流體力學(xué)試卷講解A

流體力學(xué)

試卷講解(A)一、是非題(共10分,每小題1分)1.凡切應(yīng)力與剪切變形速度呈線(xiàn)性關(guān)系的流體均為牛頓流體。()2.流體中任意一點(diǎn)所有的法向應(yīng)力在流體相鄰層與層之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)是相等的。()3.作用在物體上的液體總壓力的壓力中心就是受力面面積的形心。()4.一元流動(dòng)是指局限于直線(xiàn)的流動(dòng)。()5.流函數(shù)存在的條件是不可壓縮平面流動(dòng)。()6.納維-斯托克斯方程是不可壓流體最普遍的運(yùn)動(dòng)微分方程。()7.有壓圓管均勻?qū)恿鞯淖畲罅魉偈菙嗝嫫骄魉俚?.75倍。()加。()10.方程表示理想氣體一元等熵流動(dòng)。()8.流體平面無(wú)旋運(yùn)動(dòng)必須滿(mǎn)足。()9.受限射流中各橫截面上動(dòng)量是不相等的，沿程增加。()二、選擇題(共10分,每小題1分)1.按連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的概念，流體質(zhì)點(diǎn)是指（）。(a)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)空間相比足夠小量，又含有大量分子的微元體。2.絕對(duì)壓強(qiáng)pabs與相對(duì)壓強(qiáng)p、真空度pv、當(dāng)?shù)卮髿鈮簆a之間的關(guān)系是()。(a)pabs=

p+pv；(b)p

=pabs+pa；(c)pv=

pa－pabs；(d)p=

pv+pa。3.在液體中潛體所受浮力的大小應(yīng)()。

(a)與潛體的密度成正比；(b)與液體的密度成正比；(c)與潛體淹沒(méi)的深度成正比；(d)與液體表面的壓強(qiáng)成反比。4.一元恒定流動(dòng)的連續(xù)性方程為()。

(a)Q=

pAv；(b)1A1

=2A2；(c)p1A1

v1=p2A2

v2

；(d)A1

v1=A2

v2

。5.推導(dǎo)方程，需要的兩個(gè)假定條件是()。

①所取控制體端面為漸變流；②恒定流；③均勻流；④不可壓縮流；⑤無(wú)粘滯流。(a)①②；(b)①⑤；(c)①③

；(d)③⑤；(e)②④。6.如下圖，一等直徑水管，A-A為過(guò)流斷面，B-B為水平面，l、2、3、4為面上各點(diǎn)，各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物理量有以下關(guān)系()。(a)p1=p2；(b)p3

=p4；(c)z1+

p1/g=z2+

p2/g；(d)z3+

p3/g=z4+

p4/g。7.如果兩個(gè)流體是力學(xué)相似，它們則應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是()。(a)Frp=Frm；(b)Rep=Rem

；(c)Cap=Cam；(d)Nep=Nem。8.一變徑管流，細(xì)斷面直徑為d1，粗?jǐn)嗝嬷睆絛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

。9.工業(yè)管道的沿程摩擦阻力系數(shù)，在紊流過(guò)渡區(qū)隨雷諾數(shù)的增加而()。(a)增加；(b)減?。?c)不變；(d)不定。10.一元?dú)饬髦?，Ma>1時(shí)，隨著斷面面積的增大，則流速和密度應(yīng)分別()。(a)增大，減??；(b)增大，增大；(c)減小，增大；(d)減小，減小。三、填空題（共20分,每空1分）1.液體的粘滯性隨溫度的升高而

，氣體的粘滯性隨溫度的升高而

。

減小增大2.盛液容器繞鉛直軸作等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體為非均質(zhì)體，則可知等壓面應(yīng)是

面和

面。等密等溫3.流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)可以分解為

、

、

和

。平移運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線(xiàn)變形運(yùn)動(dòng)角變形運(yùn)動(dòng)4.流速場(chǎng)ux=4y，uy=4x的流函數(shù)為

。=x2+y25.通過(guò)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定沿程阻力系數(shù)，根據(jù)變化特征，可將流動(dòng)分為五個(gè)阻力區(qū)，亦即

、

、

、

和

,其中在

.區(qū)內(nèi)，與Re無(wú)關(guān)。層流區(qū)臨界過(guò)渡區(qū)

紊流光滑區(qū)紊流過(guò)渡區(qū)紊流粗糙區(qū)紊流粗糙6.

是產(chǎn)生水擊現(xiàn)象的外界條件，而

和

發(fā)生水擊現(xiàn)象的內(nèi)在原因。引起管路中流速突然變化的因素液體本身具有可壓縮性和慣性管壁具有彈性7.在馬赫數(shù)Ma=

的L處求得的管長(zhǎng)就是等溫管流的最大管長(zhǎng)；在Ma=

的L處求得的管長(zhǎng)就是絕熱管流的最大管長(zhǎng)。1四、計(jì)算題（共40分）1.

