流體力學(xué)試題及答案

1、流體力學(xué)復(fù)習(xí)題2013制一、填空題1、1mm2HO= 9.807 Pa2、描述流體運(yùn)動(dòng)的方法有歐拉法 和 拉格朗日法 。3、流體的主要力學(xué)模型是指連續(xù)介質(zhì) 、 無粘性和不可壓縮性。4、雷諾數(shù)是反映流體流動(dòng)狀態(tài)的準(zhǔn)數(shù)，它反映了流體流動(dòng)時(shí) 粘性力 與 慣性力 的對(duì)比關(guān)系。5 、流量 Q1和 Q2，阻抗為 S1 和 S2 的兩管路并聯(lián)，則并聯(lián) 后總管路的流量 Q為 Q= Q1 + Q2 ，總阻抗 S 為。串聯(lián)后總管路的流量 Q為 Q= Q1 =Q2，總阻抗 S為 S1+S2 。6、流體紊流運(yùn)動(dòng)的特征是脈動(dòng)現(xiàn)行 ，處理方法是 時(shí)均法 。7、流體在管道中流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)阻力包括沿程阻力 和 局部阻力 。8、

2、流體微團(tuán)的基本運(yùn)動(dòng)形式有：平移運(yùn)動(dòng) 、 旋轉(zhuǎn)流動(dòng) 和 變形運(yùn)動(dòng) 。9、馬赫數(shù)氣體動(dòng)力學(xué)中一個(gè)重要的無因次數(shù)，他反映了 慣性力 與 彈性力 的相對(duì)比值。10、穩(wěn)定流動(dòng)的流線與跡線重合 。211、理想流體伯努力方程 z p u 常數(shù)中，其中 z p 稱為 測(cè)r 2g r壓管 水頭12、一切平面流動(dòng)的流場(chǎng)，無論是有旋流動(dòng)或是無旋流動(dòng)都 存在 流線 ，因而一切平面流動(dòng)都存在 流函數(shù) ，但是， 只有無旋流動(dòng)才存在 勢(shì)函數(shù)。13、雷諾數(shù)之所以能判別 流態(tài) ，是因?yàn)樗从沉?慣性力 和 粘性力 的對(duì)比關(guān)系。14、流體的主要力學(xué)性質(zhì)有 粘滯性 、 慣性 、 重力 性 、 表面張力性 和 壓縮膨脹性 。15、畢

3、托管是廣泛應(yīng)用于測(cè)量氣體和 水流一種儀器。16、流 體 的 力 學(xué) 模 型 按 粘 性 是 否 作 用 分 為 理 想 氣 體 和 粘性氣體 。作用與液上的力包括 質(zhì)量力， 表面力。17、力學(xué)相似的三個(gè)方面包括幾何相似 、 運(yùn)動(dòng)相似 與 動(dòng)力相似 。18、流體的力學(xué)模型是連續(xù)介質(zhì) 模型。19 、 理 想 氣 體 伯 努 力 方 程 p （z1 - z2）（g） u 中 ，u2p （ z1 - z2）（g） 稱 勢(shì) 壓 ， p 2u全壓 ， p （ z1 - z2）（g） 2u 稱總壓20、紊 流 射 流 的 動(dòng) 力 特 征 是各 橫 截 面 上 的 動(dòng) 量 相等。21、流體的牛頓內(nèi)摩擦定律的表

4、達(dá)式u du；pa s ，u 的dy單位為 pa.s 。27、流體流動(dòng)的狀態(tài)分為 層流和 紊流 。二、判斷題1. 在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的條件下，液體中各種物理量的變化是連續(xù)的。（ ）2. 管道突然擴(kuò)大的局部水頭損失系數(shù)的公式是在沒有任何假設(shè)的情況下導(dǎo)出的。 （）3. 當(dāng)管流過水?dāng)嗝媪魉侔磼佄锞€規(guī)律分布時(shí)，管中水流為紊 流。（）4. 紊流實(shí)質(zhì)上是非恒定流。（ ）5. 液體的粘性是引起液流水頭損失的根源。（ ）6. 尼古拉茲試驗(yàn)是研究管道沿程水頭損失隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗 糙度的變化關(guān)系的試驗(yàn)。 （）7. 牛頓內(nèi)摩擦定律只適用于管道中的層流。（）8. 有壓長管道是認(rèn)為水頭全部消耗在沿程水頭損上。（ ）9. 串

