大学流体力学期末考试题型和章节复习
第一章 流体的主要物理性质
计算题：
1 一无限大平板在另一固定平面上作如图所示的平行运动，0.3V m s =，间隙高
0.3h mm =，其中充满比重为0.88δ=、粘度为0.65cP μ=的流体，间隙中的流速按线性
分布。试求：（1）流体的运动粘度ν；（2）上平板壁面上的切应力τ上及其方向；（3）下平面壁面上的切应力τ下及其方向。
2 管道内流体速度分布为u=2y-y 2,式中u 为距管壁y 处的速度；试求：（1）管壁处之切应力；（2）距管壁0.5cm 处的切应力；（3）若管道直径d=2cm,在100长度的管壁上其总阻力为若干？设流体的粘度μ=0.4Pa ·s. 填空题：
1流体力学中的三种主要假设模型是------------，-----------和--------------。 2 粘度是衡量流体--------物理量，动力粘度单位是--------。 问答题:
1作用在流体上的力有哪几种？各如何表示？有何不同？
判断题:
1作用在流体质点上的力有重力和表面力( 错 ).
2液体一定是不可压缩性流体, 气体一定是可压缩性流体(错). 3作用于流体上的重力可作为表面力来处理(错).
第一章 流体的主要物理性质
计算题：
1 解： （1）437265100.88107.410m s νμ
ρ--==⨯⨯=⨯
（2）y h
dv dy
V h τμμ===上
53265100.30.3100.65N m --=⨯⨯⨯=。
顺y 轴的方向看去，上平板壁面为一负平面，故所得τ的正值应指向负x 轴方向，即指向左边。
（3）20.65V h N m τμ==下。
下平面为一正平面，故正τ应指向x 轴的正方向，即指向右边。
2 解：
先求速度梯度
y dy
du
22-= （1） 管壁处的切应力为
8.024.00
0=⨯===y dy
du μ
τ 2N m
（2） 距管壁0.5cm 处的切应力为 当y=0.5cm 时
15.022=⨯-=dy
du
1s 所以 4.014.0=⨯==dy
du
μ
τ 2N m （3） 当d=2cm,l=100m 时的总阻力为
026.51001028.02
0=⨯⨯⨯⨯==-ππτdl T N
填空题：
1 连续介质假设,不可压缩流体假设,理想流体假设
2 粘性,Pa ·S 问答题:
1 答: 作用在流体上的力有质量力和表面力.
二种不同在于: ⑴质量力属于非接触产生的力,是力场的作用.表面力属于接触产生的力.
⑵质量力作用在流体的每一个质点上,表面力作用在流体的表面上. ⑶质量力与流体的质量成正比,(如为均质体,与体积成正比),表面力与所取的流体的表面积成正比.
第二章 流体静力学
计算题：
1 有如图所示的容器A 和B 。用U 型测压计来测量它们的压差。容器A 中液体的比重是
0.85A δ=。容器B 中液体的比重是 1.2B δ=。200,240,60A B z mm z mm h mm ===。
U 型测压计中的介质为汞，问压差是多少？
2 推导满装液体的圆柱形容器，在绕垂直轴做等加速度旋转时压强的表达式。（a ）容器的
顶盖中心处开口；（b ）容器的顶盖边缘处开口。
3铸造车轮时，为使铸件致密用离心铸造。已知铸机转速n=600转/分，铁水重度=8870牛顿/米3，轮缘m点出的半径为450毫米，高铸件开口处顶面的垂直高度为200毫米，求
铸造时轮缘m点处的相对压强。
4 如图所示(a) 和（b）为两个尺寸相同的圆柱形水筒，其高度为H，半径为R，顶盖上各开有小孔与大气相通，大气压为P a。（a）图中的小孔开在盖的中心，即r=0处，（b）图中的孔开在顶盖的边上，即r=R处，设两个筒中都装满了水，都以等角速度w 旋转。
（1）求两种情况下，桶中流体的压力分布。
（2）已知R=12cm ,w=30π/s2。
求顶盖上A点（r=10cm）处的压强p.a.，两个桶中的p.a有无差别，为什么？
5 一离心水泵的体积流量为 Q =20m3/h，安装高度h s =5.5m，吸水管内径d2=100 mm ，吸水管阻力h w =0.25m水柱，水池面积足够大，试求水泵进水口处以mmHg表示的真空度。水温10℃此时水的运动粘性系数υ=1.308×10-6m/s.
