精選流體力學(xué)經(jīng)典習(xí)題解答以及經(jīng)典試卷及詳細(xì)解答

流體力學(xué)經(jīng)典習(xí)題解答以及經(jīng)典試卷及詳細(xì)解答PAGEPAGE28第1章緒論1.1假設(shè)某種牌號(hào)的汽油的重度為7000N/m3，求它的密度。解：由得，1.2水的密度=997.0kg/m3，運(yùn)動(dòng)黏度=0.893×10-6m2/s，求它的動(dòng)力黏度。解：得，1.3一塊可動(dòng)平板與另一塊不動(dòng)平板同時(shí)浸在某種液體中，它們之間的距離為0.5mm，可動(dòng)板假設(shè)以0.25m/s的速度移動(dòng)，為了維持這個(gè)速度需要單位面積上的作用力為2N/m2，求這兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度。解：假設(shè)板間流體中的速度分布是線性的，那么板間流體的速度梯度可計(jì)算為由牛頓切應(yīng)力定律，可得兩塊平板間流體的動(dòng)力黏度為1.4上下兩個(gè)平行的圓盤，直徑均為d，間隙厚度為δ，間隙中的液體動(dòng)力黏度系數(shù)為μ，假設(shè)下盤固定不動(dòng)，上盤以角速度ω旋轉(zhuǎn)，求所需力矩T的表達(dá)式。題1.4圖解：圓盤不同半徑處線速度不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面積上可視為常量。在半徑r處，取增量dr，微面積，那么微面積dA上的摩擦力dF為由dF可求dA上的摩擦矩dT積分上式那么有1.5如以以以下圖所示，水流在平板上運(yùn)動(dòng)，靠近板壁附近的流速呈拋物線形分布，E點(diǎn)為拋物線端點(diǎn)，E點(diǎn)處，水的運(yùn)動(dòng)黏度=1.0×10-6m2/s，試求=0，2，4cm處的切應(yīng)力?！蔡崾荆合仍O(shè)流速分布，利用給定的條件確定待定常數(shù)A、B、C〕題1.5圖解：以D點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，設(shè)流速分布，由條件得C=0,A=-625,B=50那么由切應(yīng)力公式得y=0cm時(shí)，；y=2cm時(shí)，；y=4cm時(shí)，1.6某流體在圓筒形容器中。當(dāng)壓強(qiáng)為2×106N/m2時(shí)，體積為995cm2；當(dāng)壓強(qiáng)為1×106N/m2時(shí)，體積為1000cm2。求此流體的壓縮系數(shù)。解：由得1.7當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000N/m2時(shí)，某種液體的密度增長(zhǎng)為0.02%，求此液體的體積彈性模數(shù)。解：由體積彈性模數(shù)公式得

第2章流體靜力學(xué)2.1一潛水員在水下15m處工作，問潛水員在該處所受的壓強(qiáng)是多少？解：由得，2.2一盛水封閉容器，容器內(nèi)液面壓強(qiáng)po=80kN/m2。液面上有無真空存在？假設(shè)有，求出真空值。解：>，即存在真空真空值2.3如圖，用U型水銀測(cè)壓計(jì)測(cè)量水容器中某點(diǎn)壓強(qiáng)，H1=6cm，H2=4cm，求A點(diǎn)的壓強(qiáng)。解：選擇水和水銀的分界面作為等壓面得故A點(diǎn)壓強(qiáng)為2.4如圖示兩容器底部連通，頂部空氣互相隔絕，并裝有壓力表，1＝245kPa，2＝245kPa，試求兩容器中水面的高差。解：由得，2.5水壓機(jī)是由兩個(gè)尺寸不同而彼此連通的，以及置于缸筒內(nèi)的一對(duì)活塞組成，缸內(nèi)充滿水或油，如圖示：大小活塞的面積分別為，，假設(shè)忽略兩活塞的質(zhì)量及其與圓筒摩阻的影響，當(dāng)小活塞加力1時(shí)，求大活塞所產(chǎn)生的力解：由得，題2.3圖題2.4圖題2.5圖2.6如圖示高=1m的容器中，上半裝油下半裝水，油上部真空表讀數(shù)14500Pa，水下部壓力表讀數(shù)24500Pa，試求油的密度。解：由題意可得，解得2.7用兩個(gè)水銀測(cè)壓計(jì)連接到水管中心線上，左邊測(cè)壓計(jì)中交界面在中心點(diǎn)之下的距離為，其水銀柱高度為。右邊測(cè)壓計(jì)中交界面在中心點(diǎn)之下的距離為+，其水銀柱高為+?！?〕試求與的關(guān)系。〔2〕如果令水銀的相對(duì)密度為13.6，=136cm時(shí)，求是多少？題2.6圖題2.7圖解：〔1〕分別取左邊測(cè)壓計(jì)中交界面為等壓面得，解得h與Z的關(guān)系為：〔2〕當(dāng)Z=136cm時(shí)，2.9如圖示一鉛直矩形平板AB如圖2所示，板寬為1.5米，板高h(yuǎn)=2.0米，板頂水深h1=1米，求板所受的總壓力的大小及力的作用點(diǎn)。題2.9圖題2.10圖解：將坐標(biāo)原點(diǎn)放在水面與直板延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，水平向右為O-x軸，豎直向下為O-y軸，建立直角坐標(biāo)系O-xy，在y方向上h處取長(zhǎng)度為dh的矩形，作用力dF為在y方向上積分得總壓力F為總壓力的作用點(diǎn)為2.10如圖示為一側(cè)有水的傾斜安裝的均質(zhì)矩形閘門，其寬度=2m，傾斜角，鉸鏈中心位于水面以上=1m，水深=3m，求閘門開啟時(shí)所需鉛直向上的提升力，設(shè)閘門重力=0.196×105N。解：建立坐標(biāo)系O-xy，原點(diǎn)在O點(diǎn)，Ox垂直于閘門斜向下，Oy沿閘門斜向下，浸在水中的閘門上的作用力〔不計(jì)大氣壓力〕為設(shè)壓力中心為D到ox軸的距離為，那么有當(dāng)閘門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與G產(chǎn)生的合力矩與提升力T產(chǎn)生的力矩相等，那么有那么T大小為2.11如圖示，一水庫閘門，閘門自重=2500N，寬=3m，閘門與支撐間的摩擦系數(shù)=0.3，當(dāng)水深=1.5m時(shí)，問提升閘門所需的力為多少？解：將z軸取在閘門上，豎直向下，原點(diǎn)為水面與閘門的交匯點(diǎn)液面下深度處微面積dA上的微液作用dF為閘門上的總作用力為由力平衡解得2.12在水深2m的水池下部有一個(gè)寬為1m，高為=1m的正方形閘門，其轉(zhuǎn)軸在點(diǎn)處，試問在點(diǎn)處需加多大的水平推力，才能封閉閘門？題2.11圖題2.12圖解：將y軸取在閘門上，豎直向下，原點(diǎn)為水面與閘門延長(zhǎng)線的交匯點(diǎn)液面下深度h=y處微面積dA上的微液作用dF為閘門上的總作用力為設(shè)壓力中心為D到原點(diǎn)的距離為，那么有由得2.14如圖示，為一儲(chǔ)水設(shè)備，在點(diǎn)測(cè)得絕對(duì)壓強(qiáng)為=19600N/m2=2m，=1m，求半球曲面的垂直分力。題2.14圖解：由題意得，解得2.15一擋水壩如圖示，壩前水深8m，壩后水深2m，求作用在每米壩長(zhǎng)上總壓力的大小和方向。解：豎直方向段：方向段：方向段：各作用力如以以下圖，，作用在每米壩長(zhǎng)上總壓力的大小和方向?yàn)椋海?.16擋水弧形閘門如圖示，閘前水深H=18m,半徑R=8.5m，圓心角θ=450，門寬b=5m。求作用在弧形門上總壓力的大小和方向。題2.15圖題2.16圖解：壓力中心距液面為，曲面面積總作用力F在x，z向的分力、為總壓力為，與x軸的夾角為2.17盛有水的開口圓桶形容器，以角速度ω繞垂直軸O作等速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)露出桶底時(shí)，ω應(yīng)為假設(shè)干？〔如圖示中符號(hào)說明：坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在筒底中心處。圓筒未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，筒內(nèi)水面高度為h。當(dāng)容器繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中心處液面降至Ho，貼壁液面上升至H高度。容器直徑為D?！愁}2.17圖解：由回轉(zhuǎn)拋物體的體積恰好是高度為h的圓柱體體積之半得：所以第3章流體運(yùn)動(dòng)學(xué)3.1流體的速度分布為；，求t=1時(shí)過〔0,0〕點(diǎn)的流線及t=0時(shí)位于〔0,0〕點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)軌跡。