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工程流体力学选择题习题

工程流体力学选择题习题
工程流体力学选择题习题

第一章 绪论

1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是:

A 、压强、速度和粘度;

B 、流体的粘度、切应力与角变形率;

C 、切应力、温度、粘度和速度;

D 、压强、粘度和角变形。 2.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为:

A 、牛顿流体及非牛顿流体;

B 、可压缩流体与不可压缩流体;

C 、均质流体与非均质流体;

D 、理想流体与实际流体。 3.下面四种有关流体的质量和重量的说法,正确而严格的说法是 。

A 、流体的质量和重量不随位置而变化;

B 、流体的质量和重量随位置而变化;

C 、流体的质量随位置变化,而重量不变;

D 、流体的质量不随位置变化,而重量随位置变化。 4.流体是

一种物质。

A 、不断膨胀直到充满容器的;

B 、实际上是不可压缩的;

C 、不能承受剪切力的;

D 、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。 5.流体的切应力

A 、当流体处于静止状态时不会产生;

B 、当流体处于静止状态时,由于内聚力,可以产生;

C 、仅仅取决于分子的动量交换;

D 、仅仅取决于内聚力。

6.A 、静止液体的动力粘度为0; B 、静止液体的运动粘度为0;

C 、静止液体受到的切应力为0;

D 、静止液体受到的压应力为0。

7.理想液体的特征是

A 、粘度为常数

B 、无粘性

C 、不可压缩

D 、符合

RT p ρ=。

8.水力学中,单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。

A 、面积

B 、体积

C 、质量

D 、重量 9.单位质量力的量纲是

A 、L*T -2

B 、M*L 2*T

C 、M*L*T(-2)

D 、L(-1)*T 10.单位体积液体的重量称为液体的______,其单位。

A 、容重N/m 2

B 、容重N/M 3

C 、密度kg/m 3

D 、密度N/m 3

11.不同的液体其粘滞性_____,同一种液体的粘滞性具有随温度______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.液体黏度随温度的升高而____,气体黏度随温度的升高而_____。

A 、减小,升高;

B 、增大,减小;

C 、减小,不变;

D 、减小,减小 13.运动粘滞系数的量纲是:

A 、L/T 2

B 、L/T 3

C 、L 2/T

D 、L 3/T 14.动力粘滞系数的单位是:

A 、N*s/m

B 、N*s/m 2

C 、m 2/s

D 、m/s 15.下列说法正确的是:

A 、液体不能承受拉力,也不能承受压力。

B 、液体不能承受拉力,但能承受压力。

C 、液体能承受拉力,但不能承受压力。

D 、液体能承受拉力,也能承受压力。

第二章 流体静力学

1.在重力作用下静止液体中,等压面是水平面的条件是

A 、同一种液体;

B 、相互连通;

C 、不连通;

D 、同一种液体,相互连通。

2.压力表的读值是

A 、绝对压强;

B 、绝对压强与当地大气压的差值;

C 、绝对压强加当地大气压;

D 、当地大气压与绝对压强的差值。 3.相对压强是指该点的绝对压强与 的差值。

A 、标准大气压;

B 、当地大气压;

C 、工程大气压;

D 、真空压强。

4.图示容器内盛有两种不同的液体,密度分别为1ρ,2ρ,则有

A 、g

p

z g p z B B A A 11ρρ+=+

B 、g

p z g p z C C A

A 21ρρ+=+

C 、g

p

z g p z D

D B B 21ρρ+=+

D 、g

p z g p z C C B

B 21ρρ+=+

O

5.图示盛水封闭容器中,1、2、3在同一水平面上,则:

A 、

321p p p >>

B 、

321p p p << C 、312p p p >>

D 、

321p p p <=

6.用U 形水银测压计测A 点压强,mm 5001

=h ,mm 3002=h ,A 点的压强是:

A 、637002m N

B 、666402m N

C 、695802m N

D 、

607602m N

7.一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下4.2米处的测压管高度为2.2m ,设当地压强为9800Pa ,则容器内液面的绝对压强为

水柱。

A 、2m ;

B 、1m ;

C 、8m ;

D 、-2m

.

8.用U 形水银测压计测A 点压强,mm 5001

=h ,mm 3002=h ,A 点的真空值是

A 、63.702m kN

B 、69.582m kN

C 、104.372m kN

D 、2602m kN

9.一密闭容器内下部为密度为ρ的水,上部为空气,空气的压强为p 0。若容器由静止状态自由下落,则

在下落过程中容器内水深为h 处的压强为: A 、

gh p ρ+0

B 、

0p

C 、0

D 、

gh p ρ-0

10.用m 14m ?的矩形闸门垂直挡水,水压力对闸门底部门轴的力矩等于

A.m kN 53.104?

B.m kN 8.156?

C.

m kN 24.249?

D.

m kN 2.627?

11.一洒水车以等加速度a 向前平驶,如图示,则水车内自由表面与水平面间的夹角α等于

g

a

A arctan

.

a

g

B a r c t a n

.

2

2

arcsin

.g

a a C + 2

2

arccos

.g

a g D +

12.在等角速度旋转液体中

A 、各点的测压管水头等于常数;

B 、各点的测压管水头不等于常数,但测压管高度等于常数;

C 、各点的压强随水深的变化是线性关系;

D 、等压面与质量力不一定正交。

13.图示圆柱形容器内充满液体,并以等角速度ω绕Z 轴旋转,则

A 、

gh p A ρ=; B 、gb p p A B ρ+=; C 、2022

1

r gh p C ρωρ+=; D 、B D p p =。

14.对于相对平衡液体,

A 、等压面不一定是水平面;

B 、液体内部同一等压面上各点,处在自由液面下同一深度的面上;

C 、γ

γ

p

z p

z +

=+

21

(对于任意的21,z z )

; D 、)d d d (d z Z y Y x X p ++=ρ不成立。

15.如图所示盛水U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转,测得I 管水深为h 1,II 管水深为h 2,则O 点压强

A 、等于1gh ρ;

B 、等于2gh ρ;

C 、小于2gh ρ;

D 、介于1gh ρ和

2gh ρ之间。

h 2

16.图示一半径为R 的圆柱形容器,内盛有密度为ρ的液体,若容器以等角速度ω绕OZ 轴旋转,则A

点的压强为

;.A 0gh p ρ+

;2

1.B 220R gh p ρωρ+

+ ;21

.C 220R p ρω+

D.以上都不

是。

17.对于相对平衡液体,

A 、等压面与质量力不正交;

B 、等压面不可能为水平面;

C 、等压面的形状与液体密度有关;

D 、两种液体的交界面为等压面。

18.如图所示,等角速度ω旋转容器,半径为

R ,内盛有密度为ρ的液体,则旋转前后容器底压强分布

A 、相同;

B 、不相同;

C 、相等;

D 、不相等。

19.试举例说明,对于相对平衡液体,在什么情况下,

A 、()z c g

p

z =+

ρ;