5、聯(lián)長管道各管段水頭損失可能相等，也可能不相 等。（ ）10. 不可壓縮液體連續(xù)性微分方程只適用于恒定流。 （ ）11. 理想流體就是不考慮粘滯性的實(shí)際不存在的理想化的流 體。（ ）12. 自由液面是水平面。 （）13. 粘滯性是引起流體運(yùn)動(dòng)能量損失的根本原因。（ ）14. 直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)就是平板的形心。（ ）15. 圓管層流的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。（ ）16. 牛頓內(nèi)摩擦定律僅適用于牛頓流體。（ ）17. 靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。（ ）18. 層流也一定是均勻流。 （）19.15時(shí)水的 動(dòng)力粘度小于 20時(shí)水的 動(dòng)力粘度。 （）20.恒定流時(shí)的流線與跡線

6、二者重合。（ ）21.有壓管道的測(cè)壓管水頭線只能沿程降低。 （ ）22. 工業(yè)管道的沿程摩阻系數(shù) 在紊流粗糙區(qū)隨 Re 增加而增加。 （ ）23. 均勻流的同一過水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等。（ ）24. 直立平板靜水總壓力的作用點(diǎn)與平板的形心不重合。（）25. 水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。26. 水頭損失可以區(qū)分為沿程水頭損失和局部水頭損失。（）27. 牛頓內(nèi)摩擦定律適用于所有的液體。（）28. 靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng)數(shù)值相等。（）29. 靜止水體中 ,某點(diǎn)的真空壓強(qiáng)為 50kPa，則該點(diǎn)相對(duì)壓強(qiáng)為 -50 kPa。 （）30. 水深相同的靜止水面一定是等壓面。（）31. 恒定

7、流一定是均勻流，層流也一定是均勻流。（）32. 紊流光滑區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)。33. 靜水壓強(qiáng)的大小與受壓面的方位無關(guān)。（）34. 恒定總流能量方程只適用于整個(gè)水流都是漸變流的情況。 （）35. 不可壓縮液體連續(xù)性微分方程ux uy uz 0只適用于xyz恒定流。（ ）三、選擇題1、按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指D 。A、流體的分子B 、流體內(nèi)的固體顆粒C、無大小的幾何點(diǎn)D 、幾何尺寸同流動(dòng)空間相比是極小量，又含有大量分子的微元體2、一下哪種流體為非牛頓流體CA 、空氣 B 、清水 C 、血液 D 、酒精3、絕對(duì)壓強(qiáng) Pabs、相對(duì)壓強(qiáng) p、真空值 pv 、當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng) pa之

8、間的關(guān)系是 C 。A 、Pabs=p+ p v B 、p= Pabs+pa C 、pv=pa- P abs4、圓管層流過流斷面的流速分布為C。A 、均勻分布 B 、對(duì)數(shù)曲線分布 C 、二次拋物線分5、一下那些概念屬于歐拉法 A。A 、流線 B 、跡線 C 、液體質(zhì)點(diǎn) D 、液體微6、圓管紊流粗糙區(qū)的沿程摩阻系數(shù)B 。A 、與雷諾數(shù) Re 有關(guān) B 、與管壁相對(duì)粗糙度 有關(guān) dC、與 Re 和 有關(guān) D 、與和管長 l 有關(guān)d7、速度 V、長度 l 、時(shí)間 t 的無量綱組合是 D 。A 、 v B 、 t C 、 l D 、 l lt vl vt 2 vt8、圓管斷面直徑由 d1 突然擴(kuò)大到 d

9、2，若將一次擴(kuò)大改為兩級(jí)擴(kuò)大，則該擴(kuò)大的局部水頭損失 AA 、減小 B 、不變 C 、增大9、在圓管流動(dòng)中，層流的斷面速度分布符合CA 、均勻規(guī)律 B 、直線變化規(guī)律C 、拋物線變化規(guī)律 D 、對(duì)數(shù)曲線規(guī)律10、流線與跡線通常情況下 C 。A 、能相交也能相切 B 、僅能相交不能相切C、僅能相切不能相交D 、既不能相交也不能相切11、速度 v，密度 ，壓強(qiáng) p 的無量綱集合是 D2v C 、 v2 D 、 p2p p v212、雷諾數(shù)代表的是D 之比A 、慣性力與壓力 B 、慣性力與重力C、慣性力與表面張力D 、慣性力與粘性力13、一維流動(dòng)中， “截面積大處速度小，截面積小處速度大” 成立的條