6 圆柱形容器充满液体，顶盖在r0有一侧压管，水位为h，如图所示。当液体随同容器以角速度w旋转时，分别求A点，B点压强。
7 图中所示为一等加速向下的运动容器，其中盛水，水深h=2米，加速度a=4.9米/秒2，试确定
（1）容器底部的流体静压力若干？
（2）以多长的加速度运动才能使容器底部为大气压力？
（3）以多大的加速度运动才能使容器底部为完全真空？
填空题:
1 帕斯卡原理是根据--------------方程得到的。
2 皮托管是用来测量------------的仪器。
3 -----------情况下，可采用斜管压力计以提高测量精度。 判断题:
1静止流体中任意一点流体压强大小与作用面方向有关。（1 ） 2流体的静压强是指在静止流体中,单位面积上的外法线作用力(1 ). 3静止流体中任意一点流体压强大小与作用面的方向无关(2 ).
4静止流体中任意一点流体压强大小与作用面的空间方向无关，只是该点空间坐标的函数( 2).
5在静止的不可压缩均质重力流体中，任意点处单位重量的总势能与该点的高度有关(1 ). 6流动流体的动压就是流体速度为零处的压强(1 ).
7伯努利方程r p =++
gz 2
2
ν常数，适用于不可压无粘流体的有旋稳定流动(1 ). 8真空度就是绝对压力小于大气压力时的相对压力。(2 ).
9在柏努利方程实验管路中的静压力均为负值，说明气体是倒流的(1 ).
10用斜管压力计可以判断来流的正负，但用U 型压力计不能判断之气体的绝对压力（1 ） 11气体的绝对压力就是表压力加上当地的大气压力. (2 ).
第二章 流体静力学
计算题：
1 解：在重力场的作用下，同一液体同一水平面上压力相等。故U 型计中O-O 面上两边压力相等，从而应有：
()A A A B B B p gz p g z h gh ρρρ+=+-=汞 所求的压差()A B B B A A B p p p gz gz gh
ρρρρ∆=-=-+-汞
()
1.210009.810.240.8510009.810.29.810.0613.61000 1.21000=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯ 28456N m =
2 解：先推导完全开口时的压强表达式。如图所示，根据达朗贝尔原理作用在液体质点上的质量力除重力外，还要虚加一个离心惯性力。于是，作用在单位质量液体上的质量力在坐标轴x,y,z 方向的分力为
g
f y r f x
r f z y x -=====2
222s i n
c o s ωαωωαω 代入欧拉平衡微分方程式 01
=-
g r a d p f ρ
写成压差式，即
)
()(2
2
gdz ydy xdx dz f dy f dx f dp z y x -+=++=ωωρρ
积分得
C gz y x +-+
=)2
2
(
2
22
2ωωρρ
当 0,0==z r 时 a p p = 于是 a p C = ，就有
)2(
2
2z g
r p p a -+=ωγ
若用相对压强表示，则有
)2(
2
2z g
r p -=ωγ
（a ）容器中心处开口的情况
容器在旋转时，其内液面应呈抛物面，但受顶盖限制，液面不能形成抛物面。虽这样，挨着顶盖的B 液面（见图）上各点的压强，仍然是按抛物线规律分布的。等角速度旋转时
的压强一般表达式
C z g
r p +-=)2(
2
2ωγ
由边界条件 a p p z r ===,0,0 ，确定 a p C = ，于是
)2(
2
2z g
r p p a -+=ωγ
式中（r,z ）表示点的位置，在容器中z 均为负值。这就是中心开口时的压强分布表达式，从式中可以看出，其绝对压强值为一个大气压。 （b ）顶盖边缘开口的情况
液体借离心力往外甩，显然越离中心远出压强越大，最大压强在边缘处，由于顶盖边缘开口，故边缘处的绝对压强值为pa 。可以看出，其他各点处的压强均有真空存在，越近中心真空度就越大。由于顶盖的存在，未能形成抛物面形的自由也面，但紧接顶盖B 面上各点的压强值，仍然是按抛物线规律分布的。由等角速度旋转时的压强一般表达式
C z g
r p +-=)2(
2
2ωγ
由边界条件 0,==z R r 时 a p p = ，确定 g
R p C a 22
2ωγ
-= 于是有
)2(
)2(2
22
2z g
r g
R p p a -+-=ωγωγ