B 、()x c g

p

z =+

ρ; C 、()y x c g

p

z ,=+

ρ; D 、

0p p =。

20.在等角速度旋转的直立容器中,液体相对平衡时的压强分布规律为

A 、

2202

1

r gh p p ωρ++=;

B 、

2202

1

r p p ω+=;

C 、

gh p p ρ+=0;

D 、

2202

1

r gh p p ωρ+-=。

其中

0p 为液面压强;h 为计算点在坐标原点以下的深度;r 为该点到旋转轴的距离。

21.液体受到表面压强p 作用后,它将_____地传递到液体内部任何一点。 A 、毫不改变;B 、有所增加;C 、有所减小;D 、只传压力不传递压强. 22.凡是与水接触的_______称为受压面。 A 、平面;B 、曲面;C 、壁面D 、底面

23.静止的水仅受重力作用时,其测压管水头线必为_______。

A 、水平线;

B 、直线;

C 、斜线

D 、曲线

24.在均质连通的静止液体中,任一________上各点压强必然相等。 A 、平面; B 、水平面; C 、斜面; D 、以上都不对 25.静止液体中静水压强与_____的一次方成正比。

A 、淹没深度;

B 、位置高度;

C 、表面压强;

D 、以上都不对

26.任意形状平面壁上静水压力的大小等于_____处静水压强乘以受压面的面积。 A 、受压面的中心;B 、受压面的重心;C 、受压面的形心;D 、受压面的垂心; 27.等压面与质量力关系是

A 、平行

B 、斜交

C 、正交

D 、无关 28露天水池,水深5m 处的相对压强为:

A 、5kPA 、

B 、49kPA

C 、147kPA

D 、205kPA 、

29直放置的矩形平板挡水,水深3m ,静水总压力P 的作用点,到水面的距离y 为: A 、1.25m B 、1.5m C 、2m D 、2.5m 30.均匀流是

A 、当地加速度为零;

B 、迁移加速度为零;

C 、向心加速度为零;

D 、合成加速度为零.

31.变直径管,直径D 1=320mm ,D 2=160mm ,流速v 1=1.5m/s ,v 2为 A 、3m/s B 、4m/s C 、6m/s D 、9m/s 32.粘性流体总水头线沿程的变化是:

A 、沿程下降

B 、沿程上升

C 、保持水平

D 、前三种情况都有可能. 33.粘性流体测压管水头线的沿程变化是:

A 、沿程下降

B 、沿程上升

C 、保持水平

D 、前三种情况都有可能 34.变水头收缩管出流:

A 、有当地加速度和迁移加速度;

B 、有当地加速度无迁移加速度;

C 、有迁移加速度无当地加速度;

D 、无加速度. 35.以下描述正确的是:

A 、恒定流必为均匀流;

B 、三元流动不可能是均匀流;

C 、恒定流的流线与迹线不一定重合;

D 、恒定流必为一元流.

第三章 流体动力学基础

1.欧拉运动微分方程:p f dt u d ?-=ρ

1

中各项的量纲是 A 、应力 B 、能量

C 、加速度

D 、上述回答都不对

2.欧拉运动微分方程在每点的数学描述是:

A 、流入的质量流量等于流出的质量流量

B 、单位质量力等于加速度

C 、能量不随时间而改变

D 、服从牛顿第二定律

3.水流一定方向应该是( )

A 、从高处向低处流;

B 、从压强大处向压强小处流;

C 、从流速大的地方向流速小的地方流;

D 、从单位重量流体机械能高的地方向低的地方流。 4.理想流体流经管道突然放大断面时,其测压管水头线( )

A 、只可能上升;

B 、只可能下降;

C 、只可能水平;

D 、以上三种情况均有可能。

5.在应用恒定总流的能量方程时,可选用图中的( )断面,作为计算断面。

A 、1,2,3,4,5

B 、1,3,5

C 、2,4

D 、2,3,4

1

122

3

34

45

5

6.图示为水泵管路系统,断面2-3分别为水泵进出口断面,水泵扬程的计算公式为:

z H A =)( 43205)(--++=w w h h z H B g

V h h z H C w w 2)(244

320+++=--

g

p g p

H D ρρ2

3)(-

=

7.已知等直径的虹吸管道下游为淹没出流,如图所示,

c c -断面的压强水头的绝对值为

g

p c ρ,(即真

空度)则

g

p c

ρ的计算公式为( )

c c

Z g

p =ρ)

1( c c Z Z g p +=ρ)

2( D c c h Z Z g

p

++=ρ)3(

c w c c c h g

V Z g p -++=02)4(2

ρ

F

8.设有一恒定分流,如图所示,321Q Q Q +=,根据总流伯努利方程,可列(

3121222)(2

33332222221111--+++++++=++w w h h g

V g p Z g V g p Z g V g p Z A αραραρ

3

121322

33333222222211111)2()2()2()(--+++++++=++w w h gQ h gQ g

V g p Z gQ g V g p Z gQ g V g p Z gQ B ρραρραρραρρ2122

22222211111)2()2()(-+++=++w h gQ g

V g p Z gQ g V g p Z gQ C ραρραρρ

3133

33333211111)2()2()(-+++=++w h gQ g

V g p Z gQ g V g p Z gQ D ραρραρρ

3

2

2

3

9.总流能量方程21222

222221111-+++=++l h g

V g p Z g V g p Z αραρ用于压缩性可忽略的气体

时,下述论述中正确者为(

A 、1p 及2p 分别为第一断面及第二断面的相对压强;

B 、1p 及2p 分别为第一及第二断面的绝对压强;

C 、

1p 、2p 用相应断面的相对压强或绝对压强,不影响计算结果;

D 、上述方程只适用于液体,不适用于气体。

10.不可压缩气体总流能量方程

2

12

))((2

2

22122

11-++

=--++

l a p V p Z Z g V p ρρρρ中的

21,p p 分别代表( )

A 、1和2断面上的绝对压强;

B 、1断面上的绝对压强及2断面上的相对压强;

C 、1和2断面上的相对压强;

D 、1断面上的相对压强及2断面上的绝对压强。 11.当空气密度a ρ大于气体的密度ρ

,且气体由位于低处的1断面流向2断面时,气体总流能量方程中

的))((12Z Z g a

--ρρ代表( )

A 、单位重量气体在流动过程中损失的位能;

B 、单位重量气体在流动过程中增加的位能;

C 、单位体积气体在流动过程中损失的位能;

D 、单位体积气体在流动过程中增加的位能。 12.不可压缩气体流动时,下述论述中正确的为(

A 、总压线、势压线及位压线总是沿程下降的;

B 、总压线、势压线及位压线均可能沿程有升有降;

C 、总压线及位压线总是沿程下降的,势压线沿程可能有升有降;

