流體力學(xué)試題及答案

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 10 / 10一、判斷題（20分）1. 流體質(zhì)點(diǎn)只有質(zhì)量沒(méi)有大小。（F）2. 溫度升高液體的表面張力系數(shù)增大。（F）3. 液滴內(nèi)的壓強(qiáng)比大氣壓小。（ F）4. 聲音傳播過(guò)程是一個(gè)等熵過(guò)程。（T ）5. 馬赫線是超音速流動(dòng)中被擾動(dòng)和未擾動(dòng)區(qū)域的分界線。（T）6. 一般情況下當(dāng)馬赫數(shù)小于2/3時(shí)可以忽略氣體的壓縮性（F）7. 超音速氣流在收縮管道中作加速運(yùn)動(dòng)。（F）8. 定常流動(dòng)中，流體運(yùn)動(dòng)的加速度為零。（F）9. 氣體的粘性隨溫度的升高而增大。（T）10. 牛頓流體的粘性切應(yīng)力與速度梯度，即角變形速率成正比。（T）11. 理想流體定常流動(dòng)，流線與等

2、勢(shì)線重合。（F）12. 應(yīng)用總流伯努利方程解題時(shí)，兩個(gè)斷面間一定是緩變流，方程才成立。（F）13. 雷諾數(shù)是表征重力與慣性力的比值。（F）14. 靜止的流體中任意一點(diǎn)的各個(gè)方向的壓強(qiáng)值均相等。（T）15. 大氣層中的壓強(qiáng)與密度、溫度的變化有關(guān)而且受季節(jié)、氣候等因素的影響。（T）16. 壓力體的體積表示一個(gè)數(shù)學(xué)積分，壓力體內(nèi)一定有流體。（F）17. 不可壓縮流體的有旋流動(dòng)由于存在速度勢(shì)和流函數(shù)，故又稱(chēng)為位勢(shì)流動(dòng)。（F）18. 如果流場(chǎng)中若干流體微團(tuán)無(wú)繞自身軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，剛稱(chēng)為無(wú)旋流動(dòng)。（F）19. 如果任一條封閉曲線上的速度環(huán)量皆為零，則此區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)必為無(wú)旋流動(dòng)。（T）20. 不可壓縮流體在位

3、勢(shì)流場(chǎng)中，任意曲線上的速度環(huán)量等于曲線兩端點(diǎn)上速度勢(shì)函數(shù)值之差，而與曲線形狀無(wú)關(guān)。（T）二、填空題（10分）1. 在歐拉坐標(biāo)系中，流體的加速度包括時(shí)變加速度和 位變加速度 兩部分，如果流場(chǎng)中時(shí)變加速度為零，則稱(chēng)流動(dòng)為 定常流動(dòng) ，否則流動(dòng)稱(chēng)為 非定常流動(dòng) 。2. 雷諾實(shí)驗(yàn)揭示了流體流動(dòng)存在層流和 紊流 兩種流態(tài)，并可用 雷諾數(shù)來(lái)判別流態(tài)，管道流動(dòng)的臨界雷諾數(shù)為 2320 。3. 已知三維流場(chǎng)的速度分布為：，試求t=0時(shí)刻,經(jīng)過(guò)點(diǎn)（1,1）的流線方程；點(diǎn)（1,1）處的加速度為。4. 平面流動(dòng)速度分布為：，如果流體不可壓縮，試求a= 0.5 ；b= 0 。5. 子彈在15攝氏度的大氣中飛行，如果子

4、彈頭部的馬赫角為45度，子彈的飛行速度為 481m/s 。三、簡(jiǎn)答題(15分，每小題5分):1. 試說(shuō)明伯努利方程成立的條件。理想流體；不可壓縮；質(zhì)量力只有重力；定常流動(dòng)；方程沿流線成立。2. 簡(jiǎn)述勢(shì)函數(shù)和流函數(shù)的性質(zhì)。勢(shì)函數(shù)：調(diào)和函數(shù)，任一曲線的速度環(huán)量為兩端點(diǎn)勢(shì)函數(shù)之差；流函數(shù)：滿足連續(xù)性方程；調(diào)和函數(shù)；任兩條曲線間的流量等于流函數(shù)之差；3. 簡(jiǎn)述水力光滑管與水力粗糙管的含義。粘性底層的厚度，管壁的絕對(duì)粗糙度，如果>，說(shuō)明管壁的粗糙度對(duì)水流的阻力影響很小為水力光滑管，反之為水力粗糙管。三、計(jì)算題(40分，每小題10分):1. 若作用在圓球上的阻力F與球在流體中的運(yùn)動(dòng)速度V、球的直徑D

5、及流體的密度和動(dòng)力粘度有關(guān)，試?yán)貌冀饾h定理求無(wú)量綱數(shù)。（10分）解：本問(wèn)題的物理量共有5個(gè)，n=5,基本量綱為M、L、T，即m=3(2) 寫(xiě)出5個(gè)物理量的量綱（2分） 正確選取循環(huán)量（2分） 組合并求出無(wú)量綱數(shù)1（2分）組合并求出無(wú)量綱數(shù)2（2分）2. 不可壓縮流體平面勢(shì)流，已知在點(diǎn)（2，1.5）處的流速,求流函數(shù)和在點(diǎn)（1，1）處的流速。（10分）解： ，解得（4分）代入在點(diǎn)（1，1）處的流速為（2分）（C為常數(shù)）（4分）3. 弧形閘門(mén)，中心角，寬度B=1m，如下圖所示，水深H=4m，確定水作用于此閘門(mén)上的總壓力P的大小和方向。（10分）解：m;（1分）（4分）；（4分）；總壓力大小為80

6、.99KN，方向與豎直方向夾角75.5度。4. 粘度儀是測(cè)量液體粘性系數(shù)的儀器，它是由如下圖所示的兩個(gè)同心薄壁圓筒組成，外筒半徑為R100mm，內(nèi)筒半徑為r99mm，筒高1m，兩筒之間的間隙為mm，外筒轉(zhuǎn)速為20rad/s,當(dāng)間隙內(nèi)充滿某種潤(rùn)滑油時(shí)，若已知潤(rùn)滑油的粘性系數(shù)，求內(nèi)筒所受扭矩M。解：（1） （2） （4） 解得： （3）5. 水泵裝置如圖。水泵安裝高度h2.5m，高低水池液面（面積足夠大）高差Z20m，吸水管管徑D10.2m，長(zhǎng)度l15m，沿程阻力系數(shù)為0.02，總局部水頭損失系數(shù)為5；壓水管的直徑D20.15m，l250m，沿程阻力系數(shù)為0.03，壓管總的局部水頭損失系數(shù)為6，測(cè)得水泵出口