这就是边缘开口时压强分布表达式。可以看出，在容器内紧接顶盖的B 面上除边缘外均为真空。
3 解：这是属于上例中中心开口的情况，已得此时相对压强的表达式为
)2(
2
2z g
r p -=ωλ
将 s m z m r /20,2.0,45.0πω=-== 带入得
atm
m N p m 64.28/10810.2)]
2.0(81
.9245.0)20([68700282
2=⨯=--⨯⨯=π 所以，铸件以每分钟600转旋转时，在坐标为（0.45、—0.2）处的相对压强值为28.64atm 。
若只计及m 点处的位压'
m p ,则
atm m N h p m 1437.0/1074.132.06870033'=⨯=⨯==γ 所以atm p p p m m 78.2814.064.28'=+=+= 但比较起来，'m m p p 〉〉 可取 m p p = 。
4 解：（1）根据题意，两种情况下桶 内水中的压强分布均可用下式表示：
c gz r w p +-=
ρρ222
1
(a) 代入图（a ）的边界条件r=0,z=0时， 得p= p .a ，所以图（a ）中的压强分布为 a p gz r w p +-=
ρρ222
1
(b) 对于图（b ）的情况，对式(a) 代入图（b ）的边界条件r=R,z=0, p= p .a ， 得222
1
R w p c a ρ-
=， 所以图（b ）中的压强分布为
a p z R r w g
g
p +--=)(2122
2ρ (c) （2）将A 点的坐标代入(b)式中得，相对压强22
2/452
1cm N r w g P p A a A ==-ρ 将 点的坐标代入式中得，相对压力cm N R r w g
g
P p a A /98.1)(2122
2-=-=-ρ 由以上分析可知，由于两种情况桶内流体的运动状态相同，所以其压强分布是按抛物面规律分布。但由于其开孔位置不同，边界条件也不同，所以A 点的压强大小也不同。 5 解：选择1-1截面(水池面)和2-2截面(水泵进水口)写伯努力方程,取池面为基准,∴Z 1=0
P 1=P a ∵水池面足够大,可视V 1=0,水粘性系数为υ=1.308*10-6
m/s
w g
v p Z g v p Z +++=++222
22222111
1αγαγ
s m d Q
v /71.01.0360014.34
204
2
2
2
2=⨯⨯⨯=
=
π
2300104.510
308.11
.071.0Re 46
⨯=⨯⨯=
=
-υ
vd
吸水管内为紊流流动,故取α2=1 ∴w s g
v
p p +++=22
222
1αγγ 水泵进口处真空度:
o mh g v p p w s a v 22
2
22
78.525.08
.9271.05.52=+⨯+=++=-=
γ
换算成水银柱: mmhg mhg hg
o
h v v 425425.06
.131
78.5'2==⨯=
=
γγ
6 解：对于旋转坐标系的离心场，用圆柱坐标（r,z ）表示，取oz 向上，原点在A 点，质量力为离心力和重力 g y w x w z y x f -+=++=22 由压强分布规律()gdz ydy w xdx w dp -+=
22ρ
积分 c gz r w c rz y w x w p +-=+-+=ρρρρ222
222
2
1
22
B C h z r r ==,0时,p=0 代入
gh r w c ρρ+-=222
1
w ∴()
()z h g r r w p -+-=
ρρ20222
1
A 点压强：gh r w p A ρρ+-=2
0221 ),0,0(A p p z r ===
B 点压强： ()b h gh r w p B ++-=ρρ2
022
1 ),,0(B p p b z r =-==
7 解：根据压力差公式：)(zdz ydy xdx p dp ++=
本题： g a z y x -===,0 积分得：c z g a p +-=)(ρ B ，C a p p z ==,0 ∴a p c = 通式为： ()z g a pa p -+=ρ
各容器底部 ：又∵ ,h z -= ∴)1(g
a rh p p a -+= （1）容器底部的绝对压力 )1(g
a
rh p p a -
+==2/107877)8.99.41(2980798070m N =-⨯+ （2）欲使容器底部为大气压力 必须 a p p = 0)1(=-
