）。

子弹相对于流动空气的马赫数是（）。

0. 437337756正确答案：2. 7717.我们听到飞机的声音是飞机正飞过我们头顶的时候。

A.正确B.错误正确答案：B18.无黏性流体的特征是黏度为常数。

A.正确B.错误正确答案：B19.下列流体的作用力中，不属于质量力的是（）电磁力粘性内摩擦力重力惯性力正确答案：粘性内摩擦力20.相对压强的起量点是（）。

工程流体力学(刘向军编)部分习题答案1. 引言工程流体力学是研究流体力学原理在工程领域中的应用的学科。

它旨在研究流体力学的基本原理和方程，并将其应用于解决工程实践中的问题。

本文档将针对《工程流体力学》（刘向军编）一书中的部分习题，提供答案和解析。

2. 习题答案2.1 第一章习题1-1题目：计算一个半径为10 cm的圆柱形容器中的液体质量。

若液体密度为1000 kg/m³。

解答：首先需要计算液体的体积。

由于液体是圆柱形容器中的，可以使用圆柱的体积公式来计算体积。

圆柱的体积公式为：$$V = \\pi r^2 h$$其中，r是圆柱的半径，r是圆柱的高度。

将给定的半径和高度代入公式，可以计算出体积：$$V = \\pi \\times (0.1)^2 \\times h$$接下来，将体积和密度代入质量公式，可以计算出液体的质量：$$m = \\rho \\times V$$将给定的密度代入公式，可以计算出液体的质量。

习题1-2题目：一个圆柱形容器的半径为20 cm，高度为50 cm。

计算在液体密度为1000 kg/m³时，液体的质量。

解答：与习题1-1类似，根据题目给定的半径和高度，可以计算出液体的体积。

将体积和密度代入质量公式，可以计算出液体的质量。

计算过程如下：首先计算液体的体积：$$V = \\pi \\times (0.2)^2 \\times 0.5$$接下来，将体积和密度代入质量公式，可以计算出液体的质量。

2.2 第二章习题2-1题目：当速度场分布为r(r,r)=rr+rr时，求速度场的旋度。

解答：速度场的旋度定义为：$$\ abla \\times \\mathbf{v} = \\left(\\frac{\\partialv_y}{\\partial x}-\\frac{\\partial v_x}{\\partialy}\\right)\\mathbf{k}$$其中，$\ abla \\times \\mathbf{v}$表示速度场的旋度，r r和r r分别表示速度场在r和r方向的分量。

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。

（ ）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。

（ ）二、 填空题。

1、1mmH 2O= 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 ，总阻抗S 为 。

串联后总管路的流量Q 为 ，总阻抗S 为 。

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 。

《⼯程流体⼒学》考试试卷及答案解析《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。

工程流体力学武桂芝答案《工程流体力学武桂芝教材课后习题答案及解析》。

要是你正在学习工程流体力学，而且用的是武桂芝老师编写的教材，那你肯定会碰到很多课后习题吧？别担心，咱这就来给你讲讲这些习题的答案，还会告诉你为啥是这样的答案，让你真正把知识搞懂弄透！一、流体静力学部分习题答案及解析。

习题1：求静止液体中某点的压强。

题目：有一个装满水的容器，水深5米，求距离水面3米深处某点的压强是多少？（水的密度取1000千克/立方米，重力加速度g取10米/秒²）。

答案：30000帕斯卡。

解析：咱们知道，在静止液体中，某点的压强可以用公式p = ρ gh来计算，这里的ρ就是液体的密度，g是重力加速度，h是该点到液面的深度。

在这个题目里，水的密度是1000千克/立方米，重力加速度是10米/秒²，该点距离水面3米，把这些数值代入公式，就是p = 1000×10×3 = 30000帕斯卡。

比如说，你想象一下在游泳池里，越深的地方是不是感觉压力越大呀？这就是因为水的压强随着深度增加而增大呢。

习题2：关于等压面的问题。

题目：一个连通器里装着两种不相混合的液体，一种是水，一种是油，油的密度是800千克/立方米，水的密度是1000千克/立方米。

油层高度是2米，求水层高度是多少时，两种液体分界面是等压面？答案：1.6米。

解析：因为两种液体分界面是等压面，所以在分界面上，油产生的压强和水产生的压强是相等的。

根据压强公式p = ρ gh，对于油来说，压强p_油 = ρ_油gh_油，对于水来说，压强p_水 = ρ_水gh_水，因为p_油 = p_水，所以ρ_油gh_油 = ρ_水gh_水。