解：〔1〕將，帶入流線微分方程得t被看成常數(shù)，那么積分上式得t=1時(shí)過〔0,0〕點(diǎn)的流線為〔2〕將，帶入跡線微分方程得解這個(gè)微分方程得跡的參數(shù)方程：，將時(shí)刻，點(diǎn)〔0,0〕代入可得積分常數(shù)：，。帶入上式并消去t可得跡線方程為：3.2給出流速場(chǎng)為，求空間點(diǎn)〔3,0,2〕在t=1時(shí)的加速度。解：根據(jù)加速度的定義可知：，，a在向分速度如下：t=1時(shí)，點(diǎn)〔3,0,2〕的加速度為：3.3流場(chǎng)的速度為，，，式中k為常數(shù)。試求通過〔1，0，1〕點(diǎn)的流線方程。解：將，，帶入流線微分方程得即k被看成常數(shù)，那么積分上式得，將點(diǎn)〔1，0，1〕代入得于是流線方程為3.4流場(chǎng)的速度為，，試確定t=to時(shí)通過〔xo,yo〕點(diǎn)的流線方程。A為常數(shù)。解：將，帶入流線微分方程得t被看成常數(shù)，那么積分上式得t=to時(shí)通過〔xo,yo〕點(diǎn)，得于是流線方程為3.5試證明以下不可壓縮流體運(yùn)動(dòng)中，哪些滿足連續(xù)方程，哪些不滿足連續(xù)方程？〔1〕，，?！?〕，，?！?〕〔是不為零的常數(shù)〕，。〔4〕，〔是不為零的常數(shù)〕。解：根據(jù)連續(xù)方程得定義，對(duì)于不可壓縮流體const，在直角坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程〔1〕因，滿足〔2〕因，滿足在圓柱坐標(biāo)系中當(dāng)時(shí)，滿足連續(xù)方程〔3〕因，滿足〔4〕因，滿足3.6三元不可壓縮流場(chǎng)中，，，且處，試求流場(chǎng)中的表達(dá)式。解：由不可壓縮流場(chǎng)中連續(xù)方程得積分得，由處得c=0所以流場(chǎng)中的表達(dá)式為3.7二元流場(chǎng)中圓周方向的分速度為，試求徑向分速度與合速度。解：對(duì)于平面二維流場(chǎng)，，連續(xù)方程為，代入解方程3.8三元不可壓縮流場(chǎng)中，，且處，試求流場(chǎng)中的表達(dá)式，并檢驗(yàn)是否無旋？解：由連續(xù)方程得積分得，由處得c=0所以流場(chǎng)中的表達(dá)式為由于，，可見該流體運(yùn)動(dòng)是有旋的3.9二元流場(chǎng)的速度勢(shì)為〔1〕試求，并檢驗(yàn)是否滿足連續(xù)條件和無旋條件。〔2〕求流函數(shù)。解：〔1〕，由于，滿足連續(xù)方程；由于，無旋〔2〕=1\*GB3①；=2\*GB3②積分式=1\*GB3①得=3\*GB3③將式③對(duì)x求偏導(dǎo)，并令其等于，即，可以判定f’(x)=0,f(x)=c即流函數(shù)為：3.10不可壓縮流場(chǎng)的流函數(shù)為〔1〕證明流動(dòng)有勢(shì)，并求速度勢(shì)函數(shù)。〔2〕求〔1，1〕點(diǎn)的速度。解：，〔1〕由于，無旋即有勢(shì)，由于對(duì)上式作不定積分得速度勢(shì)函數(shù)：〔2〕〔1，1〕點(diǎn)的速度為，3.11，，試求此流場(chǎng)中在，點(diǎn)處的線變率、角變率和角轉(zhuǎn)速。解：由，，，線變率為：，角變率為：角轉(zhuǎn)速為：3.12圓管過流斷面上的速度分布為，為管軸處最大流速，為圓管半徑，為某點(diǎn)距管軸的徑距。試求斷面平均速度。解：斷面平均速度題3.13圖題3.14圖3.13管路AB在B點(diǎn)分為兩支，=45cm，=30cm，=20cm，=15cm，=2m/s，=4m/s，試求，。解：由公式得，得，得3.14送風(fēng)管的斷面面積為50cm×50cm，求通過a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口向室內(nèi)輸送空氣。送風(fēng)口斷面面積為40cm×40cm，氣體平均速度為5m/s，試求通過送風(fēng)管過流斷面1-1、2-2、3-3的流速和流量。解：由于a,b,c,d四個(gè)送風(fēng)口完全相同，那么流斷面1-1、2-2、3-3的流量分別為：，，由，得四個(gè)送風(fēng)口的流速為由得，斷面1-1流速由得，斷面2-2流速斷面3-3流速第4章流體動(dòng)力學(xué)根底4.1重度γoil=8.82kN/m3的重油，沿直徑d=150mm輸油管路流動(dòng)，現(xiàn)測(cè)得其重量流量QG=490kN/h，問它的體積流量QV及平均流速v各為假設(shè)干？解：體積流量,平均流速4.2如以以下圖，水流過長(zhǎng)直圓管的、兩斷面，處的壓頭比處大45m，試問：(1)水的流動(dòng)方向？(2)水頭損失？設(shè)流動(dòng)不可壓，一維定常流，=50m?！矇侯^為/γ〕解：〔1〕假定流體從A到B，伯努利方程流動(dòng)不可壓縮，一維定常流，那么水頭損失，那么說明流體的流動(dòng)是從B到A〔2〕水頭損失=5m4.3水銀壓差計(jì)連接在水平放置的汾丘里流量計(jì)上，如圖。今測(cè)得其中水銀高差h=80mm,D=10厘米，d=5厘米，汾丘里流量計(jì)的流量系數(shù)μ=0.98。問水通過流量計(jì)的實(shí)際流量為假設(shè)干？題4.2圖題4.3圖解：由文丘流量計(jì)流量公式得其中，實(shí)際流量為4.4某一壓力水管安有帶水銀比壓計(jì)的畢托管，比壓計(jì)水銀面高差△h=2cm，求A點(diǎn)的流速uA。解：A點(diǎn)的流速4.5設(shè)用一附有水銀壓差計(jì)的文丘里管測(cè)定傾斜管內(nèi)水流的流量。d1=0.10m，d2=0.05m，壓差計(jì)讀數(shù)h=0.04m，文丘里管流量系數(shù)=0.98，試求流量Q。解：流量題4.4圖題4.5圖題4.6圖4.6一水射流流量L/s，以速度m/s，沖擊一固定葉片，折射=45，試求水作用于葉片的力。解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上平板對(duì)水流的作用力：那么水流對(duì)平板的作用力為：4.7消防隊(duì)員將水龍頭噴嘴轉(zhuǎn)至某一角度使水股由最高點(diǎn)降落時(shí)射到樓墻上點(diǎn)，該點(diǎn)高出地平面=26m，噴嘴出口比地面高=1.5m，噴嘴出口流速=25m/s，忽略空氣阻力，試求噴嘴出口距邊墻的最大水平距離〔即水平距離〕。解：噴嘴出口速度在豎直方向的分速度為水流到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為水平距離x為當(dāng)時(shí)，x取最大值4.8流體從長(zhǎng)的狹縫流出，沖擊一斜放的光滑平板，如以以下圖，試求流量分配及作用在平板上的力?！舶蠢硐肓黧w計(jì)〕，不計(jì)水流重力，，，。題4.7圖題4.8圖解：建立直角坐標(biāo)系，軸沿光滑平板斜向上，軸垂直于平板斜向左上列質(zhì)量守恒方程：，即=1\*GB3①同時(shí)，取0-0，1-1和2-2截面間的控制體，列方向的動(dòng)量守恒方程〔因忽略摩擦力，所以〕：即=2\*GB3②通過式=1\*GB3①和=2\*GB3②可得到，對(duì)控制體，列方向的動(dòng)量守恒方程：即作用在平板上的力為：4.10水流通過水平變截面直角彎管，進(jìn)口dA=25cm，pA=180KPa，QA=0.12m3／s，出口dB=20cm解：進(jìn)口端流速為，進(jìn)口端流速為列Bernoulli方程，得水流對(duì)彎管壁的作用力的分力所以水流對(duì)彎管壁的作用力為題4.11圖4.11流量m3/s的水流過的收縮彎管水平放置，彎管進(jìn)口直徑，壓力，彎管出口直徑。設(shè)流動(dòng)定常，無摩擦，求水流對(duì)彎管壁的作用力？解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，對(duì)面1—1、2—2列Bernoulli方程，得水流對(duì)彎管壁x、y方向的作用力分別為：水流對(duì)彎管壁的作用力為4.12射流沖擊一葉片如以以下圖，：d=10cm,,求當(dāng)葉片固定不動(dòng)時(shí)，葉片所受到的沖擊力為多少？(10分)題4.12圖解：建立直角坐標(biāo)系O-xy，Ox軸水平向右，Oy軸豎直向上，并取進(jìn)口與出口之間的局部為控制體對(duì)于射流沖擊問題，忽略阻力損失和重力影響意味著射流和折轉(zhuǎn)流各斷面處流速相等，即。射流的質(zhì)量流量為因葉片對(duì)稱，那么由控制體y方向上動(dòng)量守恒方程，并考慮到質(zhì)量守恒方程可得即：假設(shè)葉片對(duì)水的作用力大小Fx，方向沿x軸負(fù)方向，再建立控制體x方向上的動(dòng)量守恒方程式可得整理可得，x方向水對(duì)葉片的沖擊力Fx為