D 、总压线沿程总是下降的,势压线与位压线沿程可能有升有降。

13射流从管道出口垂直下线流入放在磅秤上的一水箱,经水箱侧壁孔口出流而保持水箱水位恒定,水重

和箱重共为G ,若管道出口流量为Q ,出口流速为0V ,水股人射流速为1V ,如图示,则磅秤上的重量读数为(

A 、G

B 、0QV G ρ+

C 、1QV G ρ+

D 、4

2

0d gh

G πρ+

Q

14.射流从直径为d 的圆形喷嘴以速度V 射出,冲击在出口角度为β2的轴对称曲线叶片上,该叶片的运动

速度为u ,如图所示。u V

>,若忽略摩擦阻力和水头损失,射流对运动叶片的冲击力x F 为( )

A 、2

2

4

V

d πρ

B 、)cos 1(4

222

βπρ

-V d

C 、)cos 1)((4

22

βπρ

--u V V d D 、)cos 1()(4

222

βπρ

--u V d

x

15.设水槽中固定装置一水泵,如图所示。水泵将水流经管嘴射向光滑平板后回落到水槽内。已知管嘴直

径为d ,射流速度为0V ,平板折角为θ,射流进入水槽的角度为α,若能量损失、空气阻力、轮

子与地面的摩擦阻力都不计,试问水槽的运动方向是〔〕

A 、向左;

B 、向右;

C 、静止不动;

D 、不能确定。 16.一消防水枪以s m 460

=V 的速度向水平距离为30m ,高也为30m 的着火点喷水,当水枪的最小仰角

为( )时,喷水方能达到目的地。 A 、?32;

B 、?5.49;

C 、?3.57;

D 、?75。

17.水由喷口水平射出,冲击在固定的垂直光滑平板上,喷口直径

m

1.0=d ,喷射流量

m 4.03=Q ,空气对射流的阻力及射流与平板间的摩擦阻力不计,射流对平板的冲击力等于

kN 38.20)1(; kN 73.199)2(; kN 5.143)3(

; (4)49.6kN

d

18.实际流体在等直径管道中流动,在过流地面II I ,上有1、2、3点,则有下列关系

A 、γ

γ

2

21

1

p Z p Z +

=+

B 、γ

γ

3

31

1p Z p Z +

=+

C 、γ

γ

3

32

2

p Z p Z +

=+

D 、γ

γ

γ

3

32

21

1p Z p Z p Z +

≠+

≠+

I II

19.重力场中理想不可压缩恒定流动中同一条流线上两点A 、B ,A 点的流速A u 大于B 点的流速B u ,则

A 、A 点的测压管水头>

B 点的测压管水头; B 、A 点的测压管水头

C 、A 点的压强水头>B 点的压强水头;

D 、A 点的压强水头

A 、流速有方向,作用力没有方向。

B 、流速没有方向,作用力有方向。

C 、都没有方向。

D 、都有方向。

21.动能修正系数是反映过流断面上实际流速分布不均匀性的系数,流速分布_____,系数值_______,当流速分布_____时,则动能修正系数的值接近于____.

A 、越不均匀;越小;均匀;1。

B 、越均匀;越小;均匀;1。

C 、越不均匀;越小;均匀;零

D 、越均匀;越小;均匀;零

第四章 流动阻力与能量损失

1.输水管道在流量和水温一定时,随着直径的增大,水流的雷诺数Re 就(

)

A 、增大

B 、减小

C 、不变

D 、不定

2.圆管流动的下临界雷诺数cr Re 为( )

A 、300

B 、1200

C 、3600

D 、12000

E 、这些都不是

3.雷诺实验中,由层流向紊流过渡的临界流速cr v 和由紊流向层流过渡的临界流速cr v 之间的关系是(

)

cr cr cr cr cr cr )C ( )B ( )A (v v v v v v =<>

(D)不确定

4.水和空气两种不同流体在圆管内流动,临界雷诺数Re cr 的关系是( )

A 、cr Re 水.>cr Re 空气

B 、cr Re 水

C 、cr Re 水=cr Re 空气

D 、因温度和压力不同而不同 5.管流的雷诺数Re 是(

) A 、

ν

vd

B 、

ρμvd C 、

ν

ρ

vd D 、

μ

vd

E 、这些都不是

式中:v ?断面平均流速;D ?直径; ν?运动黏度; μ?动力粘度; ρ?密度。

6.雷诺数Re 反映了( )的对比关系

A 、粘滞力与重力

B 、重力与惯性力

C 、惯性力与粘滞力

D 、粘滞力与动水压力

7.圆管流动中,过流断面上切应力分布为( )

(a)(b)(c)(d)

8.圆管均匀流过流断面上切应力分布为

A 、抛物线分布,管壁处为零,管轴处最大;

B 、直线分布,管壁处最大,管轴处为零;

C 、均匀分布;

D 、层流为抛物线分布,紊流为对数分布。

9.输送流体的管道,长度及管径不变,在层流流态,欲使流量直径一倍,12

2Q Q =,

两段的压强差1

2

p p ??,

应增大为 (

)()

()()()a b c d e 2224

164

10.输送流体的管道,长度及两段的压强差不变,在层流流态,欲使流量直径一倍,12

2Q Q =,管径

1

2

d d 应为 ()()

()()()a b c d e 2224

164

11.输送流体的管道,长度及两段的压强差不变,层流流态,欲使管径放大一倍,12

2d d =,则流量

1

2

Q Q 应为

A 、2;

B 、4;

C 、8;

D 、16 12.圆管层流流量变化与

A 、粘度成正比;

B 、管道半径的平方成正比;

C 、压降成反比;

D 、粘度成反比;

E 、管道直径的立方成正比

13.管道中紊流运动,过水断面流速分布符合

A 、均匀分布

B 、直线变化规律

C 、抛物线规律

D 、对数曲线规律 14.水流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时,随着流量的增加,粘性底层的厚度就 A 、增加

B 、减小

C 、不变

D 、不定

15.在紊流粗糙管中,

A 、与紊流光滑区的阻力系数相同;

B 、粘性底层覆盖粗糙凸起高度 ;

C 、阻力系数只取决于雷诺数;

D 、水头损失与断面平均流速的平方成正比;

E 、阻力系数λ与相对粗糙无关。 16.水力半径是

A 、湿周除以过水断面积

B 、过水断面积除以湿周的平方

C 、过水断面积的平方根

D 、过水断面积除以湿周

17.A 、B 两种流动情况,如作用水头,管长,管径,沿程阻力系数都相等,流量为

A 、

B A

Q Q > B 、B A Q Q < C 、B A Q Q =

D 、不定

18.为保证测压管的读数差h ?得到最大值,则突然扩大管的直径比d D

A 、3

B 、12

C 、

22

D 、2

19.水管用两种布置方式A 、B ,两种方式的管长,管径,进口及转弯阻力系数相同,出口高程相同,进口高程不同,水深B A h h <,两种布置的流量关系和A 、B 两种断面的压强关系是:

