流體力學(xué)考研復(fù)習(xí)題庫(kù)

1、流體力學(xué)考研復(fù)習(xí)題庫(kù)一、選擇題1如圖所示，一平板在油面上作水平運(yùn)動(dòng)。已知平板運(yùn)動(dòng)速度V=1m/s，平板與固定邊界的距離=5mm，油的動(dòng)力粘度0.1Pa·s，則作用在平板單位面積上的粘滯阻力為（）A10Pa；B15Pa；C20Pa；D25Pa；2動(dòng)量方程（ ）A僅適用于理想流體的流動(dòng) B僅適用于粘性流體的流動(dòng)C理想流體與粘性流體的流動(dòng)均適用 D僅適用于紊流3. 實(shí)際流體總水頭線的沿程變化是：A保持水平； B沿程上升；C沿程下降；D前三種情況都有可能。4圓管層流，實(shí)測(cè)管軸上流速為0.4m/s，則斷面平均流速為（）A0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s5絕對(duì)壓強(qiáng)，

2、相對(duì)壓強(qiáng)，真空度，當(dāng)?shù)卮髿鈮褐g的關(guān)系是：A； B； C；D。6下列說(shuō)法正確的是：A水一定從高處向低處流動(dòng)； B水一定從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)； C水總是從流速大的地方向流速小的地方流動(dòng)；D以上說(shuō)法都錯(cuò)誤。7.長(zhǎng)管串聯(lián)管道各管段的（ ）A.水頭損失相等; B水力坡度相等; C總能量損失相等; D通過(guò)流量相等。8. 并聯(lián)管道1、2，兩管的直徑相同，沿程阻力系數(shù)相同，長(zhǎng)度，通過(guò)的流量為（）A. ；B；C；D。9. 圓柱形外管嘴的正常工作條件是A B CL D. L10、靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng) （ ）A、數(shù)值相等；B、數(shù)值不等；C、僅水平方向數(shù)值相等；D、鉛直方向數(shù)值最大11、如下圖所

3、示容器內(nèi)有一放水孔，孔口設(shè)有面積為A的閥門ab，容器內(nèi)水深為h，閥門所受靜水總壓力為 （ ）A、0.5hA； B、hA； C、0.5h2A； D、hA212.某流體的運(yùn)動(dòng)粘度v=3×10-6m2/s,密度=800kg/m3,其動(dòng)力粘度為( )A.3.75×10-9Pa·s ； B.2.4×10-3Pa·s； C.2.4×105Pa·s； D.2.4×109Pa·s13. 理想流體是一種( )的假想流體。A.動(dòng)力粘度為0 ； B.速度梯度為0；C.速度u為一常數(shù)； D.流體沒(méi)有剪切變形14. 右圖所示并聯(lián)管

4、道A、B，兩管材料、直徑相同，長(zhǎng)度B=2，兩管的水頭損失關(guān)系為( ) A.=； B.=2 C.=1.41； D.=415. 已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于（ ）A、層流區(qū)； B、紊流光滑區(qū)； C、紊流過(guò)渡粗糙區(qū)； D、紊流粗糙區(qū)16. 在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（ ）A、重合； B、平行 C、相交； D、正交。17. 下圖中相互之間可以列總流伯努利方程的斷面是（ ）A.1-1斷面和2-2斷面； B.2-2斷面和3-3斷面；C.1-1斷面和3-3斷面； D.3-3斷面和4-4斷面題2圖 題4圖18.按連續(xù)介質(zhì)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指:A

5、、流體的分子 B、流體內(nèi)的固體顆粒 C、幾何的點(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19.不同的液體其粘滯性_,同一種液體的粘滯性具有隨溫度_而降低的特性。 A 相同 降低 B 相同 升高 C 不同 降低 D 不同 升高20.下列說(shuō)法正確的是： A 液體不能承受拉力，也不能承受壓力。B 液體不能承受拉力，但能承受壓力。 C 液體能承受拉力，但不能承受壓力。 D 液體能承受拉力，也能承受壓力。21.在研究液體運(yùn)動(dòng)時(shí),按照是否考慮粘滯性,可將液流分為 A 牛頓液體流動(dòng)及非牛頓液體流動(dòng) B 可壓縮液流及不可壓縮液流 C 均勻流動(dòng)及非均勻流動(dòng) D 理想液體流動(dòng)及實(shí)際液體流動(dòng)22