第5章圓管層流和縫隙流5.1管道直徑d=100mm，輸送水的流量為10kg/s，如水溫為50C，試確定管內(nèi)水流的流態(tài)。如用這管道輸送同樣質(zhì)量的石油，石油的密度ρ=850kg/m3，運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.14cm解：50C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.52×10-6水的雷諾數(shù)Re為：，紊流石油：，層流5.2有一梯形斷面的排水溝，底寬b=70cm，斷面的邊坡為1：1.5，當(dāng)水深h=40cm，斷面平均流速u=5.0cm/s，水溫100題5.2圖解：100C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.31×10水力直徑為，，層流和紊流都可能存在水流為層流時(shí)，故第6章圓管紊流和孔嘴流6.1有一水管，直徑為305mm，絕對(duì)粗糙度為0.6mm，水溫為10°C，設(shè)分別通過流量為60L／s和250L／s，并巳知當(dāng)流量為250L／s時(shí)，水力坡度(水力坡度i等于液流落差Δh與路途或水平距離之比，即。)為0.046，試分別判別兩者的流態(tài)和流區(qū)。解：10°C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.31×10-6〔1〕流量為60L／s時(shí)，，雷諾數(shù)，紊流光滑管區(qū)〔2〕流量為250L／s時(shí)，，雷諾數(shù)，紊流粗糙管過渡區(qū)6.2設(shè)有兩條材料不同而直徑均為l00mm的水管，一為鋼管(當(dāng)量粗糙度為0.46mm)，另一為舊生鐵管(當(dāng)量粗糙度為0.75mm)，兩條水管各通過流量為20L／s。試分別求兩管系數(shù)的沿程阻力并判別流區(qū)。解：取10°C的水為研究對(duì)象，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1.31×10水的流速，得雷諾數(shù)對(duì)鋼管，查圖，〔=3\*ROMANIII〕，沿程阻力對(duì)生鐵管，查圖，〔=4\*ROMANIV〕，沿程阻力6.3有一圓管，直徑為40mm，長(zhǎng)5m，當(dāng)量粗糙度0.4mm，水溫為20°C，問當(dāng)分別通過流量為0.05L／s，0.2L／s和解：20°C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1×10-6〔1〕流量為0.05L／s時(shí)，，，層流，，沿程水頭損失為〔2〕流量為0.2L／s時(shí)，，，紊流，，沿程水頭損失為〔3〕流量為6.0L／s時(shí)，，，紊流，，沿程水頭損失為6.4一矩形風(fēng)道，斷面為1200mm×600mm，通過45°C的空氣，風(fēng)量為42000m3／h.風(fēng)道壁面材料的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度△=0.1mm，在l=12m長(zhǎng)的管段中，用傾斜30°的裝有酒精的微壓計(jì)測(cè)得斜管中讀數(shù)α=7.5mm，酒精密度ρ=860kg解：空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)μ=1.81×10-5Pa.s，空氣密度為1.297kg/m3風(fēng)道當(dāng)量直徑，流速由伯努利方程：，解得，，用莫迪圖查得6.6如以以下圖從一平水箱中引出一條長(zhǎng)50m，直徑為100mm的管道，在管中間安裝一個(gè)閘閥(處于半開)，局部阻力系數(shù)為2.5。當(dāng)水頭H=4.0m時(shí)，其沿程阻力系數(shù)為0.025，試求此時(shí)的流量，井繪出水管的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。解：進(jìn)口損失系數(shù)為0.5，所以由得，流速流量為水管的總水頭線和測(cè)壓管水頭線為：6.7有一如以以下圖的水平突然擴(kuò)大管路，直徑d1=5cm，直徑d2=10cm，管中水流量Q=0.02m3／s。試求U形水銀壓差計(jì)中的壓差讀數(shù)△h題6.6圖題6.7圖解：U形水銀壓差計(jì)兩口之間伯努利方程為：局部阻力系數(shù)，流速，由得，所以6.8流速由v1變到v2的突然擴(kuò)大管路，如分為兩次擴(kuò)大(如以以下圖)，中間流速v取何值時(shí)，局部阻力損失最小，此時(shí)局部阻力損失為多少?井與一次擴(kuò)大時(shí)比擬。解：由于，所以，令，得此時(shí)局部阻力損失最小，一次擴(kuò)大時(shí)，所以為兩次擴(kuò)大局部阻力損失較小。6.9如以以下圖，某管直徑為200mm，流量為60L／s，該管原有一個(gè)90°C的折角，今欲減少其水頭損失，擬換為兩個(gè)45°的折角，或換為一個(gè)90°的緩彎(轉(zhuǎn)彎半徑R為題6.8圖題6.9圖解：管中流速，局部水頭損失分別為：，，，所以一個(gè)90°的緩彎減少局部水頭損失較多。6.10為測(cè)定90°彎管的局部水頭損失系數(shù)ζ值，可采用如以以下圖的裝置。巳知AB段管長(zhǎng)為10m，管徑為50mm，在阻力平方區(qū)情況下，沿程阻力系數(shù)λ為0.03。今通過流量為2.74L／s，管中水流處于阻力平方區(qū)，測(cè)得1、2兩側(cè)壓管的水面高差h為62.9cm。試求彎管的局部水頭損失系數(shù)ζ。解：列伯努利方程其中流速?gòu)澒艿木植克^損失系數(shù)為6.11有一梯形斷面渠道，底寬b=10m，均勻流水深h=3m，邊坡系數(shù)m=1，土壤的粗糙系數(shù)n=0.020，通過的流量Q=36m3／s。試求1km渠道長(zhǎng)度上的沿程阻力損失hf解：水力直徑，流速20°C時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν=1×10-6m粗糙系數(shù)n=0.020，查表得沿程阻力損失為所以沿程阻力損失為題6.10圖題6.12圖6.12水池中引出一根具有三段不同直徑的水管，如以以下圖，直徑d=50mm，D=200mm，l=100m，H=12m，局部阻力系數(shù)ζ進(jìn)＝0.5，ζ閥＝5.0，沿程阻力系數(shù)λ＝0.03，求管中通過的流量和流態(tài)〔水的運(yùn)動(dòng)粘度ν＝0.0101cm2/s〕。解：管徑突擴(kuò)時(shí)，管徑突縮時(shí)設(shè)水在粗管中的流速為，那么在細(xì)管中的流速為由解得，所以流量細(xì)管中雷諾數(shù)為，紊流粗管中雷諾數(shù)為，紊流6.13測(cè)定一90°彎頭的局部阻力系數(shù)如以以下圖，在A、B兩斷面接測(cè)壓管，管路直徑d=50mm，AB段管長(zhǎng)l=10m，流量Q＝2.74L/s，沿程阻力系數(shù)λ＝0.03，測(cè)壓管水頭差△h=0.629m，求彎頭的局部阻力系數(shù)ζ值。〔同6.10〕6.14一薄壁圓形孔口恒定射流，孔口直徑d=10mm，水頭H=2m，垂直收縮系數(shù)ε=0.63，流量系數(shù)μ=0.62，求泄流量Q。解：由于是恒定射流，所以6.15如以以下圖，用隔板將水流分成上、下兩局部水體，小孔口直徑d=20cm，v1≈v2≈0,上下游水位差H=2.5m，求泄流量Q。題6.13圖題6.15圖解：泄流量6.16如以以下圖，蓄水池長(zhǎng)L=10m，寬b=5m，在薄壁外開一d=40cm的小孔，孔中心處的水頭為3.0m。求水面降至孔口中心處所需的時(shí)間。解：由于泄空口直徑較大，取流量系數(shù)Cd=0.76.17水經(jīng)容器側(cè)壁上的薄壁小孔口自由出流。小孔中心到水面的高度，孔口直徑，容器中水面上的相對(duì)壓強(qiáng)，假設(shè)取流速系數(shù)，流量系數(shù)。試求孔口收縮斷面上的流速及流量。題6.16圖題6.17圖解：流速，流量6.18如以以下圖，泄水池側(cè)壁孔口處外加一管嘴，作用水頭H=4m，通過的流量為5m3／s，確定管嘴的直徑d解：由得6.19如以以下圖，油槽車的油槽長(zhǎng)為L(zhǎng)，直徑為D，油槽底部設(shè)卸油孔，孔口面積為A，流量系數(shù)為μ。試求該車充滿后所需的卸空時(shí)間。