流體力學(xué)典型例題及答案

流體力學(xué)典型例題及答案流體力學(xué)典型例題及答案流體力學(xué)典型例題及答案資料僅供參考文件編號：2022年4月流體力學(xué)典型例題及答案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：1.若流體的密度僅隨()變化而變化，則該流體稱為正壓性流體。A.質(zhì)量B.體積C.溫度D.壓強2.亞聲速流動，是指馬赫數(shù)()時的流動。A.等于1B.等于臨界馬赫數(shù)C.大于1D.小于13.氣體溫度增加，氣體粘度()A.增加B.減小C.不變D.增加或減小4.混合氣體的密度可按各種氣體()的百分?jǐn)?shù)來計算。A.總體積B.總質(zhì)量C.總比容D.總壓強7.流體流動時，流場各空間點的參數(shù)不隨時間變化，僅隨空間位置而變，這種流動稱為()A.定常流B.非定常流C.非均勻流D.均勻流8.流體在流動時，根據(jù)流體微團(tuán)()來判斷流動是有旋流動還是無旋流動。A.運動軌跡是水平的B.運動軌跡是曲線C.運動軌跡是直線D.是否繞自身軸旋轉(zhuǎn)9.在同一瞬時，流線上各個流體質(zhì)點的速度方向總是在該點與此線()A.重合B.相交C.相切D.平行10.圖示三個油動機的油缸的內(nèi)徑D相等，油壓P也相等，而三缸所配的活塞結(jié)構(gòu)不同，三個油動機的出力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的大小關(guān)系是(忽略活塞重量)()=F2=F3>F2>F3<F2<F3=F3>F212.下列說法中，正確的說法是()A.理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常或非定常流動時，沿流線總機械能守恒B.理想不可壓均質(zhì)重力流體作定常流動時，沿流線總機械能守恒C.理想不可壓均質(zhì)重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒D.理想可壓縮重力流體作非定常流動時，沿流線總機械能守恒13.在緩變流的同一有效截面中，流體的壓強分布滿足()A.+Z=C=CC.+D.+Z+14.當(dāng)圓管中流體作層流流動時，動能修正系數(shù)α等于()15.如圖所示，容器若依次裝著水與汽油，假定二者均為理想流體，且H=常數(shù)，液面壓強為大氣壓，則從管口流出的水與汽油之間的速度關(guān)系是()水>v油水<v油水=v油D.難以確定的16.粘性流體繞流平板時，邊界層內(nèi)的流態(tài)由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐R界雷諾數(shù)Rexcr值為()～13800×105～3×106×105～3×10517.當(dāng)某管路流動在紊流粗糙管平方阻力區(qū)范圍內(nèi)時，則隨著雷諾數(shù)Re的增大，其沿程損失

系數(shù)λ將()A.增大B.減小C.不變D.增大或減小18.水自水箱經(jīng)管路流出如圖所示，若把管路閥門再關(guān)小一些，則在閥門前后的測壓管1與2的液面高度變化將是()升高，h2降低降低，h2升高與h2都降低與h2都升高19.流體在管內(nèi)作層流流動時，其沿程損失hf值與斷面平均流速v的()次方成正比。20.管路水力計算中的所謂長管是指()A.長度很長的管路B.總能量損失很大的管路C.局部損失與沿程損失相比較可以忽略的管路D.局部損失與沿程損失均不能忽略的管路二、名詞解釋(每小題2分，共10分)21.流體的密度22.等壓面23.定常流動24.水力光滑管與水力粗糙管25.氣體一維定常等熵流動的極限狀態(tài)三、簡答題(每小題5分，共20分)26.混合氣體密度如何計算，并列出計算公式。27.對于靜止液體，當(dāng)作用在液體上的質(zhì)量力僅有重力時，則液體中的哪些面是等壓面28.什么是有效截面流道中流線互相平行時，有效截面形式如何29.什么是紊流的時均速度寫出紊流時均速度軸向分量的定義式，指出式中各符號的含義。四、計算題(50分)30.