A 、

B A Q Q > B 、B A Q Q <

C 、B A Q Q =

D 、

B A p p >

E 、

B A p p <

F 、

B A p p =

21.短管淹没出流的出口水头损失为

A 、可不计

B 、()0522

.

v

g

C 、

()v

g 2

2

D 、()2

2

v

g

22.雷诺数Re 的物理意义可理解为

A 、粘性力与重力之比;

B 、惯性力与粘性力之比;

C 、重力与惯性力之比;

D 、压力与粘性力之比。 23.圆管层流,管轴心处的流速为s m 8.1。该断面的断面平均流速为

A 、m

4.2

B 、m 8.1

C 、s m

35.1 D 、s m 9.0

24.圆管突然扩大的水头损失可表示为

A 、

g

v v 22

221-

B 、g

v v 221

-

C 、()g

v v 22

21-

D 、

g

v v 2212

2-

25.在物面附近,紊流边界层的流速梯度比相应层流边界层的流速梯度要_____,所以它比层流边界层______产生分离。

A、大,易;

B、小,易;

C、大,不易;

D、小,不易。

26.边界层分离的必要条件是____。

A、d p/d x<0;

B、d p/d x>0;

C、d u/d y>0;

D、d u/d x>0。

27.理想流体的绕流____分离现象.

A、不可能产生;

B、会产生;

C、随绕流物体表面变化会产生;

D、根椐来流状况判别是否会产生.

28.为了减少______,必须把物体作成流线型。所谓流线型就是指流体流过物体是,其流线会自动地

______,以适合物体的形状,使流体能顺利地绕着流体流过。

A、摩擦阻力,变直;

B、摩擦阻力,变弯;

C、压差阻力,变直;

D、压差阻力,变弯。

29.如图所示,半满管流,直径为D,则水力半径R=_________.

A、D/2;

B、2D;

C、D/4;

D、4D。

30.在圆管流中,紊流的断面流速分布符合:

A、均匀规律;

B、直线变化规律;

C、抛物线规律;

D、对数曲线规律

31.在圆管流中,层流的断面流速分布符合:

A、均匀规律;

B、直线变化规律;

C、抛物线规律;

D、对数曲线规律。

32.变直径管流,细断面直径D1,粗断面直径D2=2D1,粗细断面雷诺数的关系是:

A、Re1=0.5Re2;

B、Re1=Re2;

C、Re1=1.5Re2;

D、Re1=2Re2。

33.圆形和正方形管道的断面面积、长度、相对粗糙度都相等,且通过的流量相等,则管流为层流时两种

形状管道的沿程损失之比为:

A、0.785;

B、1.255;

C、0.575;

D、1.535。

34.圆管和正方形管道的断面面积、长度、相对粗糙度都相等,流动属紊流粗糙区,通过的流量相等,则

两种形状管道沿程水头损失之比:

A、1.255;

B、0.886;

C、3.125;

D、0.258。

第五章

6.由于真空区段的存在,虹吸管顶部高出____的高度Z s理论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.在并联管道上,因为流量不同,所以虽然各单位重量液体_____相同,但通过各管的水流所损失机械能总量却不相同。

A、表面张力;

B、粘滞力;

C、测压管水头线;

D、水头损失。

8.在并联管路问题中:

A、流径每一短管路的水头损失相加得总水头损失;

B、流径所有管路的流量相同;

C、流一管路的水头损失相同;

D、当总流量已知时,可直接解得各管的流量。

9.串联管路作为长管计算,忽略局部水头损失与流速水头则

A、测压管水头线与管轴线重合;

B、测压管水头线与总水头线重合;

C、测压管水头线是一条水平线;

D、测压管水头线位于总水头线上方。

10.各并管水头损失相等,只表明:

A、各支管的水流单位时间内的总计械能损失相等;

B、各支管道上单位重量液体机械能损失相等;

C、各支管的水流单位时间内总位能损失相等;

D、各支管道上单位重量液体动能损失相等。

11.水击弹性波可以归纳为______波和______波两类。

A、均匀波和非均匀波;

B、恒定和非恒定;

C、逆行和顺行波;

D、均匀波和恒定波。

12.简单管道末端阀门突然关闭发生水击传播过程中,第四阶段液体状态为:

A、压缩;

B、恢复状态;

C、膨胀;

D、不变。

13.水击波的传播速度与管壁材料的弹性模量E,管径D及管壁厚度 等有关。管径越______,则水击波

传播速度越小;E越_____,则水击波的传播速度越大。

A、小,大;

B、大,小;

C、小,小;

D、大,大。

第八章

1.若流动是一个坐标量的函数,又是时间t的函数,则流动为

A、一元流动;

B、二元流动;

C、一元非恒定流动;

D、一元恒定流动

9.流动有势的充分必要条件是

A、流动是无旋的;

B、必须是平面流动;

C、必须是无旋的平面流动;

D、流线是直线的流动。

11.流网存在的充分必要条件是

A、不可压缩流体的流动;

B、不可压缩流体的平面有势流动;

C、有势流动;

D、平面流动。

第一章绪论

1.B

2.D

3.D

4.D

5.A

6.C

7.B

8.C

9.A 10.B 11.C 12.A 13.C 14.B 15.B

第二章流体静力学

1.D

2.B

3.B 4A 5.B 9.B 11.A 12.C 13.A 1

4.A 16.A 17.D 18.B 20.D 21.A 22.C 23.A 24.B 2

5.D 2

6.C 27C 28.C 30.D 31.C 32.A 33D 34.A 35.B

第三章一元流体动力学基础

1.C

2.D

3.D

4.A

5.B

6.C 8.B 9.B 10.C 11.C 12.D 18.B 19.B 20.D 21.B

第四章流动阻力与能量损失

1.B

2.E

3.A

4.C

5.A

6.C

7.B

8.B 12.D 13.D 14.B 15.D 16.D 17.C 21.C 22.B 23.D 24.C 25.D 26.B 27.A 28.D 2

9.C 30.D 31.C 32.D

第五章孔口管嘴管路流动

6.B

7.D

8.C

9.B 10.B 11.C 12.B 13.B

第八章不可压缩流体动力学基础

1.C 9.A 11.B

工程流体力学试题及答案1

一\选择题部分 (1)在水力学中,单位质量力是指(答案:c ) a、单位面积液体受到的质量力; b、单位体积液体受到的质量力; c、单位质量液体受到的质量力; d、单位重量液体受到的质量力。 (2)在平衡液体中,质量力与等压面(答案:d) a、重合; b、平行 c、相交; d、正交。 (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案:b (4)水力学中的一维流动是指(答案:d ) a、恒定流动; b、均匀流动; c、层流运动; d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(答案:b) a、8; b、4; c、2; d、1。 (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于答案:c a、层流区; b、紊流光滑区; c、紊流过渡粗糙区; d、紊流粗糙区(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为答案:c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m (8)在明渠中不可以发生的流动是(答案:c ) a、恒定均匀流; b、恒定非均匀流; c、非恒定均匀流; d、非恒定非均匀流。 (9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是(答案:b)。 a、均匀缓流; b、均匀急流; c、非均匀缓流; d、非均匀急流。 (10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为答案:b a、缓流; b、急流; c、临界流; (11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H(答案:d )成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 (12)渗流研究的对象是(答案:a )的运动规律。 a、重力水; b、毛细水; c、气态水; d、薄膜水。 (13)测量水槽中某点水流流速的仪器有答案:b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 (14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为答案:d a、1米,λQ =1000; b、10米,λQ =100;