題6.18圖題6.19圖解：高度為z處長(zhǎng)方形斷面面積根據(jù)已有公式第7章管路計(jì)算7.1如以以下圖，一水平布置的串聯(lián)管道將水池中的水注人大氣中，管道為鋼管，d1＝75mm，l1＝24m；d2＝50mm，l2＝15m，求水頭為3.5m時(shí)的過流量。7.2如以以下圖,虹吸管將A池中的水輸入B池,管長(zhǎng),直徑,兩池的水面高差,最大超高,進(jìn)口阻力系數(shù)ξen=1.0，出口阻力系數(shù)ξex=1.0，轉(zhuǎn)彎的阻力系數(shù)ξb=0.2，沿程阻力系數(shù)λ=0.025，求流量Q及管道C點(diǎn)的真空度。題4.9圖解：取A池液面為位置水頭零位，對(duì)面1—1、2—2列Bernoulli方程〔〕取B端為位置水頭零位，對(duì)面2—2、3—3列Bernoulli方程聯(lián)立解得：，流量C點(diǎn)的真空度為73560Pa第8章相似理論8.1直徑為的光滑風(fēng)管，平均流速為，現(xiàn)用直徑為的光滑水管進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，為了動(dòng)力相似，水管中的流速應(yīng)為多大？假設(shè)在水管中測(cè)得壓差為水柱，那么在原型風(fēng)管中將產(chǎn)生多大的壓差？設(shè)水和空氣的溫度均為℃。解：℃時(shí)，水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度為，由雷諾數(shù)相等：得由歐拉數(shù)相等：得8.2油的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)為，用于黏滯阻力和重力都起作用的現(xiàn)象中，假設(shè)模型幾何比尺，求模型液體所應(yīng)有的黏滯系數(shù)值。解：由于模型幾何比尺，黏性為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，雷諾數(shù)相等重力為主導(dǎo)的兩種相似的流動(dòng)中，弗勞德數(shù)相等兩式聯(lián)立解得8.3直徑為的水管中，流速為，水溫為20℃，某段壓降為?，F(xiàn)用幾何比尺為3的小型風(fēng)管做模型實(shí)驗(yàn)，空氣的溫度也為20℃，兩管流動(dòng)均為水力光滑。求：〔1〕模型中的風(fēng)速；〔2〕模型相應(yīng)管段的壓降。解：〔1〕由雷諾數(shù)相等得〔2〕由歐拉數(shù)相等得8.4長(zhǎng)1.5m,寬0.3m的平板，在溫度為20℃的水內(nèi)拖拽。當(dāng)速度為3時(shí)，阻力為14N。計(jì)算相似板的尺寸，它在速度為18，絕對(duì)壓強(qiáng)為101.4、溫度為溫為15℃的空氣流中形成動(dòng)力相似條件，它的阻力估計(jì)為假設(shè)干？解：水和空氣的運(yùn)動(dòng)黏度分別為，由雷諾數(shù)相等得幾何比例尺所以模型板的長(zhǎng)和寬分別為3.5m和0.7m由得8.5球形固體顆粒在流體中的自由沉降速度與顆粒的直徑、密度以及流體的密度、動(dòng)力黏滯系數(shù)、重力加速度有關(guān)，試用定理確定自由沉降速度關(guān)系式8.6流體的壓強(qiáng)降是速度，密度，線性尺度，重力加速度，黏滯系數(shù)，外表張力及體積彈性模量的函數(shù)。即取作為根本物理量。試?yán)昧烤V分析法，將上述函數(shù)寫為無量綱式。?流體力學(xué)?選擇題庫第一章緒論1．與牛頓內(nèi)摩擦定律有關(guān)的因素是：A、壓強(qiáng)、速度和粘度； B、流體的粘度、切應(yīng)力與角變形率；C、切應(yīng)力、溫度、粘度和速度；D、壓強(qiáng)、粘度和角變形。2．在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，按照是否考慮流體的粘性，可將流體分為：A、牛頓流體及非牛頓流體；B、可壓縮流體與不可壓縮流體；C、均質(zhì)流體與非均質(zhì)流體； D、理想流體與實(shí)際流體。3．下面四種有關(guān)流體的質(zhì)量和重量的說法，正確而嚴(yán)格的說法是 。A、流體的質(zhì)量和重量不隨位置而變化；B、流體的質(zhì)量和重量隨位置而變化；C、流體的質(zhì)量隨位置變化，而重量不變；D、流體的質(zhì)量不隨位置變化，而重量隨位置變化。4．流體是 一種物質(zhì)。A、不斷膨脹直到充滿容器的；B、實(shí)際上是不可壓縮的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持靜止的。5．流體的切應(yīng)力 。A、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生；B、當(dāng)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于內(nèi)聚力，可以產(chǎn)生；C、僅僅取決于分子的動(dòng)量交換；D、僅僅取決于內(nèi)聚力。6．A、靜止液體的動(dòng)力粘度為0；B、靜止液體的運(yùn)動(dòng)粘度為0；C、靜止液體受到的切應(yīng)力為0； D、靜止液體受到的壓應(yīng)力為0。7．理想液體的特征是A、粘度為常數(shù)B、無粘性C、不可壓縮D、符合。8．水力學(xué)中，單位質(zhì)量力是指作用在單位_____液體上的質(zhì)量力。A、面積B、體積C、質(zhì)量D、重量9．單位質(zhì)量力的量綱是A、L*T-2B、M*L2*TC、M*L*T(-2)D、L(-1)*T10.單位體積液體的重量稱為液體的______，其單位。A、容重N/m2B、容重N/M3C、密度kg/m3D、密度N/m11.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12.液體黏度隨溫度的升高而____，氣體黏度隨溫度的升高而_____。A、減小，升高；B、增大，減??；C、減小，不變；D、減小，減小13.運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)的量綱是：A、L/T2B、L/T3C、L2/TD、L314.動(dòng)力粘滯系數(shù)的單位是：A、N*s/mB、N*s/m2C、m2/sD、15.以下說法正確的選項(xiàng)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。第二章流體靜力學(xué)根底1．在重力作用下靜止液體中，等壓面是水平面的條件是 。A、同一種液體； B、相互連通；C、不連通； D、同一種液體，相互連通。2．壓力表的讀值是A、絕對(duì)壓強(qiáng)；B、絕對(duì)壓強(qiáng)與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪?；C、絕對(duì)壓強(qiáng)加當(dāng)?shù)卮髿鈮?；D、當(dāng)?shù)卮髿鈮号c絕對(duì)壓強(qiáng)的差值。3．相對(duì)壓強(qiáng)是指該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)與 的差值。A、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；B、當(dāng)?shù)卮髿鈮?；C、工程大氣壓； D、真空壓強(qiáng)。4.圖示容器內(nèi)盛有兩種不同的液體，密度分別為，，那么有A、 B、C、 D、5.圖示盛水封閉容器中，1、2、3在同一水平面上，那么：A、 B、C、 D、 6.用U形水銀測(cè)壓計(jì)測(cè)A點(diǎn)壓強(qiáng)，，，A點(diǎn)的壓強(qiáng)是：A、63700； B、66640C、69580 D、 60760 7.一密閉容器內(nèi)下部為水，上部為空氣，液面下4.2米處的測(cè)壓管高度為2.2m，設(shè)當(dāng)?shù)貕簭?qiáng)為9800Pa，那么容器內(nèi)液面的絕對(duì)壓強(qiáng)為 A、2m ； B、1m；C、8m； D、-2m .8.用U形水銀測(cè)壓計(jì)測(cè)A點(diǎn)壓強(qiáng)，，，A點(diǎn)的真空值是A、63.70B、69.58C、104.37 D、260 9.一密閉容器內(nèi)下部為密度為的水，上部為空氣，空氣的壓強(qiáng)為p0。假設(shè)容器由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，那么在下落過程中容器內(nèi)水深為h處的壓強(qiáng)為：A、 B、 C、0 D、10.