6、.一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下4.2m處測(cè)壓管高度為2.2m，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?個(gè)工程大氣壓，則容器內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)為_(kāi) 水柱。 A 2m B 1m C 8m D -2m23.靜止流場(chǎng)中的壓強(qiáng)分布規(guī)律：A.僅適用于不可壓縮流體 B.僅適用于理想流體。C.僅適用于粘性流體。 D.既適用于理想流體，也適用于粘性流體。24.靜水中斜置平面壁的形心淹深hc與壓力中心淹深hD的關(guān)系為hc _ hD。A.大于 B.等于 C.小于 D.無(wú)規(guī)律25.任意形狀平面壁上靜水壓力的大小等于_ 處?kù)o水壓強(qiáng)乘以受壓面的面積。 A 受壓面的中心 B 受壓面的重心 C 受壓面的形心 D 受壓面的垂心26.動(dòng)能修正系數(shù)是

7、反映過(guò)流斷面上實(shí)際流速分布不均勻性的系數(shù)，流速分布_,系數(shù)值 _,當(dāng)流速分布_時(shí)，則動(dòng)能修正系數(shù)的值接近于_. A 越不均勻 ；越小；均勻；1 B 越均勻 ；越??；均勻；1 C 越不均勻 ；越小；均勻；零 D 越均勻 ；越??；均勻；零27、對(duì)于兩液流力學(xué)相似滿足條件中，非恒定流比恒定流多一個(gè)條件是： A 幾何相似 B 運(yùn)動(dòng)相似 C 動(dòng)力相似 D 初始條件相似28.判斷層流或湍流的無(wú)量綱量是_。A.佛汝德數(shù)Fr B.雷諾數(shù)Re C.歐拉數(shù)Eu D.斯特羅哈數(shù)St29.水平放置的漸擴(kuò)管如圖所示，如忽略水頭損失，斷面形心點(diǎn)的壓強(qiáng)有以下關(guān)系：A.p1>p2； B.p1=p2 C.p1<p2

8、 D.不定。 30.能量方程中表示：A.單位重量流體具有的機(jī)械能 B.單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能C.單位體積流體具有的機(jī)械能 D.通過(guò)過(guò)流斷面單位重量流體的總機(jī)械能二、簡(jiǎn)答題 1、液體和氣體的粘性隨溫度的升高或降低發(fā)生變化，變化趨勢(shì)是否相同？為什么？2、什么是流體的粘性？溫度升高時(shí)液體和氣體的粘度如何變化？3、何謂流體的連續(xù)介質(zhì)模型？試說(shuō)明引入連續(xù)介質(zhì)模型對(duì)于研究流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的必要性。4、什么是理想流體？為什么要引進(jìn)理想流體的概念？理想流體有無(wú)能量損失？5、理想流體元流流伯努利方程的適用條件是什么？6、理想流體總流伯努利方程的適用條件是什么？7、寫出理想流體總流伯努利方程及其物理意

9、義。8、簡(jiǎn)述流線的概念和性質(zhì)9、流線和跡線有何區(qū)別？寫出流線微分方程。10、什么是量綱和諧原理？寫出動(dòng)力粘度的量綱。11、試述液體靜力學(xué)的基本方程及其各項(xiàng)的物理意義。12、同樣直徑與同樣作用水頭條件下,管嘴的流量與孔口流量哪個(gè)大? 為什么？13、紊流分為哪幾個(gè)區(qū)，各有何特點(diǎn)？14、“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？15、流動(dòng)相似的含義是什么？16、簡(jiǎn)述當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)和遷移導(dǎo)數(shù)的概念及物理意義17.試解釋“水力光滑”和“水力粗糙”的含義。18.粘性流體管內(nèi)流動(dòng)其能量損失分為哪兩類？寫出其計(jì)算公式。19.什么是理想流體？為什么要引入理想流體的概念？20流體靜壓力有哪些特性？21什么叫等壓

10、面，有什么特性？ 22什么叫泵的揚(yáng)程？泵的功率和揚(yáng)程成什么樣的關(guān)系？ 23什么叫串聯(lián)管路和并聯(lián)管路？各有何特點(diǎn)？ 24流體流動(dòng)兩種流態(tài)各有何特點(diǎn)？如何判別流態(tài)？ 25什么叫穩(wěn)定流和不穩(wěn)定流？試舉例說(shuō)明其區(qū)別？ 26何謂聲速、臨界聲速？它們的區(qū)別何在？27什么叫層流和紊流？如何判別流態(tài)？28流體靜壓力有哪些特性？ 29作用在流體上的力包括哪些力？在何種情況下有慣性力？何種情況下沒(méi)有摩擦力？30應(yīng)用伯諾利方程時(shí)要注意哪些問(wèn)題？31拉格朗日法和歐拉法在分析流體運(yùn)動(dòng)上有什么區(qū)別？32為什么用雷諾數(shù)判別流態(tài)能夠說(shuō)明流動(dòng)阻力的物理本質(zhì)？33什么叫壓力管道？長(zhǎng)管和短管如何劃分？34管路中的水擊現(xiàn)象是如何產(chǎn)生