g
a
rh 2/90807s m g a == （3）欲使容器底部为真空 0)1(=-
+g
a
rh p a 2/84.58)12
9807098070(807.9)1(s m rh p g a a =+⨯=+= 填空题: 1 水静力学 2 流速
3 被测液体的压力与大气压相差不多时
第三章 流体流动的基本方程
计算题：
1 已知虹吸管的直径d=150mm ，布置情况见附图所示，喷嘴直径d 2=50mm ，不计水头损失，求虹吸管的输水量及管中A 、B 、C 、D 各点的压强值。
2 文丘里流量计倾斜安装如附图所示，入口直径为1d ，喉口直径为2d ，试用能量方程式和连续方程式推求其流量计算公式。
3 一变直径弯管，轴线位于同一水平面，转角60α＝，直径由200A d mm =变为
150B d mm =，在流量30.1Q m =时，压强218A p kN m =，求水流对AB 短弯管的作用
力。不计弯管的水头损失。
4 有如图所示的虹吸装置。吸管直径为75mm ，吸管最高点高出水面1.8m ，出口低于水面
3.6m ，当时的气压等于10m 水柱高。不计损失，试决定出流流速、流量及最高点的压力值。
5 用图示的毕托管来测量气流的流速。已知被策气体的密度3
1,23kg m ρ=。若相联的差压计读数h 为150mm 2H O ，求气流速度是多少？
6 水从大容器壁的孔中沿水平方向流出，如图所示。设射出的流束在同一截面上各点速度相同。由于地球引力作用，流束向下弯曲。若已知出口速度s
m v 5.71=，出口截面积为
213cm A =。试求在流束在水平面成 45角处的截面积。
7 若速度场和密度场分别为ty k y y
z j z i t x v 4,)(332
=+-+-=ρ，问是否满足连续方
程？
8 已知一不可压缩流体的速度场s
km xz xyz xyzj yi x v )810(1652
2
+-+=，流体的动力
粘度Pas 310*002.1-=μ，在点（2，4，-5）（单位为m ）处Pa yy 40-=σ。试求该点其他法向应力和切向应力。
9 有一个三维不可压缩流场，已知其x 方向和y 方向的分速度分别为
)(,322zx yz xy v z y x v y x ++-=-=，求其z 方向的分速度的表达式。
10可压缩流体流场可用下式描述：[]
kt e bxy ax --=ρ 试计算t=0时，点（3，2，
2）处密度的时间变化率。（8分）
11 不可压缩流体的速度分布为:v x =3(x+y 3) v y =4y+z 2
v z =x+y+2z 试分析该流动是否连续?
12 已知某二维不可压缩流体的速度分布为:v x =x 2
siny v y =2xcosy 试分析该流动是否连续?
13 已知有一流场,其欧拉表达式为:v x =x+t v y =-y+t v z =0 求此流场的流线方程式及t=0时过M(-1,-1)点的流线和迹线?
14 设有一不可压缩的理想流体的稳定流,其流线方程为:x 2
-y 2
=c.求:⑴其加速度a 的大小。 ⑵当质量力可忽略时,求此情况下的压力分布方程式
15 已知速度场j t y i t x )()(+-++=ν，求t=0 时通过点A(-1,1) 的流线。
16 有如图所示的装置。 1.2H m =，0.474h m =，0.3D m =，0.15d m =。测压表的读数为1138p kPa =，269p kPa =。管中有比重0.82δ=的汽油流过，不计流动损失，试计算其流量。
填空题:
1 时变加速度是由于流场的---------------而造成的。位变加速度是由于流场的
---------------而造成的。
2 二维非稳态的流场函数表达式---------------。
3 -------------时，流线和迹线重合且流线形状不变。
4 描述流体运动方法有-------------和------------------两种方法. 判断题:
1 由拉格朗日研究方法可得到流线, 由欧拉研究方法可得到迹线( ).
2 若流场是稳定的，则流场中所有流体质点的运动加速度为零 ( ).
3 若流体运动是一维的，则流体运动的轨迹必定是直线( ).
4 流体运动的连续性方程是牛顿第二定律应用于流体系统或微团而导出的( ).
5 流体作稳定流动时必然无加速度( ).