用的矩形閘門垂直擋水，水壓力對(duì)閘門底部門軸的力矩等于A. B. C. D.11.一灑水車以等加速度a向前平駛，如圖示，那么水車內(nèi)自由外表與水平面間的夾角等于 12.在等角速度旋轉(zhuǎn)液體中A、各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭等于常數(shù)；B、各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭不等于常數(shù)，但測(cè)壓管高度等于常數(shù)；C、各點(diǎn)的壓強(qiáng)隨水深的變化是線性關(guān)系；D、等壓面與質(zhì)量力不一定正交。13.圖示圓柱形容器內(nèi)充滿液體，并以等角速度繞Z軸旋轉(zhuǎn)，那么A、；B、；C、；D、。14.對(duì)于相對(duì)平衡液體，A、等壓面不一定是水平面；B、液體內(nèi)部同一等壓面上各點(diǎn)，處在自由液面下同一深度的面上；C、〔對(duì)于任意的〕；D、不成立。15.如以以下圖盛水U形管繞OZ軸以等角速度旋轉(zhuǎn)，測(cè)得管水深為，管水深為，那么O點(diǎn)壓強(qiáng)A、等于； B、等于；C、小于； D、介于和之間。16.圖示一半徑為R的圓柱形容器，內(nèi)盛有密度為的液體，假設(shè)容器以等角速度繞OZ軸旋轉(zhuǎn)，那么A點(diǎn)的壓強(qiáng)為 D.以上都不是。17．對(duì)于相對(duì)平衡液體，A、等壓面與質(zhì)量力不正交； B、等壓面不可能為水平面；C、等壓面的形狀與液體密度有關(guān)； D、兩種液體的交界面為等壓面。18．如以以下圖，等角速度旋轉(zhuǎn)容器，半徑為R，內(nèi)盛有密度為的液體，那么旋轉(zhuǎn)前后容器底壓強(qiáng)分布A、相同； B、不相同； C、相等； D、不相等。19.試舉例說明，對(duì)于相對(duì)平衡液體，在什么情況下，A、； B、；C、； D、。20.在等角速度旋轉(zhuǎn)的直立容器中，液體相對(duì)平衡時(shí)的壓強(qiáng)分布規(guī)律為A、； B、；C、； D、。其中為液面壓強(qiáng)；為計(jì)算點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)以下的深度；r為該點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的距離。21.液體受到外表壓強(qiáng)p作用后，它將_____地傳遞到液體內(nèi)部任何一點(diǎn)。A、毫不改變；B、有所增加；C、有所減小；D、只傳壓力不傳遞壓強(qiáng).22.但凡與水接觸的_______稱為受壓面。A、平面；B、曲面；C、壁面D、底面23.靜止的水僅受重力作用時(shí)，其測(cè)壓管水頭線必為_______。A、水平線；B、直線；C、斜線D、曲線24.在均質(zhì)連通的靜止液體中，任一________上各點(diǎn)壓強(qiáng)必然相等。A、平面；B、水平面；C、斜面；D、以上都不對(duì)25.靜止液體中靜水壓強(qiáng)與_____的一次方成正比。A、淹沒深度；B、位置高度；C、外表壓強(qiáng)；D、以上都不對(duì)26.任意形狀平面壁上靜水壓力的大小等于_____處靜水壓強(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；27.等壓面與質(zhì)量力關(guān)系是A、平行B、斜交C、正交D、無關(guān)28露天水池，水深5m處的相對(duì)壓強(qiáng)為：A、5kPA、B、49kPAC、147kPAD、205kPA、29直放置的矩形平板擋水，水深3m，靜水總壓力P的作用點(diǎn)，到水面的距離y為：A、1.25mB、1.5mC、2mD、2.5m30.均勻流是A、當(dāng)?shù)丶铀俣葹榱?；B、遷移加速度為零；C、向心加速度為零；D、合成加速度為零.31．變直徑管，直徑D1=320mm，D2=160mm，流速v1=1.5m/s，v2為A、3m/sB、4m/sC、6m/sD、9m/s32.粘性流體總水頭線沿程的變化是：A、沿程下降B、沿程上升C、保持水平D、前三種情況都有可能.33.粘性流體測(cè)壓管水頭線的沿程變化是：A、沿程下降B、沿程上升C、保持水平D、前三種情況都有可能34.變水頭收縮管出流：A、有當(dāng)?shù)丶铀俣群瓦w移加速度；B、有當(dāng)?shù)丶铀俣葻o遷移加速度；C、有遷移加速度無當(dāng)?shù)丶铀俣?；D、無加速度.35.以下描述正確的選項(xiàng)是：A、恒定流必為均勻流；B、三元流動(dòng)不可能是均勻流；C、恒定流的流線與跡線不一定重合；D、恒定流必為一元流.第三章一元流體動(dòng)力學(xué)根底1.歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程：中各項(xiàng)的量綱是 A、應(yīng)力 B、能量 C、加速度 D、上述答復(fù)都不對(duì)2.歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程在每點(diǎn)的數(shù)學(xué)描述是：A、流入的質(zhì)量流量等于流出的質(zhì)量流量B、單位質(zhì)量力等于加速度C、能量不隨時(shí)間而改變 D、服從牛頓第二定律 3.水流一定方向應(yīng)該是〔 〕A、從高處向低處流；B、從壓強(qiáng)大處向壓強(qiáng)小處流；C、從流速大的地方向流速小的地方流；D、從單位重量流體機(jī)械能高的地方向低的地方流。4.理想流體流經(jīng)管道突然放大斷面時(shí)，其測(cè)壓管水頭線〔 〕A、只可能上升； B、只可能下降；C、只可能水平； D、以上三種情況均有可能。5.在應(yīng)用恒定總流的能量方程時(shí)，可選用圖中的〔 〕斷面，作為計(jì)算斷面。A、1，2，3，4，5 B、1，3，5 C、2，4 D、2，3，46.圖示為水泵管路系統(tǒng)，斷面2－3分別為水泵進(jìn)出口斷面，水泵揚(yáng)程的計(jì)算公式為： 7.等直徑的虹吸管道下游為淹沒出流，如以以下圖，斷面的壓強(qiáng)水頭的絕對(duì)值為，〔即真空度〕那么的計(jì)算公式為〔 〕 8.設(shè)有一恒定分流，如以以下圖，，根據(jù)總流伯努利方程，可列〔 〕9.總流能量方程用于壓縮性可忽略的氣體時(shí)，下述論述中正確者為〔 〕A、及分別為第一斷面及第二斷面的相對(duì)壓強(qiáng)；B、及分別為第一及第二斷面的絕對(duì)壓強(qiáng)；C、、用相應(yīng)斷面的相對(duì)壓強(qiáng)或絕對(duì)壓強(qiáng)，不影響計(jì)算結(jié)果；D、上述方程只適用于液體，不適用于氣體。10.不可壓縮氣體總流能量方程中的分別代表〔 〕A、1和2斷面上的絕對(duì)壓強(qiáng)；B、1斷面上的絕對(duì)壓強(qiáng)及2斷面上的相對(duì)壓強(qiáng)；C、1和2斷面上的相對(duì)壓強(qiáng)；D、1斷面上的相對(duì)壓強(qiáng)及2斷面上的絕對(duì)壓強(qiáng)。11.當(dāng)空氣密度大于氣體的密度，且氣體由位于低處的1斷面流向2斷面時(shí)，氣體總流能量方程中的代表〔 〕A、單位重量氣體在流動(dòng)過程中損失的位能；B、單位重量氣體在流動(dòng)過程中增加的位能；C、單位體積氣體在流動(dòng)過程中損失的位能；D、單位體積氣體在流動(dòng)過程中增加的位能。12.不可壓縮氣體流動(dòng)時(shí)，下述論述中正確的為〔 〕A、總壓線、勢(shì)壓線及位壓線總是沿程下降的；B、總壓線、勢(shì)壓線及位壓線均可能沿程有升有降；C、總壓線及位壓線總是沿程下降的，勢(shì)壓線沿程可能有升有降；D、總壓線沿程總是下降的，勢(shì)壓線與位壓線沿程可能有升有降。13射流從管道出口垂直下線流入放在磅秤上的一水箱，經(jīng)水箱側(cè)壁孔口出流而保持水箱水位恒定，水重和箱重共為G，假設(shè)管道出口流量為Q，出口流速為，水股人射流速為，如圖示，那么磅秤上的重量讀數(shù)為〔 〕A、G B、 C、 D、14.射流從直徑為d的圓形噴嘴以速度V射出，沖擊在出口角度為的軸對(duì)稱曲線葉片上，該葉片的運(yùn)動(dòng)速度為u，如以以下圖。，假設(shè)忽略摩擦阻力和水頭損失，射流對(duì)運(yùn)動(dòng)葉片的沖擊力為〔 〕A、B、C、D、15.設(shè)水槽中固定裝置一水泵，如以以下圖。水泵將水流經(jīng)管嘴射向光滑平板后回落到水槽內(nèi)。