11、的？水擊的實(shí)質(zhì)是什么？35流體力學(xué)研究中為什么要引入連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。36如圖所示，表示絕對(duì)壓強(qiáng)，表示大氣壓強(qiáng)，試在圖中括號(hào)內(nèi)填寫所表示的壓強(qiáng)。（4分）37如果流體的密度表示為，分別寫出它的當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)和遷移導(dǎo)數(shù)的表達(dá)式38簡(jiǎn)述粘性流體繞流物體時(shí)產(chǎn)生阻力的原因。如何減少阻力？ 39寫出粘性流體總流的伯努利方程，畫圖說(shuō)明方程的幾何意義。40試述畢托管測(cè)量流體流速的基本原理，并圖示說(shuō)明。41畫出測(cè)量某一閥門局部阻力系數(shù)的裝置，并說(shuō)明測(cè)量原理。三、名詞解釋流體質(zhì)點(diǎn)、連續(xù)介質(zhì) 雷諾數(shù) 弗勞德數(shù) 歐拉數(shù) 馬赫數(shù) 水力光滑管 水力粗糙管 牛頓流體 緩變流 邊界層 水擊 流線和跡線 質(zhì)點(diǎn)加速度均 勻流非均勻流 計(jì)示

12、壓強(qiáng) 跡線 理想流體 動(dòng)能修正系數(shù) 動(dòng)量修正系數(shù)四、畫圖題1、繪出AB曲面上的壓力體2、繪出圖中折面上的壓強(qiáng)分布圖。3、對(duì)同一種液體繪出AB壁面上的相對(duì)壓強(qiáng)分布圖4、畫出圖示管道流動(dòng)系統(tǒng)的總水頭線和測(cè)壓管水頭線（定性關(guān)系要準(zhǔn)確）并在圖中標(biāo)注出斷面3的、和的高度。 5、試畫出下圖中穩(wěn)定出流且出流到大氣中，ad管段的水頭線圖（考慮局部和沿程阻力）。6、試畫出下圖中A、B、C、D曲面的壓力體。 7、繪出AB曲面上的壓力體8、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。v0=0五、例題1、如圖所示，一矩形平板閘門AB，寬b=2m，與水平面夾角=30°，其自重G=19.6kN，并鉸接于A

13、點(diǎn)。水面通過(guò)A點(diǎn)，水深h=2.1m，試求打開(kāi)閘門的最大鉛直拉力T。解：閘門AB上的水壓力表示閘門AB的長(zhǎng)度。 KN 作用點(diǎn)D，AD= 重力G作用點(diǎn)C，AC=h T= =76.34kN 打開(kāi)閘門的最小鉛直拉力為76.34kN2、上下兩塊平行圓盤，直徑均為d，間隙厚度為，間隙中液體的動(dòng)力粘度為，若下盤固定不動(dòng)，上盤以角速度旋轉(zhuǎn)，求所需力矩M的表達(dá)式。已知：d，。解析：(1) 根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，可得半徑為r處，微元面積為2rdr間隙力矩為 積分上式，得所需力矩M的表達(dá)式為 3、圖示為一封閉容器，寬b2m，AB為一1/4圓弧閘門。容器內(nèi)BC線以上為油，以下為水。U形測(cè)壓計(jì)中液柱高差R1m，閘門A處設(shè)

14、一鉸，求B點(diǎn)處力F為多少時(shí)才能把閘門關(guān)住。已知：b=2m，R=1m，S油=0.8，S=3.0。解析：(1) 設(shè)油水分界面上的相對(duì)壓力為。由靜力學(xué)方程得U型管液、水分界面上的相對(duì)壓力為 A點(diǎn)的相對(duì)壓力為 圓弧閘門所受的水平分力為 對(duì)應(yīng)于水平分力的壓力中心的位置(A點(diǎn)以下)為 水平分力的方向水平向左。圓弧閘門所受的垂直分力為 垂直分力的方向垂直向上。垂直分力的作用線距A點(diǎn)的水平距離為 對(duì)A點(diǎn)取矩，得 則 4. 水從水箱沿著長(zhǎng)為L(zhǎng) = 2 m,直徑d = 40 mm 的豎直管流入大氣，不計(jì)管道的入口損失，沿程損失系數(shù)= 0.04，試求管道起始斷面A 的壓強(qiáng)與水箱內(nèi)的水位h 之間的關(guān)系式。并求當(dāng)h 為