工程流体力学课后习题答案

工程流体力学 (第二版) 习题与解答

1 2 p p 2 1 V 第 1 章 流体的力学性质 1-1 用压缩机压缩初始温度为 20℃的空气,绝对压力从 1 个标准大气压升高到 6 个标准大气压。试计算等温压缩、绝热压缩、以及压缩终温为 78℃这三种情况下,空气的体积 减小率?V = (V 1 - V 2 )/V 1 各为多少? 解:根据气体压缩过程方程: pV k = const ,有(V /V ) = ( p / p )1/ k ,所以 2 1 1 2 (V -V ) V ? p ?1/ k ? = 1 2 = 1 - 2 = 1 - 1 ? V V V p 1 1 ? 2 ? 等温过程 k =1,所以 ?V = 1 - p 1 / p 2 = 1 -1/ 6 =83.33% 绝热过程 k =1.4,所以 ? = 1 - ( p / p )1/1.4 = 1 - (1/ 6)1/1.4 =72.19% 压缩终温为 78℃时,利用理想气体状态方程可得 ? = 1 - V 2 = 1 - p 1T 2 = 1 - 1? 78 =80.03% V 1 p 2T 1 6 ? 20 1-2 图 1-12 所示为压力表校验器,器内充满体积压缩系数 β = 4.75 ?10-10 m 2/N 的油, 用手轮旋进活塞达到设定压力。已知活塞直径 D =10mm ,活塞杆螺距 t =2mm ,在 1 标准大气压时的充油体积为 V 0=200cm 3。设活塞周边密封良好,问手轮转动多少转,才能达到 200 标准大气压的油压(1 标准大气压=101330Pa )。 解:根据体积压缩系数定义积分可得: β = - 1 d V → V = V exp[-β ( p - p )] p V d p p 因为 nt π D 2 4 = V 0 - V = V 0 ??1 - e x p - β p ( p - p 0 ) ?? 所以 n = 4 V ?1 - e - β ( p - p ) ? = 12.14 rpm π D 2t 0 ? ? 0.05mm 1kN 20° 图 1-12 习题 1-2 附图 图 1-13 习题 1-3 附图 1-3 如图 1-13 所示,一个底边为200mm ? 200mm 、重量为 1kN 的滑块在 20°斜面的油膜上滑动,油膜厚度 0.05mm ,油的粘度μ= 7 ?10-2 Pa·s 。设油膜内速度为线性分布,试求滑块的平衡速度u T 。 V

工程流体力学全试题库完整

水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。(√) 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。(×) 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的,当 Fr>1为急流。 (√) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。(×) 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。(×) 6、达西定律适用于所有的渗流。(×) 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。(√) 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 (√) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 (√) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。(×) 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。 (√) 13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。 (×) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们 的正常水深不等。 (√) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。(√) 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。(×) 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。 (√) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。 (×) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。(√) 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。(×) 21、缓坡上可以出现均匀的急流。 (√) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。 (√) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。 (√) 26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。(×) 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。(√) 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。 (×) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。 (√) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深,该水流一定是急流。 (×)

工程流体力学练习题及答案

工程流体力学练习题及答案

流体力学练习题 一、填 空 题 1.流体力学中三个主要力学模型是(1)连续介质模型(2)不可压缩流体力学模型(3)无粘性 流体力学模型。 2.在现实生活中可视为牛顿流体的有水 和空气 等。 3.流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。它们的区别在于:前者是作用在某一面积上 的总压力;而后者是作用在某一面积上的平均压 强或某一点的压强。 4.均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。 5.和液体相比,固体存在着抗拉、抗压和抗切三方面的能力。 6.空气在温度为290K ,压强为760mmHg 时的密度和容重分别为 1.2a ρ= kg/m 3和11.77a γ=N/m 3。 7.流体受压,体积缩小,密度增大 的性质,称为流体的压缩性 ;流体受热,体积膨胀,密度 减少 的性质,称为流体的热胀性 。 8.压缩系数β的倒数称为流体的弹性模量 ,以E 来表示 9.1工程大气压等于98.07千帕,等于10m 水柱高,等于735.6毫米汞柱高。 10.静止流体任一边界上压强的变化,将等值地传到其他各点(只要静止不被破坏),这就是水 静压强等值传递的帕斯卡定律。 11.流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。 12.液体静压强分布规律只适用于静止、同种、连续液体。

13.静止非均质流体的水平面是等压面,等密面和等温面。 14.测压管是一根玻璃直管或U 形管,一端连接在需要测定的容器孔口上,另一端开口,直接和 大气相通。 15.在微压计测量气体压强时,其倾角为?=30α,测得20l =cm 则h=10cm 。 16P 的铅直分力z P 等于其压力体内的水重。 17.通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法称为欧拉法。 18. 流线不能相交(驻点处除外),也不能是折线,因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量,流线只能是一条光滑的曲线或直 线。 19.静压、动压和位压之和以z p 表示,称为总压。 20.液体质点的运动是极不规则的,各部分流体相互剧烈掺混,这种流动状态称为紊流。 21.流体力学是研究 流体平衡 和 运动规律 的一门科学。 22.根据在理想流体运动中微团有没有旋转角速度,可以把运动划分为有旋运动和无旋运动。 23.在湍流理论中,通常采用下面三种平均方法时间平均、空间平均、统计平均。 24.早在19世纪,斯托克斯对粘性流体和亥姆霍兹对理想流体都指出,对于像流体这样可以变形的物质的运动可以分解成平移、旋转、变形三 种运动。 25.在微压计测量气体压强时,其倾角为?=30α,测得20l =cm 则h=其压力体内的水重。 26.管路系统分类按能量损失的类型分为长管、短管。 27.现象相似的充要条件是,边界条件 和初始

工程流体力学第二版习题答案_(杜广生)