管嘴直徑為d，射流速度為，平板折角為，射流進(jìn)入水槽的角度為，假設(shè)能量損失、空氣阻力、輪子與地面的摩擦阻力都不計(jì)，試問水槽的運(yùn)動(dòng)方向是〔〕A、向左； B、向右；C、靜止不動(dòng)；D、不能確定。16.一消防水槍以的速度向水平距離為30m，高也為30m的著火點(diǎn)噴水，當(dāng)水槍的最小仰角為〔 〕時(shí)，噴水方能到達(dá)目的地。A、； B、； C、； D、。17．水由噴口水平射出，沖擊在固定的垂直光滑平板上，噴口直徑，噴射流量，空氣對(duì)射流的阻力及射流與平板間的摩擦阻力不計(jì)，射流對(duì)平板的沖擊力等于； ； ； 18.實(shí)際流體在等直徑管道中流動(dòng)，在過流地面上有1、2、3點(diǎn)，那么有以下關(guān)系A(chǔ)、 B、 C、 D、 19.重力場(chǎng)中理想不可壓縮恒定流動(dòng)中同一條流線上兩點(diǎn)A、B，A點(diǎn)的流速大于B點(diǎn)的流速，那么A、A點(diǎn)的測(cè)壓管水頭>B點(diǎn)的測(cè)壓管水頭；B、A點(diǎn)的測(cè)壓管水頭<B點(diǎn)的測(cè)壓管水頭；C、A點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭>B點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭；D、A點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭<B點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭。20.動(dòng)量方程式中流速和作用力：A、流速有方向，作用力沒有方向。B、流速?zèng)]有方向，作用力有方向。C、都沒有方向。D、都有方向。21.動(dòng)能修正系數(shù)是反映過流斷面上實(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)，那么動(dòng)能修正系數(shù)的值接近于____.A、越不均勻；越??；均勻；1。B、越均勻；越??；均勻；1。C、越不均勻；越?。痪鶆?；零D、越均勻；越??；均勻；零第四章流動(dòng)阻力和能量損失1.輸水管道在流量和水溫一定時(shí)，隨著直徑的增大，水流的雷諾數(shù)Re就( )A、增大 B、減小 C、不變 D、不定2.圓管流動(dòng)的下臨界雷諾數(shù)為( )A、300 B、1200 3.雷諾實(shí)驗(yàn)中，由層流向紊流過渡的臨界流速和由紊流向?qū)恿鬟^渡的臨界流速之間的關(guān)系是( ) (D)不確定4.水和空氣兩種不同流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，臨界雷諾數(shù)的關(guān)系是()A、水.空氣B、水空氣C、水=空氣D、因溫度和壓力不同而不同5.管流的雷諾數(shù)Re是( )A、 B、 C、 D、 E、這些都不是式中：v斷面平均流速；D直徑； 運(yùn)動(dòng)黏度； 動(dòng)力粘度； 密度。6.雷諾數(shù)Re反映了( )的比照關(guān)系A(chǔ)、粘滯力與重力B、重力與慣性力C、慣性力與粘滯力 D、粘滯力與動(dòng)水壓力7.圓管流動(dòng)中，過流斷面上切應(yīng)力分布為( )8.圓管均勻流過流斷面上切應(yīng)力分布為A、拋物線分布，管壁處為零，管軸處最大；B、直線分布，管壁處最大，管軸處為零；C、均勻分布；D、層流為拋物線分布，紊流為對(duì)數(shù)分布。9.輸送流體的管道，長(zhǎng)度及管徑不變，在層流流態(tài)，欲使流量直徑一倍，，兩段的壓強(qiáng)差，應(yīng)增大為 10.輸送流體的管道，長(zhǎng)度及兩段的壓強(qiáng)差不變，在層流流態(tài)，欲使流量直徑一倍，，管徑應(yīng)為 11.輸送流體的管道，長(zhǎng)度及兩段的壓強(qiáng)差不變，層流流態(tài)，欲使管徑放大一倍，，那么流量應(yīng)為 A、2；B、4；C、8；D、1612.圓管層流流量變化與A、粘度成正比；B、管道半徑的平方成正比；C、壓降成反比；D、粘度成反比；E、管道直徑的立方成正比13.管道中紊流運(yùn)動(dòng)，過水?dāng)嗝媪魉俜植挤螦、均勻分布 B、直線變化規(guī)律C、拋物線規(guī)律 D、對(duì)數(shù)曲線規(guī)律14.水流在管道直徑、水溫、沿程阻力系數(shù)都一定時(shí)，隨著流量的增加，粘性底層的厚度就A、增加 B、減小 C、不變 D、不定15.在紊流粗糙管中，A、與紊流光滑區(qū)的阻力系數(shù)相同； B、粘性底層覆蓋粗糙凸起高度 ；C、阻力系數(shù)只取決于雷諾數(shù)；D、水頭損失與斷面平均流速的平方成正比；E、阻力系數(shù)與相對(duì)粗糙無關(guān)。16.水力半徑是A、濕周除以過水?dāng)嗝娣e B、過水?dāng)嗝娣e除以濕周的平方 C、過水?dāng)嗝娣e的平方根 D、過水?dāng)嗝娣e除以濕周17.A、B兩種流動(dòng)情況，如作用水頭，管長(zhǎng)，管徑，沿程阻力系數(shù)都相等，流量為A、 B、 C、 D、不定18.為保證測(cè)壓管的讀數(shù)差得到最大值，那么突然擴(kuò)大管的直徑比A、 B、 C、 D、19.水管用兩種布置方式A、B，兩種方式的管長(zhǎng)，管徑，進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)相同，出口高程相同，進(jìn)口高程不同，水深，兩種布置的流量關(guān)系和A、B兩種斷面的壓強(qiáng)關(guān)系是：A、 B、 C、D、 E、 F、20.圓形管道突然縮小的水頭損失計(jì)算公式為A、 B、 C、 D、21.短管淹沒出流的出口水頭損失為A、可不計(jì) B、 C、 D、22.雷諾數(shù)Re的物理意義可理解為A、粘性力與重力之比；B、慣性力與粘性力之比；C、重力與慣性力之比；D、壓力與粘性力之比。23.圓管層流，管軸心處的流速為。該斷面的斷面平均流速為A、 B、 C、 D、24.圓管突然擴(kuò)大的水頭損失可表示為A、 B、 C、 D、 25.在物面附近，紊流邊界層的流速梯度比相應(yīng)層流邊界層的流速梯度要_____，所以它比層流邊界層______產(chǎn)生別離。A、大，易；B、小，易；C、大，不易；D、小，不易。26.邊界層別離的必要條件是____。A、dp/dx<0；B、dp/dx>0；C、du/dy>0；D、du/dx>0。27.理想流體的繞流____別離現(xiàn)象.A、不可能產(chǎn)生；B、會(huì)產(chǎn)生；C、隨繞流物體外表變化會(huì)產(chǎn)生；D、根椐來流狀況判別是否會(huì)產(chǎn)生.28.為了減少______，必須把物體作成流線型。所謂流線型就是指流體流過物體是，其流線會(huì)自動(dòng)地______，以適合物體的形狀，使流體能順利地繞著流體流過。A、摩擦阻力，變直；B、摩擦阻力，變彎；C、壓差阻力，變直；D、壓差阻力，變彎。29.如以以下圖，半滿管流，直徑為D，那么水力半徑R=_________.A、D/2；B、2D；C、D/4；D、4D。30.在圓管流中，紊流的斷面流速分布符合：A、均勻規(guī)律；B、直線變化規(guī)律；C、拋物線規(guī)律；D、對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。31.在圓管流中，層流的斷面流速分布符合：A、均勻規(guī)律；B、直線變化規(guī)律；C、拋物線規(guī)律；D、對(duì)數(shù)曲線規(guī)律。32.變直徑管流，細(xì)斷面直徑D1，粗?jǐn)嗝嬷睆紻2=2D1，粗細(xì)斷面雷諾數(shù)的關(guān)系是：A、Re1=0.5Re2；B、Re1=Re2；C、Re1=1.5Re2；D、Re1=2Re2。33.圓形和正方形管道的斷面面積、長(zhǎng)度、相對(duì)粗糙度都相等，且通過的流量相等，那么管流為層流時(shí)兩種形狀管道的沿程損失之比為：A、0.785；B、1.255；C、0.575；D、1.535。34.圓管和正方形管道的斷面面積、長(zhǎng)度、相對(duì)粗糙度都相等，流動(dòng)屬紊流粗糙區(qū)，通過的流量相等，那么兩種形狀管道沿程水頭損失之比：A、1.255；B、0.886；C、3.125；D、0.258。第五章孔口管嘴管路流動(dòng)1.孔口在淹沒出流時(shí)的作用水頭為_____________。A、上下游水頭差；B、出口中心與上游水面的高差；C、出口中心發(fā)育下游水面的高差；D、出口斷面測(cè)壓管水頭。