15、多少時(shí)，此斷面的壓強(qiáng)與水箱外的大氣壓強(qiáng)相等。解：以管出口所在平面為基準(zhǔn)面，列水箱液面和管出口間的伯努利方程以管出口所在平面為基準(zhǔn)面，列水箱液面和A 截面間的伯努利方程由（1）得 代入（2）得 代入數(shù)據(jù)整理得A點(diǎn)壓強(qiáng) 由上式得 時(shí)5、如圖所示，某供水系統(tǒng)中一水平供水管道，直徑m，拐彎處的彎角°，管中斷面11處的平均流速m/s，壓強(qiáng)為9.8×10N/m2，若不計(jì)彎管內(nèi)的水頭損失，求水流對(duì)彎管的作用力。解： 過(guò)水?dāng)嗝?1和22的斷面積、平均流速和壓強(qiáng)分別用、和、表示。以斷面1-1和2-2之間的流體為分離體，建立如圖所示坐標(biāo)系。則總流的動(dòng)量方程在x軸和y軸的投影為°

16、76;°°+即 根據(jù)題意可知 m/s由連續(xù)性方程可知，m/s 同時(shí)，又由于彎管水平放置，且不計(jì)水頭損失，則由總流的伯努利方程可得 于是N 又 kg/m 將上述這些數(shù)值代入前面二式，可求出、，得 °° =N °° =NN 水流對(duì)彎管的作用力與大小相等，方向相反，即6、同一水箱經(jīng)上、下兩孔口出流，求證：在射流交點(diǎn)處，h1y1h2y2。已知：h1，h2，y1，y2。解析：列自由液面至兩噴孔的伯努利方程，可得 又知 則 故有 ，得證。7、 為測(cè)定一個(gè)閥門局部阻力系數(shù)，在閥門的上下游裝了3個(gè)測(cè)壓管，其間距L1=2.0m，L2=3.0m，若直徑d

17、=50mm，測(cè)壓管讀數(shù)分別為h1=100cm，h2=70cm，h3=20cm水流速u=3.2m/s。求閥門局部阻力系數(shù)=？（15分）解：以管道軸線所在平面為基準(zhǔn)面，取如圖所示1-1，2-2，3-3過(guò)流斷面。 分別對(duì)1-1，2-2和2-2，3-3斷面列能量方程 由連續(xù)性方程得 取 又 整理的 代入數(shù)據(jù)求得 8、虹吸管將A池中的水輸入B池，已知長(zhǎng)度3m，5m，直徑d75mm，兩池水面高差H2m，最大超高h(yuǎn)1.8m，沿程阻力系數(shù)0.02，局部阻力系數(shù)：進(jìn)口Ke0.5，轉(zhuǎn)彎Kb0.3，出口Ko1，試求流量及管道最大超高截面的真空度。已知：=3m，=5m，d=75mm，H=2m，h=1.8m，=0.02

18、，Ke=0.5，Kb=0.3，Ko=1。解析：(1) 列上下游水面間的伯努利方程，基準(zhǔn)面取在下游水面上，得 則 流量為 (2) 列上游水面至C截面間的伯努利方程，基準(zhǔn)面取在上游水面上，得 所以，管道最大超高截面的真空度為 9、平面不可壓縮流體速度分布為，。求：(1) 該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程否? (2) 勢(shì)函數(shù)、流函數(shù)存在否?若不存在，說(shuō)明原因。若存在，求勢(shì)函數(shù)、流函數(shù)解：（1）由于，故該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程 （2）由z=()=0, 故流動(dòng)有勢(shì)，勢(shì)函數(shù)存在，由于該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程， 流函數(shù)存在。因 Vx=4x+1 Vy=-=-4y d=dx+dy=Vxdx+Vydy=(4x+1)dx+(-4y)d

19、y= d=dx+dy=Vxdx+Vydy= (4x+1)dx+(-4y)dy =2x2-2y2+x d=dx+dy=-Vydx+Vxdy=4ydx+(4x+1)dy= d=dx+dy=-Vydx+Vxdy= 4ydx+(4x+1)dy=4xy+y 10、平面不可壓縮流體速度分布為，。求：(1) 該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程否? (2) 勢(shì)函數(shù)、流函數(shù)存在否?若不存在，說(shuō)明原因。若存在，求勢(shì)函數(shù)、流函數(shù)解：（1）由于+=2x1（2x1）0，故該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程，流動(dòng)存在. (2）由z=()=0, 故流動(dòng)有勢(shì)，勢(shì)函數(shù)存在，由于該流動(dòng)滿足連續(xù)性方程，流函數(shù)也存在. （3）因 Vx= = x2-y2+x, Vy=-=-(2xy+y). d=dx+dy=Vxdx+Vydy=(x2-y2