《工程流体力学》习题答案(杜广生主编) 第一章 习题 1. 解:依据相对密度的定义:13600 13.61000 f w d ρρ===。 式中,w ρ 表示4摄氏度时水的密度。 2. 解:查表可知,标准状态下:2 31.976/CO kg m ρ=,2 32.927/SO kg m ρ=,2 31.429/O kg m ρ=, 2 31.251/N kg m ρ=,2 30.804/H O kg m ρ= ,因此烟气在标准状态下的密度为: 11223 1.9760.135 2.9270.003 1.4290.052 1.2510.760.8040.051.341/n n kg m ρραραρα=++=?+?+?+?+?=L 3. 解:(1)气体等温压缩时,气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强,因此,绝对压强为4atm 的空气的等温体积模量: 34101325405.310T K Pa =?=? ; (2)气体等熵压缩时,其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积,因此,绝对压强为4atm 的空气的等熵体积模量: 31.44101325567.410S K p Pa κ==??=? 式中,对于空气,其等熵指数为1.4。 4. 解:根据流体膨胀系数表达式可知: 30.0058502V dV V dT m α=??=??= 因此,膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。 5. 解:由流体压缩系数计算公式可知: 392 5 11050.5110/(4.90.98)10 dV V k m N dp -?÷=-=-=?-? 6. 解:根据动力粘度计算关系式: 74678 4.2810 2.910Pa S μρν--==??=?? 7. 解:根据运动粘度计算公式:

工程流体力学试题库

工程流体力学试题库 工程流体力学试题一、单项选择题(每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字 母填在题后的括号内。 1.气体温度增加,气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 2.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示),原设计操纵方法是:从B管进高压油,A管排油时平台上升(图 一的左图);从A管进高压油,B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原 设计意图,将A、B两管联在一起成为 C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油,能操纵油压机 升降吗?你的判断:( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 3.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二),当箱顶部压强p=1个大气压时,两测压计水银柱高0之差?h=h-h=760mm(Hg),如果顶部再压入一部分空气,使p=2个大气压时。则?h应为( ) 120 A.?h=-760mm(Hg) B.?h=0mm(Hg)

C.?h=760mm(Hg) D.?h=1520mm(Hg) .流体流动时,流场各空间点的参数不随时间变化,仅随空间位置而变,这种流动称为( ) 4 A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 5.在同一瞬时,流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 6.下列说法中,正确的说法是( ) A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时,沿流线总机械能守恒 B.理想不可压均质重力流体作定常流动时,沿流线总机械能守恒 C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 D.理想可压缩重力流体作非定常流动时,沿流线总机械能守恒 7.当圆管中流体作层流流动时,动能修正系数α等于( ) A.1 B.2 C.3 D.2000 8.如图所示,容器若依次装着水与汽油,假定二者均为理想流体,且H=常数,液面压强为大气压,则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是( )

工程流体力学教学--作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的? 解:从物质受力和运动的特性将物质分成两大类:不能抵抗切向力,在切向力作用下可以无限的变形(流动),这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下,固体则产生有限的变形。 因此,可以说:流体不管是液体还是气体,在无论多么小的剪应力(切向)作用下都能发生连续不断的变形。与此相反,固体的变形与作用的应力成比例,经一段时间变形后将达到平衡,而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设?引入连续介质模型的目的是什么?在解决流动问题时,应用连续介质模型的条件是什么? 解:1753年,欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型,即不考虑流体分子的存在,把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质,甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此,这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设,将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可看成时间和空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下,连续介质假设是不成立的,例如:航天器在高空稀薄气体中飞行,超声速气流中激波前后,血液在微血管(1μm )内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动(图1-3),其移动速度为s m 16,液层 厚度为mm 4,当液体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时,移动平板 所需的力各为多大? 题1-3图 解:20℃ 水:s Pa ??=-3 10 1μ 20℃,3 /856m kg =ρ, 原油:s Pa ??='-3 102.7μ 水: 23 3 /410 416 101m N u =??=? =--δμτ N A F 65.14=?=?=τ

工程流体力学试题含答案

《工程流体力学》复习题及参考答案 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点 22、自动模型区 二、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。() 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。() 3.附面层分离只能发生在增压减速区。() 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。() 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。() 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。() 7.流体的静压是指流体的点静压。() 8.流线和等势线一定正交。() 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。() 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。() 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。() 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。() 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。() 14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。() 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。() 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。() 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞 性增大。() 18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。() 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有和。 3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时

工程流体力学复习题及答案

一、 是非题。 1. 流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。 ( ) 2. 平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 ( ) 3. 附面层分离只能发生在增压减速区。 ( ) 4. 等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。 ( ) 5. 相对静止状态的等压面一定也是水平面。 ( ) 6. 平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。 ( ) 7. 流体的静压是指流体的点静压。 ( ) 8. 流线和等势线一定正交。 ( ) 9. 附面层内的流体流动是粘性有旋流动。 ( ) 10. 亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。( ) 11. 相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。 ( ) 12. 超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。( ) 13. 壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。 ( ) 14. 相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。 ( ) 15. 附面层外的流体流动时理想无旋流动。 ( ) 16. 处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。 ( ) 17. 流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。 ( ) 18. 流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。 ( ) 二、 填空题。 1、1mmH 2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有 欧拉法 和 拉格朗日法 。 3、流体的主要力学模型是指 连续介质 、 无粘性 和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 粘性力 与 惯性力 的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q 为 , 总阻抗S 为 。串联后总管路的流量Q 为 ,总阻抗S 为 。 6、流体紊流运动的特征是 脉动现行 ,处理方法是 时均法 。 7、流体在管道中流动时,流动阻力包括 沿程阻力 和 局部阻力 。 8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动 、 旋转流动 和 变形 运动 。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了 惯性力 与 弹性力 的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线 重合 。 11、理想流体伯努力方程=++g 2u r p z 2常数中,其中r p z +称为 测压管 水头。 12、一切平面流动的流场,无论是有旋流动或是无旋流动都存在 流线 ,因而 一切平面流动都存在 流函数 ,但是,只有无旋流动才存在 势函数 。

工程流体力学习题及答案

工程流体力学习题及答案(1) 1 某种液体的比重为3,试求其比容。 (答:3.3×10-4米3/公斤) 2 体积为5.26米3的某种油,质量为4480公斤,试求这种油的比重、密度与重度。 (答:0.85;851公斤/米3;8348牛/米3) 3 若煤油的密度为0.8克/厘米3,试求按工程单位计算的煤油的重度、密度与比容。 (答:800公斤力/米3;81.56公斤力·秒2/米4;1.25×10-3米3/公斤力) 4 试计算空气在温度t=4℃,绝对压力P=3.4大气压下的重度、密度与比容。 (答:42.4牛/米3;4.33公斤/米3;0.231米3/公斤) 5 试计算二氧化碳在温度为t=85℃,绝对压力P=7.1大气压下的重度、密度与比容。 (答:104牛/米3;10.6公斤/米3;0.09厘米3/公斤 ) 6 空气在蓄热室内于定压下,温度自20℃增高为400℃,问空气的体积增加了多少倍? (答:1.3倍) 7 加热炉烟道入口烟气的温度900=t 入℃,烟气经烟道及其中设置的换热器后,至烟道出 口温度下降为500=t 出℃,若烟气在0℃时的密度为28.10 =ρ公斤/米3,求烟道入口与出口处烟气的密度。 (答:298.0=ρ人公斤/米3;452.0=ρ出 公斤/米3) 8 试计算一氧化碳在表压力为0.3大气压、温度为8℃下的重度。 (答:15.49牛/米3) 9 已知速度为抛物线分布,如图示 y=0,4,8,12,17厘米处的速度梯度。又若气体的绝 对粘性系数为1013.25-?=μ牛·秒/米3,求以上各处气体的摩擦切应力。 9 题图 10 夹缝宽度为h ,其中所放的很薄的大平板以定速v 移动。若板上方流体的粘性系数为μ,