2.一般說來，在小孔自由出流中，至距孔口斷面______處水股收縮完畢，流線趨于平行，改斷面叫做收縮斷面，(孔口直徑為D)A、0.8D；B、0.5D； C、0.25D；D、0.33D。3.小孔口淹沒出流的流量，在上下游水位差不變的條件下，與出口淹沒深度的關(guān)系為：A、H2越大那么Q越大； B、H2越大那么Q越??；C、Q與H2成拋物線關(guān)系； D、Q與H2無關(guān)。4.在相同水頭H0的作用下，管嘴出流量Q1與同樣斷面面積的孔口出流量Q2的關(guān)系為A、 B、 C、 D、5.在孔口外接一管嘴，管嘴的出流量比同樣斷面積的孔口出流量大，其主要原因是_______。A、管嘴阻力增加； B、管嘴收縮系數(shù)增大；C、管嘴收縮斷面處產(chǎn)生了真空；D、孔口收縮斷面處產(chǎn)生了真空。6.由于真空區(qū)段的存在，虹吸管頂部高出____的高度Zs理論上不能大于最大真空度，即10m水柱。A、下游水面；B、上游水面；C、地面；D、管子出水口。7．在并聯(lián)管道上，因?yàn)榱髁坎煌?，所以雖然各單位重量液體_____相同，但通過各管的水流所損失機(jī)械能總量卻不相同。A、外表張力； B、粘滯力；C、測(cè)壓管水頭線；D、水頭損失。8．在并聯(lián)管路問題中：A、流徑每一短管路的水頭損失相加得總水頭損失；B、流徑所有管路的流量相同；C、流一管路的水頭損失相同；D、當(dāng)總流量時(shí)，可直接解得各管的流量。9.串聯(lián)管路作為長(zhǎng)管計(jì)算，忽略局部水頭損失與流速水頭那么 A、測(cè)壓管水頭線與管軸線重合；B、測(cè)壓管水頭線與總水頭線重合； C、測(cè)壓管水頭線是一條水平線；D、測(cè)壓管水頭線位于總水頭線上方。10.各并管水頭損失相等，只說明：A、各支管的水流單位時(shí)間內(nèi)的總計(jì)械能損失相等；B、各支管道上單位重量液體機(jī)械能損失相等；C、各支管的水流單位時(shí)間內(nèi)總位能損失相等；D、各支管道上單位重量液體動(dòng)能損失相等。11.水擊彈性波可以歸納為______波和______波兩類。A、均勻波和非均勻波； B、恒定和非恒定；C、逆行和順行波； D、均勻波和恒定波。12.簡(jiǎn)單管道末端閥門突然關(guān)閉發(fā)生水擊傳播過程中，第四階段液體狀態(tài)為：A、壓縮； B、恢復(fù)狀態(tài)；C、膨脹；D、不變。13.水擊波的傳播速度與管壁材料的彈性模量E，管徑D及管壁厚度等有關(guān)。管徑越______，那么水擊波傳播速度越?。籈越_____，那么水擊波的傳播速度越大。A、小，大； B、大，??； C、小，??； D、大，大。第七章不可壓縮流體動(dòng)力學(xué)根底1．假設(shè)流動(dòng)是一個(gè)坐標(biāo)量的函數(shù)，又是時(shí)間t的函數(shù)，那么流動(dòng)為A、一元流動(dòng)； B、二元流動(dòng)；C、一元非恒定流動(dòng)； D、一元恒定流動(dòng)。2．方程(分別為速度在三個(gè)坐標(biāo)軸方向的分量)成立的條件是A、理想流體；B、流體不可壓縮； C、連續(xù)介質(zhì)模型；D、流動(dòng)無旋。3．方程常數(shù)(為流體的密度，v斷面平均流速，A為總流的過流斷面面積)，成立的條件是A、理想流體 B、恒定流動(dòng) C、流體不可壓縮 D、流動(dòng)無旋。4．?dāng)嗝嫫骄魉賤與斷面上每一點(diǎn)的實(shí)際流速u的關(guān)系是( )A、 B、 C、 D、或5．不可壓縮流體的總流連續(xù)性方程適用于A、恒定流 B、非恒定流 C、恒定流非恒定流D、均不適用6．以以以下圖中，小方塊表示質(zhì)點(diǎn)在不同位置的運(yùn)動(dòng)情況。問哪些流動(dòng)屬于有勢(shì)流動(dòng)？ ) A、 B、 C、 D、7.勢(shì)函數(shù)滿足拉氏方程的條件是A、平面有勢(shì)流動(dòng)； B、不可壓縮流體的有勢(shì)流動(dòng)；C、不可壓縮流體的平面有勢(shì)流動(dòng)； D、不可壓縮流體的平面拉氏。8.流函數(shù)滿足拉氏方程的條件是〔〕A、平面不可壓縮流體的流動(dòng)； B、平面有勢(shì)流動(dòng)；C、不可壓縮流體的有勢(shì)流動(dòng)； D、不可壓縮流體的平面有勢(shì)流動(dòng)。9.流動(dòng)有勢(shì)的充分必要條件是 A、流動(dòng)是無旋的； B、必須是平面流動(dòng)；C、必須是無旋的平面流動(dòng)； D、流線是直線的流動(dòng)。10.當(dāng)以勢(shì)函數(shù)作為未知函數(shù)，求解拉氏方程時(shí)，固體壁面處的邊界條件為〔當(dāng)固體壁面本身不運(yùn)動(dòng)時(shí)〕〔 〕A、常數(shù)；B、；C、〔其中n為壁面法線方向〕；D、及〔n意義同上，為壁面切線方向〕。11.流網(wǎng)存在的充分必要條件是A、不可壓縮流體的流動(dòng)；B、不可壓縮流體的平面有勢(shì)流動(dòng)；C、有勢(shì)流動(dòng)； D、平面流動(dòng)。12.當(dāng)以流函數(shù)作為未知數(shù)。求解拉氏方程時(shí)，固體壁面處的邊界條件為(當(dāng)固體壁面本身不運(yùn)動(dòng)時(shí))A、(其中n為壁面法線方向)；B、常數(shù)C、及(n意義同上，為壁面切線方向)；D、及13.繪制流網(wǎng)時(shí)，自由水面線或固體邊界線為A、流線； B、等勢(shì)線；C、既不是流線，也不是等勢(shì)線； D、等流速線。第八章繞流運(yùn)動(dòng)1在邊界層內(nèi)____________與_____________有同量級(jí)大小A、慣性力，外表張力 B、慣性力，重力C、慣性力，彈性力 D、慣性力，粘滯力2.邊界層厚度與雷諾數(shù)Re的____成反比。雷諾數(shù)愈大，邊界層厚度越薄。A、平方； B、立方； C、平方根； D、立方根3.邊界層別離的必要條件是_______(坐標(biāo)x沿流動(dòng)方程，y沿物面外法線方向)。A、； B、； C、； D、。4.理想流體的繞流______________別離現(xiàn)象A、不可能產(chǎn)生；B、會(huì)產(chǎn)生；C、隨繞流物體外表變化會(huì)產(chǎn)生；D、根據(jù)來流情況判斷是否會(huì)產(chǎn)生。5.在低粘度流體的繞流中A、粘度對(duì)阻力的影響不明顯； B、用勢(shì)流理論即可求出繞流阻力；C、粘性的影響限于物體周圍的一狹窄區(qū)；D、形狀阻力總是主要的；E、求解繞流阻力時(shí)勢(shì)流理論不起作用。第九章相似原理1.動(dòng)力粘度的量綱是A、； B、； C、； D、 2.由功率P、流量、密度、重力加速度和作用水頭組成一個(gè)無量綱數(shù)是； ； ； 3.流體運(yùn)動(dòng)粘度的量綱是； ； ； 4.將正確答案的序號(hào)〔一個(gè)或幾個(gè)〕填入括號(hào)內(nèi)單位長(zhǎng)電線桿受風(fēng)吹的作用力F與風(fēng)速v、電線桿直徑D、、空氣的密度以及粘度有關(guān)，F(xiàn)可表示為A、；B、；C、； D、；E、 5.下面各種模型試驗(yàn)分別應(yīng)采用〔1〕雷諾準(zhǔn)那么；(2)歐拉準(zhǔn)那么；〔3〕佛勞德準(zhǔn)那么中的哪一個(gè)準(zhǔn)那么，將其序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)：A、測(cè)定管路沿程阻力系數(shù)； 〔 〕B、堰流模型實(shí)驗(yàn)； 〔 〕C、水庫經(jīng)水閘放水實(shí)驗(yàn)； 〔 〕D、氣體從靜壓箱中流至同溫大氣中； 〔 〕E、船的波浪阻力實(shí)驗(yàn)。 〔 〕 6.長(zhǎng)度比尺λl=50的船舶模型，在水池中以1m/s的速度牽引前進(jìn)，測(cè)得波浪阻力為0.02N，那么原型中需要的功率Nn=_______。A、2.17kw；B、32.4kw；C、17.8kw；D、13.8kw7.設(shè)模型比尺為1：100，符合重力相似準(zhǔn)那么，如果模型流量為1000m/s，那么原型流量為_____m/s.A、0.01；B、108；C、10；D、100008.設(shè)模型比尺為1：100，符合重力相似準(zhǔn)那么，如果模型流速6m/s，那么原型流速_______m/s.A、600；B、0.06；C、60；D、6000009.如模型比尺為1：20，考慮粘滯離占主要因素，采用的模型中流體與原型中相同，模型中流速為50m/s，那么原型中流速為______m/s。