(6分)飛機在10000m高空(T=,p=以速度800km/h飛行，燃燒室的進(jìn)口擴壓通道朝向前方，設(shè)空氣在擴壓通道中可逆壓縮，試確定相對于擴壓通道的來流馬赫數(shù)和出口壓力。(空氣的比熱容為Cp=1006J/(kg·K)，等熵指數(shù)為k=，空氣的氣體常數(shù)R為287J/(kg·K))32.(7分)離心式風(fēng)機可采用如圖所示的集流器來測量流量，已知風(fēng)機入口側(cè)管道直徑d=400mm,U形管讀數(shù)h=100mmH2O，水與空氣的密度分別為ρ水=1000kg/m3，ρ空=m3，忽略流動的能量損失，求空氣的體積流量qv。33.(7分)要為某容器底部設(shè)計一個帶水封的疏水管，結(jié)構(gòu)如圖示：容器內(nèi)部的壓強值，最高時是表壓強pe=1500Pa,最低時是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位應(yīng)低于容器底部聯(lián)接法蘭下a=，最低水位應(yīng)在疏水管口上b=(水密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=s2)求：(1)疏水管長度L。(2)水封水面到疏水管口的深度H。34.(12分)有一水平放置的90°漸縮彎管，管內(nèi)徑d1=15cm,d2=,入口處平均流速v1=s,表壓強p1=×104Pa，若不計阻力損失，求水流對彎管的作用力。水的密度ρ=1000kg/m3。35.(12分)用虹吸管輸水，如圖所示，已知：水位差H=2m,管頂高出上游水位h=1m，虹吸管內(nèi)徑d=200mm，管長為LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程損失系數(shù)λ=，局部損失系數(shù)有：管路進(jìn)口濾網(wǎng)(帶底閥)一個，ζ濾網(wǎng)=12,B、C兩處90°圓彎兩個，每個ζ彎頭=，管路出口ζ出口=，水的密度ρ=1000kg/m3。試求：(1)虹吸管的流量qv。(2)虹吸管中壓強最低點的位置及其真空值。二、名詞解釋(每小題2分，共10分)21.單位體積流體的質(zhì)量。22.在流體中壓強相等的點組成的面稱為等壓面。23.流場中各空間點上所有物理參數(shù)均與時間變量t無關(guān)，稱作定常流動。24.流體在管內(nèi)作紊流流動時，用符號△表示管壁絕對粗糙度，δ0表示粘性底層的厚度，則當(dāng)δ0>△時，叫此時的管路為水力光滑管。δ0<△時，叫此時的管路為水力粗糙管。25.在絕熱流動的過程中，氣流的絕對壓強與熱力學(xué)溫度為零，氣流的總能量全部轉(zhuǎn)化為宏觀運動的動能的狀態(tài)。三、簡答題(每小題5分，共20分)26.可按各種氣體所占?xì)怏w總體積的百分?jǐn)?shù)來計算。ρ=1ρ1+2ρ2+3ρ3+…+nρn=i—各組成氣體所占混合氣體總體積的百分?jǐn)?shù)；ρi—各組成氣體的密度，kg/m3；ρ—混合氣體密度，kg/m327.屬于等壓面的是以下水平面。(1)自由表面(或氣液分界面)。(2)兩種不互溶液體的交界面。(3)液體內(nèi)能互相連通(或不被隔斷)的同一種液體內(nèi)的各水平面。28.(1)在流場中(或流道中)存在這樣橫截面，穿過該截面的每一條流線均與該截面垂直，這樣的橫截面稱為有效截面(又稱過流截面)。(2)當(dāng)流線互相平行時，有效截面為平面。當(dāng)流線互相不平行時，有效截面為曲面。29.紊流真實速度在一定時間間隔內(nèi)的統(tǒng)計平均值叫紊流的時均速度。式中：t△—初始時刻T—時間間隔u—瞬時速度—時均速度四、計算題(共50分)30．T0=T∞+=M∞=P0=p∞=32.由伯努利方程0+0+0=+0+得v=由靜力學(xué)方程p+ρ水gh=0p=-ρ水gh代入得v==sqv=v33.根據(jù)流體靜力學(xué)基本方程表壓強pe=ρgh或h=在最高壓強時，管內(nèi)水面應(yīng)低于O-O面h1==在最低壓強時，管內(nèi)水面應(yīng)高于0-0面h2==故疏水管長度L=a+h2+h1+b=+++=水封水面到疏水管口深度H=h1+b=+=