把数值代入，800×10×2 = 1000×10×h_水，解这个方程就能得到h_水 = 1.6米。

就好比你家里的茶壶，壶身和壶嘴构成了连通器，当里面装着液体时，液面总是相平的，这就是等压面的一个实际例子哦。

工程流体试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 流体的粘性系数在下列哪种情况下会增大？A. 温度升高B. 温度降低C. 压力增大D. 压力降低答案：B2. 流体静力学基本方程中，压力随深度增加而如何变化？A. 减小B. 增加C. 不变D. 先减小后增加答案：B3. 流体的雷诺数是用来描述流体流动的什么特性？A. 粘性B. 惯性C. 压缩性D. 膨胀性答案：B4. 伯努利方程适用于哪种流体流动？A. 可压缩流动B. 不可压缩流动C. 层流D. 湍流5. 流体在管道中流动时，流速增加会导致什么变化？A. 压力增加B. 压力减小C. 压力不变D. 无法确定答案：B6. 流体力学中，连续性方程描述了流体的什么特性？A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 热力学守恒答案：A7. 流体的密度与温度的关系是？A. 正比B. 反比C. 无关D. 先正比后反比答案：B8. 流体力学中，流体的粘性与压力的关系是？A. 正比B. 反比C. 无关D. 先正比后反比答案：C9. 流体力学中，流体的可压缩性与什么有关？B. 压力C. 密度D. 所有以上答案：D10. 流体力学中，流体的表面张力与什么有关？A. 温度B. 压力C. 流速D. 流体类型答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的粘性系数用符号________表示。

答案：μ2. 流体力学中，流体的密度用符号________表示。

答案：ρ3. 流体力学中，流体的压强用符号________表示。

答案：P4. 流体力学中，流体的流速用符号________表示。

答案：v5. 流体力学中，流体的雷诺数用符号________表示。

答案：Re6. 流体力学中，流体的连续性方程可以用公式________表示。

答案：A1v1 = A2v27. 流体力学中，伯努利方程可以用公式________表示。

答案：P + 0.5ρv^2 + ρgh = constant8. 流体力学中，流体的表面张力用符号________表示。

工程流体力学习题及答案工程流体力学习题及答案工程流体力学是研究流体在工程领域中的运动规律和力学性质的学科。

它在各个工程领域中都有广泛的应用，例如水力工程、航空航天工程、石油工程等。

在学习工程流体力学的过程中，解决习题是提高理论应用能力的重要途径。

下面，我们将介绍一些常见的工程流体力学习题及其详细解答。

1. 一个长方形截面的水槽，长为2m，宽为1m，高为1.5m。

槽中注满了水，求水的质量。

解答：水的质量可以通过体积和密度的乘积来计算。

首先计算水的体积，即长方体的体积，公式为V = 长× 宽× 高= 2m × 1m × 1.5m = 3m³。

然后，根据水的密度为1000kg/m³，将体积乘以密度，即可得到水的质量。

所以，水的质量为3m³ × 1000kg/m³ = 3000kg。

2. 一个圆柱形容器，半径为0.5m，高度为2m，容器中注满了油，油的密度为900kg/m³。

求油的质量。

解答：油的质量可以通过体积和密度的乘积来计算。

首先计算油的体积，即圆柱体的体积，公式为V = π × 半径² × 高度= 3.14 × (0.5m)² × 2m = 1.57m³。

然后，根据油的密度为900kg/m³，将体积乘以密度，即可得到油的质量。

所以，油的质量为1.57m³ × 900kg/m³ = 1413kg。

3. 一根半径为0.1m的水管，水流速度为2m/s，求水管中的水流量。

解答：水流量可以通过流速和管道截面积的乘积来计算。

首先计算管道的截面积，即圆的面积，公式为A = π × 半径² = 3.14 × (0.1m)² = 0.0314m²。

然后，将流速乘以截面积，即可得到水流量。

《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：热能与动力工程一、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、自动模型区二、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、1mmH2O= 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。

5、流量Q 1和Q 2，阻抗为S 1和S 2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为 ，总阻抗S 为 。