A、11.1；B、1000；C、2.5；D、22310.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。?流體力學(xué)?選擇題局部參考答案第一章緒論1.B2.D3.D4.D5.A6.C7.B8.C9.A10.B11.C12.A13.C14.B15.B第二章流體靜力學(xué)1.D2.B3.B4A5.B9.B11.A12.C13.A14.A16.A17.D18.B20.D21.A22.C23.A24.B25.D26.C27C28.C30.D31.C32.A33D34.A35.B第三章一元流體動(dòng)力學(xué)根底1.C2.D3.D4.A5.B6.C8.B9.B10.C11.C12.D18.B19.B20.D21.B第四章流動(dòng)阻力與能量損失1.B2.E3.A4.C5.A6.C7.B8.B12.D13.D14.B15.D16.D17.C21.C22.B23.D24.C25.D26.B27.A28.D29.C30.D31.C32.D第五章孔口管嘴管路流動(dòng)1.A2.C3.D4.C5.C6.B7.D8.C9.B10.B11.C12.B13.B第六章氣體射流〔略〕第七章不可壓縮流體動(dòng)力學(xué)根底1.C2.B3.B4.D5.C6.A、C7.B8.D9.A10.C11.B12.B13.A第八章繞流運(yùn)動(dòng)1.D2.C3.B4.A5.C第九章相似性原理與因次分析1.B2.A3.D4.C5.〔1〕、〔3〕、〔3〕、〔2〕、〔1〕10.D中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2023～2023學(xué)年第2學(xué)期?工程流體力學(xué)?試卷〔〕卷一．名詞解釋〔共10小題，每題3分，共30分〕粘滯性；量綱和諧；質(zhì)量力；微元控制體；穩(wěn)態(tài)流動(dòng)；動(dòng)量損失厚度；水力當(dāng)量直徑；逆壓力梯度；連續(xù)介質(zhì)假說；淹深二．選擇題〔共10小題，每題2分，共20分〕A1．液體粘度隨溫度的升高而___，氣體粘度隨溫度的升高而___()。A.減小，增大；B.增大，減?。籆.減小，不變；D.減小，減小B2．等角速度旋轉(zhuǎn)容器，半徑為R，內(nèi)盛有密度為的液體，那么旋轉(zhuǎn)前后容器底壓強(qiáng)分布( )；A.相同； B.不相同； 底部所受總壓力( )。A.相等；B.不相等。3．某點(diǎn)的真空度為65000Pa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為：A.65000Pa；B.55000Pa；C.35000Pa；D.165000Pa。4．靜止流體中任意形狀平面壁上壓力值等于___處靜水壓強(qiáng)與受壓面積的乘積〔〕。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;5．粘性流體靜壓水頭線的沿流程變化的規(guī)律是()。A．沿程下降B．沿程上升C．保持水平D．前三種情況都有可能。6．流動(dòng)有勢(shì)的充分必要條件是()。A．流動(dòng)是無旋的； B．必須是平面流動(dòng)；C．必須是無旋的平面流動(dòng)； D．流線是直線的流動(dòng)。7．動(dòng)力粘滯系數(shù)的單位是()。AN·s/mB.N·s/m2C.m28．雷諾實(shí)驗(yàn)中，由層流向紊流過渡的臨界流速和由紊流向?qū)恿鬟^渡的臨界流速之間的關(guān)系是()。A.＜；B.＞；C.＝；D.不確定9．在如以以下圖的密閉容器上裝有U形水銀測(cè)壓計(jì),其中1、2、3點(diǎn)位于同一水平面上，其壓強(qiáng)關(guān)系為：A.p1=p2=p3；B.p1>p2>p3；C.p1<p2<p3；D.p2<p1<p3。10．流函數(shù)(又稱拉格朗日流函數(shù))存在的充分必要條件是〔〕A.有勢(shì)流動(dòng)； B.不可壓縮流體的流動(dòng)；C.平面流動(dòng)； D.不可壓縮流體的平面流動(dòng)。三．計(jì)算題〔共3小題，共50分〕

1．

如以以下圖，一灑水車等加速度a=0.98m/s2向右行駛，求水車內(nèi)自由外表與水平面間的夾角；假設(shè)B點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)前位于水面下深為h=1.0m，距z軸為xB=－１.5m，求灑水車加速運(yùn)動(dòng)后該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)?！?5分〕2．水自壓力容器穩(wěn)定地流出。表壓，。噴嘴直徑，。假設(shè)不記管嘴內(nèi)的液體和管嘴本身的重力，試求管嘴上螺栓群共受多大的拉力？〔20分〕3．如以以下圖為一文丘里流量計(jì)，起作用的是漸縮管段，氣體流動(dòng)方向如圖，氣體密度，1－1和2－2截面直徑分別為600mm和400mm，U型管內(nèi)水柱高度為h=45mm，試計(jì)算體積流量〔忽略損失〕。(15分)試卷標(biāo)準(zhǔn)答案一．名詞解釋〔共10小題，每題3分，共30分〕粘滯性；量綱和諧；質(zhì)量力；微元控制體；穩(wěn)態(tài)流動(dòng)；動(dòng)量損失厚度；當(dāng)量直徑；逆壓力梯度；連續(xù)介質(zhì)假說；淹深粘滯性——流體在受到外部剪切力作用時(shí)發(fā)生變形(流動(dòng))，其內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對(duì)變形的抵抗，并以內(nèi)摩擦力的形式表現(xiàn)出來，這種流體的固有物理屬性稱為流體的粘滯性或粘性。量綱和諧——只有量綱相同的物理量才能相加減，所以正確的物理關(guān)系式中各加和項(xiàng)的量綱必須是相同的，等式兩邊的量綱也必然是相同的〔3分〕質(zhì)量力——作用于流場(chǎng)中每一流體質(zhì)點(diǎn)上的力，屬于非接觸力，其大小與質(zhì)量成正比。單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量力稱為單位質(zhì)量力。〔3分〕微元控制體——根據(jù)需要選取的具有確定位置和形狀的微元流體。控制體的外表稱為控制面穩(wěn)態(tài)流動(dòng)——流場(chǎng)中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間變化動(dòng)量損失厚度——與理想流體流動(dòng)相比，粘性流體在邊界層內(nèi)減速造成動(dòng)量損失，如果按理想流體流動(dòng)計(jì)算動(dòng)量〔放大速度〕，必須考慮壁面上移一個(gè)距離〔減小流道〕，這個(gè)距離稱為動(dòng)量損失厚度。水力當(dāng)量直徑——非圓截面的流道計(jì)算阻力損失時(shí)以水力當(dāng)量直徑代替圓管直徑，其值為4倍的流道截面積與濕周之比。逆壓力梯度——沿流動(dòng)方向上壓力逐漸升高，邊界層的流動(dòng)受抑制容易產(chǎn)生別離。連續(xù)介質(zhì)假說——將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成，流體質(zhì)點(diǎn)的物理性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)參量是空間坐標(biāo)和時(shí)間的單值和連續(xù)可微函數(shù)。淹深——流體中某點(diǎn)在自由面下的垂直深度。二．選擇題〔共10小題，每題2分，共20分〕1A；2B,A；3C；4C；5D；6A；7B；8B；9C；10D三．計(jì)算題〔共3小題，共50分〕

1．

如以以下圖，一灑水車等加速度a=0.98m/s2向右行駛，求水車內(nèi)自由外表與水平面間的夾角；假設(shè)B點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)前位于水面下深為h=1.0m，距z軸為xB=-１.5m，求灑水車加速運(yùn)動(dòng)后該點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)?！?5解：考慮慣性力與重力在內(nèi)的單位質(zhì)量力為〔取原液面中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)〕X=－a；Y=0；Z=－g

〔2分〕代入式

歐拉平衡微分方程：〔2分〕

得：積分得：

〔3分〕在自由液面上，有：x=z=0

；p=p0〔1分〕得：C=