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(完整版)工程流体力 学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内 的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分 子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 (d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切 应力和剪切变形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。 解:牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度d d t γ,故 d d t γ τμ =。 (b ) 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2/s ;(b )N/m 2;(c ) kg/m ;(d )N·s/m 2。 解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 (a ) 【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c ) 无黏性;(d )符合 RT p =ρ 。 解:不考虑黏性的流体称为理想流体。 (c ) 【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b ) 1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。 解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约95d 1d 0.51011020 000k p ρρ-==???=。 (a ) 【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉 力,平衡时不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。

工程流体力学练习题

1.简述水力光滑与水力粗糙管 流体在管作紊流流动时,用符号△表示管壁绝对粗糙度,δ0表示粘性底层的厚度,则当δ0>△时,叫此时的管路为水力光滑管;当δ0<△时,叫此时的管为水力粗糙管。 2.简述边界层厚度 物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层;通常,取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99%处的距离作为边界层的厚度,以δ表示。 3.简述量纲和谐原理 量纲和谐——只有量纲相同的物理量才能相加减,所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的,等式两边的量纲也必然是相同的 4.简述续介质假说 连续介质假说——将流体视为由连续分布的质点构成,流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。 5.简述何为水力当量直径 水力当量直径——非圆截面的流道计算阻力损失时以水力当量直径代替圆管直径,其值为4倍的流道截面积与湿周之比。 6.简述稳定流动与不稳定流动 在流场中流体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间改变,这种流动称为稳定流;反之,通过空间点处得流体质点运动要素的全部或部分要素随时间改变,这种流动叫不稳定流。 7.简述串联管路的水力特性 串联管路无中途分流和合流时,流量相等,阻力叠加。串联管路总水头损失等于串联各管段的水头损失之和,后一管段的流量等于前一管段流量减去前管段末端泄出的流量。 8.简述静压强的两个特性。 (1)静压强的方向是垂直受压面,并指向受压面。(2)任一点静压强的大小和受压面方向无关,或者说任一点各方向的静压强均相等。 9.简述什么是黏性?当温度变化时,气体和液体黏性如何变化? 为什么?

当流体部存在相对运动时,流体产生摩擦力阻碍相对运动的属性称为粘性;气体的粘性随温度的升高而升高;液体的粘性随温度的升高而降低;分子间的引力是形成液体粘性的主要原因。温度的升高,分子间距离增大,引力减小。分子作混乱运动时不同流层间动量交换是形成气体粘性的主要原因。温度的升高,混乱运动强烈,动量交换频繁,气体粘度越大 10. 画出下列曲面对应的压力体。 11. 分别画出下图中曲面A 、B 、C 对应的压力体。 12. 写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式(无泵功和输出功),并说明各项 的物理意义。 2211221222w v p v p z z h g g g g ρρ++=+++ 2 v 2g ——单位重量流体的动能 g p ρ——单位重量流体的压能

工程流体力学习题答案

第三章 流体静力学 【3-2】 图3-35所示为一直煤气管,为求管中静止煤气的密度,在高度差H =20m 的两个截面装U 形管测压计,内装水。已知管外空气的密度ρa =1.28kg/m3,测压计读数h 1=100mm ,h 2=115mm 。与水相比,U 形管中气柱的影响可以忽略。求管内煤气的密度。 图3-35 习题3-2示意图 【解】 1air 1O H 1gas 2p gh p +=ρ 2air 2O H 2gas 2p gh p +=ρ 2gas gas 1gas p gH p +=ρ 2air air 1air p gH p +=ρ 2gas gas 1air 1O H 2 p gH p gh +=+ρρ gH gh p p air 2O H 1air 2gas 2ρρ-=- gH gh gH gh air 2O H gas 1O H 2 2 ρρρρ-+= H H h h gas air 2O H 1O H 2 2 ρρρρ=+- () 3air 21O H gas kg/m 53.028.120 115 .01.010002 =+-?=+-=ρρρH h h 【3-10】 试按复式水银测压计(图3-43)的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压强p 。已知:H =3m , h 1=1.4m ,h 2=2.5m ,h 3=1.2m ,h 4=2.3m ,水银的密度ρHg =13600kg/m 3。 图3-43 习题3-10示意图

【解】 ()p h H g p +-=1O H 12ρ ()212Hg 1p h h g p +-=ρ ()232O H 32p h h g p +-=ρ ()a 34Hg 3p h h g p +-=ρ ()()212Hg 1O H 2 p h h g p h H g +-=+-ρρ ()()a 34Hg 232O H 2 p h h g p h h g +-=+-ρρ ()()a 3412Hg 321O H 2 p h h h h g p h h h H g +-+-=+-+-ρρ ()()()()() Pa 14.3663101013252.15.24.13807.910004.15.22.13.2807.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ ()()()()()Pa 366300.683 1013252.15.24.1380665.910004.15.22.13.280665.913600a 321O H 1234Hg 2=+-+-??--+-??=+-+---+-=p h h h H g h h h h g p ρρ 【3-15】 图3-48所示为一等加速向下运动的盛水容器,水深h =2m ,加速度a =4.9m/s 2。试确定:(1) 容器底部的流体绝对静压强;(2)加速度为何值时容器底部所受压强为大气压强?(3)加速度为何值时容器底部的绝对静压强等于零? 图3-48 习题3-15示意图 【解】 0=x f ,0=y f ,g a f z -= 压强差公式 () z f y f x f p z y x d d d d ++=ρ ()()z g a z f y f x f p z y x d d d d d -=++=ρρ ()?? --=h p p z g a p a d d ρ ()()()()??? ? ??-=-=----=-g a gh a g h g a h g a p p a 10ρρρρ ??? ? ??-+=g a gh p p a 1ρ () a g h p p a -=-ρh p p g a a ρ-- = (1) ()()()Pa 111138.39.480665.921000101325=-??+=-+=a g h p p a ρ

32学时工程流体力学复习题与答案

32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。 2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为动力黏性系数(动力粘度) 。 3、作用于流体上的力按其性质可以分为表面力力和质量力 4、水力学中,单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是L/T2。 6、对于不同的流体,体积弹性系数的值不同,弹性模量越大,流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。 8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。 9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。 10、根据粘性的大小,粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。 11、根据流体是否有粘性,流体可分为粘性流体和理想流体。 12、根据流动参数随时间的变化,流体流动可分为定常流动和非定常流动。 13、连续性方程是质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是机械能守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为:;计算沿程阻力的公式为:。 16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。 17、沿程阻力主要是由于流体内摩擦力引起的,而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。 18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时,重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2