10、件是 DA 、理想流體 B 、粘性流體C 、可壓縮流體 D 、不可壓縮流體14、靜水中斜置平面壁的形心淹沒深hc 與壓力中心淹沒深hD 的關(guān)系是 B 。A 、大于 B 、小于 C 、等于 D 、無規(guī)律15、有一變直徑管流，小管直徑d1，大管直徑 d2=2d1，則兩斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是 D 。1A、 Re1 Re2 B 、 Re1 Re22C、 Re1 1.5Re2D 、 Re1 2Re216、下列流體哪個(gè)屬于牛頓流體A 。A 、汽油 B 、紙漿 C 、血液 D 、瀝青 四、名詞解釋1、雷諾數(shù)：是反應(yīng)流體流動(dòng)狀態(tài)的數(shù)，雷諾數(shù)的大小反應(yīng) 了流體流動(dòng)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)慣性力和粘性力的對(duì)比關(guān)系。2、流線：流場(chǎng)

11、中，在某一時(shí)刻，給點(diǎn)的切線方向與通過該 點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的流速方向重合的空間曲線稱為流線。3、壓力體：壓力體是指三個(gè)面所封閉的流體體積，即底面是受壓曲面，頂面是受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或者其延長面上的投影面，中間是通過受壓曲面邊界線所作的 鉛直投影面。4、牛頓流體：把在作剪切運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流 體稱為牛頓流體。5、歐拉法：研究流體力學(xué)的一種方法，是指通過描述物理 量在空間的分布來研究流體運(yùn)動(dòng)的方法。6、拉格朗日法：通過描述每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)達(dá)到了解流體運(yùn) 動(dòng)的方法稱為拉格朗日法。7、濕周：過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界稱濕周。8、恒定流動(dòng)：流場(chǎng)中，流體流速及由流速?zèng)Q定的壓強(qiáng)、粘

12、性力、慣性力等也不隨時(shí)間變化的流動(dòng)。9、流場(chǎng)：充滿流體的空間。10、無旋流動(dòng)：流動(dòng)微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度為零的流動(dòng)。11、貼附現(xiàn)象：貼附現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于靠近頂棚流速增大靜 壓減少，而射流下部靜壓大，上下壓差致使射流不得脫離頂 棚。12、有旋流動(dòng)： 運(yùn)動(dòng)流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)角速度不全為零的流動(dòng)。五、計(jì)算題1、如圖所示，水平射流沖擊光滑平板，流量為Q1 和 Q2Q0,密度 ，直徑為 d0，求：平板所受的沖擊力。流量v0，、建立如圖所示的坐標(biāo)：設(shè)平板對(duì)水流的沖擊力為 R（方向與x 軸正方向相同），如圖中所示：射流出口速度： v0Q20d2044Qd02由于平板是光滑的，所以僅有法向力，由動(dòng)量方程（R= 流出動(dòng)量

13、 - 流入動(dòng)量x 軸方向）得：0 Q0 ( V0sin ) Q0V0sin4 Q02sin d20所以平板所受沖擊力大小與 R相等，方向相反。 由連續(xù)性方程可得： Q0=Q1+Q2 由于射流是水平方向，且置于大氣中，所以壓力能不變，能量損失不計(jì)，由能量方程得：22 v0 v1 2g 2g2v2，得 v0 v12g平板切線方向（ y 軸方向）無摩擦力， F 0滿足動(dòng)量守恒；即； 0（= Q1v1 Q2v 2） Q0v0cos化簡(jiǎn)得： Q1 Q2 Q0cos1聯(lián)立方程解得： Q1 Q0 (1 cos )1 2 01Q 2 Q0(1 cos )22、如下圖所示：水箱側(cè)壁接出一根由兩段不同管徑所組成的 管 道 ， 已 知 d1 200mm，d2 100mm ， 兩 管 短 長 均 為 L=50m，H 10m ，沿程阻力系數(shù)0.01, A 0.3, B 0.2,求：管道中水的流量、流速 .d1d2選取水平面為截面 1-1 ，2 z1 p1 2v02g連續(xù)性方程可知：出口處為斷面 2-2 ，由伯努利方程知：z22p2 v12gv1A1v2 A22v