如下圖,一貯水容器的壁上裝有3個(gè)直徑d=3m的半球形蓋,已知H=2.5m,h=1.5m,求這3個(gè)蓋所受的靜水總壓力。（10分）【解】向上；

向下；

，向左；

，向下。

2.消防管路直徑D=200mm,末端收縮形噴嘴的出口直徑d=50mm，噴嘴和管路用法蘭盤(pán)連接，其上裝有4個(gè)螺栓，求當(dāng)流量Q=0.1m3/s時(shí)，每個(gè)螺栓上所受的拉力。（15分）【解】以噴席嘴與南管連釋接處退截面剃到出木口截暗面及弄其間水管壁條作為水控制辨體，筑并設(shè)令噴嘴張對(duì)水害的作紀(jì)用力公為F'，則水蘇流對(duì)襯每個(gè)斬螺栓械的作駛用力公大小啞為f=F'/4，且方狀向相吵反。由連杠續(xù)性怖方程桿，可客知建立11績(jī)-2閑2間的列能量盡方程狂，可葉得寫(xiě)出禾該控掙制體賠的恒供定總蘋(píng)流動(dòng)狼量方摔程3.某兩各層樓男的供繩暖立田管,管段嘴落1的直崖徑為20寶mm慚,總長(zhǎng)代為20努m,Σζ1=1師5。管段2的直戀?gòu)綖?0村m,Σζ1=1倆5,管路線(xiàn)的λ=0蚊.0乏25城,干管系中的役流量QV=1焰×1倒0-3m3/s摔,求QV1和QV2。(1鍛5分)QVQV【解】先算亦出各饒管段逐的管煤路阻索抗則由，得五、片簡(jiǎn)答武題(共20分，磨每小攜題5分)1.試從招力學(xué)踢分析待的角版度，賤比較全流體織與固躲體對(duì)解外力智抵抗垃能力緣瑞的差圍別。【答】在其糖彈性怕范圍訪(fǎng)內(nèi)，直固體攜存在調(diào)抗拉鵝、抗音壓和借抗切捐等三變方面櫻的能擔(dān)力；趕流體娃則不泉同，宵液體侄在容揮器中倦有一尾定的酬抗壓笛能力冶，有童極微煌弱的限抗拉擴(kuò)能力紹，但歐靜止成狀態(tài)悉下，僅包括她氣體廁在內(nèi)裕，均胳不能勤承受已切向囑力的銷(xiāo)作用貼，即挺流體數(shù)具有(易)流動(dòng)干性。2.結(jié)合統(tǒng)公式年的推挖導(dǎo)，靈說(shuō)明揪總流梅伯努房誠(chéng)利方告程的咐適用柱條件煎?！敬稹靠偭鞒圆永礁统痰挠堰m用夕條件剃包括柄恒定扛流動(dòng)歪、質(zhì)啟量力納僅為授重力粱、不測(cè)可壓乘縮流停體、婚所取曉斷面屈為漸栽變流雞斷面意和兩梢斷面闖無(wú)分吃流和嫩匯流展等。3.什么政是邊調(diào)界層?提出芳邊界璃層概弦念對(duì)焰流體終力學(xué)辣研究擦有何富意義?【答】實(shí)際雜流體龜流經(jīng)暢物體脊表面純時(shí)，細(xì)由于臟粘性夸的存艦在，便緊帖買(mǎi)固體環(huán)表面仆的流堪體流昌速為侵零，岸但隨急距壁割面距仁離的比增大銀，壁涉面對(duì)瓦流體召的影桑響減浙弱，貧流速獨(dú)迅速令增大趨，至緣瑞一定僵距離懇處就新接近鋪不受帥擾動(dòng)瞧的速井度。報(bào)這樣搶?zhuān)谏拦腆w礦邊界儉附近寧流區(qū)樓，有意相當(dāng)嫩大的用流動(dòng)關(guān)梯度夫，這四個(gè)很莖薄的較流區(qū)捧就稱(chēng)柳為附傾面層垃。流美區(qū)引膠入附葡面層郵概念徐的重洪要意脖義就虎在于叔將流季場(chǎng)劃督分為晝兩個(gè)孟不同僑的區(qū)香域，筍即勢(shì)艇流區(qū)秩和附供面層舌。在僚勢(shì)流串區(qū)，辜利用距理想宋流體披能量石方程捷，計(jì)瘡算得刮到附臂面層封邊界興上的宿壓強(qiáng)厘和流兔速分掙布，劈燕作為紫附面稍層的揪計(jì)算寄基礎(chǔ)彎。4.什么膜叫氣梁體射叨流？磁試說(shuō)頂明它姐與孔膛口出態(tài)流、鉤管嘴持出流瓶之間嗚的不棗同?！敬稹繗怏w遭自孔靈口、語(yǔ)管嘴曉或條顆縫向責(zé)向外躲界氣訂體噴巖射所珍形成宮的流哨動(dòng)，良稱(chēng)為卡氣體嚷淹沒(méi)息射流襖，簡(jiǎn)涌稱(chēng)為菊氣體返射流揚(yáng)。射流抵討論第的是騙出流紙后的溜流速客