二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律,并说明为什么? 答: 温度升高时液体的黏性降低,因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低,而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大 2、请详细说明作用在流体上的力。 作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力,表面力是指作用在所研究流体表面上的力,它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的,质量力是流体质点受某种力场的作用力,它的大小与流体的质量成正比 3、简述连续介质假说。 连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。(宏观无限小微观无限大) 4、何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性? 除某些特殊流动问题,工程实际中将液体看作是密度等于常数的不可压缩流体,当气体的速度小于70m/s 且压力和温度变化不大时也可近似地将气体当作不可压缩流体处理 5、流体静压力有哪两个重要特征? 特征一:在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。 特征二:当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上,如果液深相同,容器底部的面积相同,试问作用于容器底部的总压力是否相同?桌面上受到的容器的作用力是否相同?为什么? 容器底部的总压力=液体压强x面积,而压强由液深决定(同种液体),所以作用于容器底部的总压力相同; 桌面上所受力是整个储有液体容器的重力,桌面上受到的容器的作用力因容器总重量不同而不同。 本题目也有漏洞:不同形状的敞开的贮液容器,体积关系不能确定,其总重量不一定相同或也不一定不同。 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关? 质量力(在平衡点流体中,通过任意一点的等压面必须与该店所受的质量力互相垂直) 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么? 流体处于静止或相对静止状态时,各流体质点间没有相对运动,速度梯度等于零,切向应力也等于

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第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念,流体质点是指:(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒; (c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 (d ) 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a )切应力和压强;(b )切应力和剪切变 形速度;(c )切应力和剪切变形;(d )切应力和流速。 解:牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =,而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度 d d t γ,故d d t γ τμ=。 (b ) 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是:(a )m 2 /s ;(b )N/m 2 ;(c )kg/m ;(d )N·s/m 2 。 解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 (a ) 【1.4】 理想流体的特征是:(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合RT p =ρ 。 解:不考虑黏性的流体称为理想流体。 (c ) 【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a )1/20 000;(b ) 1/1 000;(c )1/4 000;(d )1/2 000。 解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约 95d 1 d 0.51011020 000k p ρ ρ -==???= 。 (a ) 【1.6】 从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a )能承受拉力,平衡时 不能承受切应力;(b )不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c )不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d )能承受拉力,平衡时也能承受切应力。 解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。 (c ) 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a )汽油;(b )纸浆;(c )血液;(d )沥青。 解:满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 (a ) 【1.8】 15C o 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=?空气,621.14610m /s υ-=?水,这说明:在运动中(a )空气比水的黏性力大;(b )空气比水的黏性力小;(c )空气 与水的黏性力接近;(d )不能直接比较。 解:空气的运动黏度比水大近10倍,但由于水的密度是空气的近800倍,因此水的黏度反而比空气大近50倍,而黏性力除了同流体的黏度有关,还和速度梯度有 关,因此它们不能直接比较。 (d ) 【1.9】 液体的黏性主要来自于液体:(a )分子热运动;(b )分子间内聚力;(c )易变形 性;(d )抗拒变形的能力。解:液体的黏性主要由分子内聚力决定。 (b )第 2章 流体静力学 选择题:

工程流体力学课后习题答案章

第1章 绪论 【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。 【解】液体的密度 3340.4530.90610 kg/m 510 m V ρ-= ==?? 相对密度 3 3 0.906100.9061.010w ρδρ?===? 【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到 4.9×105Pa 时,体积减少1L 。求水的压缩系数和弹性系数。 【解】由压缩系数公式 10-15 10.001 5.110 Pa 5(4.91098000) p dV V dP β-=-==???- 910 1 1 1.9610 Pa 5.110 p E β-= = =?? 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少? 【解】根据膨胀系数 1t dV V dt β= 则 211 3600.00055(8020)6061.98 m /h t Q Q dt Q β=+=??-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度0.70的汽油。罐装时液面上压强为98000Pa 。 封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。若汽油的膨胀系数为0.0006K -1,弹性系数为13.72×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少? 【解】(1)由1 β=-=P p dV Vdp E 可得,由于压力改变而减少的体积为 6 20017640 0.257L 13.7210??=-= ==?P p VdP V dV E

工程流体力学试题库

六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H =1.2m ,闸门宽B =4m ,圆弧形闸门半径R =1m ,水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解:水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2, P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管,管径d =0.8m ,长 l =50 m ,两个 30 。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水头损失系 数λ=0.024,上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计,求通过倒虹吸管的流量Q 。 解: 按短管计算,取下游水面为基准面,对上下游渠道的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算,可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管通过的流量为2.091m 3/s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ,末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图),喷嘴出口直径d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2,管路流速v 1=0.706m/s 。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1) 解:列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程:

工程流体力学课后习题答案章

第1章 绪论 【1-1】500cm 3 的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。 【解】液体的密度 3340.4530.90610 kg/m 510 m V ρ-= ==?? 相对密度 3 3 0.906100.9061.010w ρδρ?===? 【1-2】体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到×105Pa 时,体积减少1L 。求水的压缩系数和弹性系数。 【解】由压缩系数公式 10-15 10.001 5.110 Pa 5(4.91098000)p dV V dP β-=- ==???- 910 1 1 1.9610 Pa 5.110 p E β-= = =?? 【1-3】温度为20℃,流量为60m 3/h 的水流入加热器,如果水的体积膨胀系数βt =,问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少 【解】根据膨胀系数 1t dV V dt β= 则

211 3600.00055(8020)6061.98 m /h t Q Q dt Q β=+=??-+= 【1-4】用200升汽油桶装相对密度的汽油。罐装时液面上压强为98000Pa 。封闭后由于温度变化升高了20℃,此时汽油的蒸汽压力为17640Pa 。若汽油的膨胀系数为,弹性系数为×106Pa ,(1)试计算由于压力温度变化所增加的体积,(2)问灌装时汽油的体积最多不应超过桶体积的百分之多少 【解】(1)由1 β=- =P p dV Vdp E 可得,由于压力改变而减少的体积为 6 20017640 0.257L 13.7210??=-= ==?P p VdP V dV E 由于温度变化而增加的体积,可由 1β= t t dV V dT 得 0.000620020 2.40L β?===??=t t t V dV VdT (2)因为??t p V V ,相比之下可以忽略由压力变化引起的体积 改变,则 由 200L β+=t V V dT 得 1198.8%200110.000620 β===++?t V dT 【1-5】图中表示浮在油面上的平板, 习题1-5

最新工程流体力学课后习题答案(第二版)

第一章 绪论 1-1.20℃的水2.5m 3 ,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ,y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑

y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=0.02Pa .s 。若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。(1.O1N ) [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动, 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律,得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y

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