6 伯努利方程r p =++
gz 2
2
ν常数，适用于不可压无粘流体的有旋稳定流动( ). 7 N-S 方程和Euler 方程推导过程中，控制体微团所受的力不同，即N-S 方程中存在粘性
切应力且法向应力大小与方向有关。( ). 问答题：
1 描述流体运动的方法有哪两种？各有何特点？试做一下比较。
2 流线；迹线有何异同点？
第三章 流体流动的基本方程
计算题：
1 解：（1）取喷嘴出口处为计算高程的基准平面，写1－1和2－2断面的能量方程式：
221
122
1222p v p v z z g g
γγ++=++
2
2
040002v g
++=++ 28.86v m s =
222220.058.860.01744
4
Q d v m s π
π
=
=
⨯⨯=
（2） 根据连续方程式：
22
22508.860.984150A B C D d v v v v v m s d ⎛⎫⎛⎫=====⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
2222
0.04942222C A B D
v v v v m g g g g
==== （3） 写1－1和A －A 断面的能量方程式：
22
1
11122A A
p v p v z z g g
γγ++=++
2
0402A
A
A p v z g
γ++=++
268.2A p kN m =
（4）同（3）可得：
20.48B p kN m =- 220.1C p kN m =- 23.59D p kN m =
2 解：
对断面1和2写能量方程式（不计水头损失）：
22
1
122
1222p v p v z z g g
γγ++=++
421
12112212d p p v g z z d γγ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥-=+-+ ⎪⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦
21114
4
Q d v d π
π
=
=
=
14
K d π
=
式中 K 为仪器固定常数，故流量公式得使用与流量计倾斜放置的角度无关。
考虑到水头损失和流速分布不均匀的影响，实际流量公式为： Q μ=
式中 μ称为流量计的流量系数，其值一般为0.95
0.98。
对于用汞比压计测量流量时： Q μ=
对于用液体比压计测量气体流量时： Q μ=3 解： 求解留题与边界的作用力问题，一般都需要联合使用连续方程式，能量方程式和动量方程式。
（1） 用连续方程式计算A v 和B v ：
42
440.1
3.180.2
A A Q v m s d ππ⨯=
==⨯ 2
2
440.1
5.660.15B B Q v m s d ππ⨯=
==⨯ 20.5152A v m g = 2
1.6332B
v m g
= （2） 用能量方程式计算B p :
22
22A B
B A v v p p g g γ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭
2189.81(0.515 1.633)7.03kN m =+-=
（3） 将流段AB 作为隔离体取出，规定坐标的正方向，假定弯管反力x R 和y R 的方
向，写x 和y 两个坐标方向的动量方程式:
()x
Bx Ax F
Q v v ρ=-∑
()y
By Ay F
Q v v ρ=-∑
将本题中的外力和流速代入上式,应注意力和流速的正负性:
()22
00cos 60cos 604
4
A A
B B x B A p d p d R Q v v π
π
ρ⋅
-⋅
-=-
()2
00cos30cos3004
B B y B p d R Q v π
ρ⋅
-=--
将本题中的数据代入: ()22180.27.030.150.50.1 5.660.5 3.180.5384
4
x R kN π
π
=⨯
⨯-⨯
⨯⨯-⨯⨯-=
27.030.150.8660.1 5.660.8660.5984
y R kN π
=⨯
⨯⨯+⨯⨯=
（4） 结论：流体对弯管的作用力与弯管的反力大小相等，方向相反，故对图中坐
标方向其作用力为：
沿x 方向为0.538kN +， 沿y 方向为0.598kN +。
4 解：对A ，C 两点列出不计损失的能量方程，可得：
2
2002a
a
p p V h g
γγ++=++
8.4V m s ===。 流量为：
()2
23
4 3.140.758.440.0371Q d V m π===。
为求地B 点的压力值，可对A 、B 两点列能量方程。以绝对压力计算，可得：
()2
22102A
B
p p V h h h g
γγ++=+++
。 以210a
p mH O γ=、8.4V m s =代入上式，就有：
()()3.610 5.48.429.81B p γ+=++⨯，
3224.645.110B
p mH O N m γ
==⨯。
5 解：运用能量方程于毕托管，可得： 2002s p p V ρ-= ()202h
V γ
γρ-=水
气。
将数值代入，就有：
()2
00.159********.811230V -⨯=，
048.9V m s =。
6 解： 取21A A 、之间的流束段为控制体。2A 恰好在流束与水平面成
45角的处。对于不可压缩一维流动，由式（3-22）得 2211A v A v =
式中2v 在水平方向的分量应等于1v ，因为忽略空气的阻力，流体质点在水平方向的速度分量应保持不变，即1245cos v v ==
，代入上式可得 2
1212.2707.0*345cos cm A A ===
7 解： 把连续方程式（3-24）左端展开，并利用给定的速度场和密度场计算
)
301(40*)(4*30*)(4)()()()(232
=-+-+--++-+=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=
∂∂+∂∂+∂∂+∂∂y
z t ty y y z t z t x y z
v y v x v z v y v x v t z v y v x v t z y x z y x z y x ρρ
ρρρρρρρ
说明给定速度场和密度场满足连续方程
8 解： 因为),810(,16,522xz xyz v xyz v y x v z y x +-===所以
Pa
z yz x
v
z v Pa xz xy y v z v Pa x yz y
v x v z x xz
z
y
yz x
y xy 0)8100(10*002.1)(228.0)1016(10*002.1)(
301.0)516(10*002.1)(
23323=--=∂∂+∂∂==-=∂∂+
∂∂=
-=+=∂∂+∂∂=---μτμτμτ
由于
Pa
p xz
p y
v p y
yy 0.40321.016*10*002.1*223-=--=+-=∂∂+-=-μ
σ
得 p=39.7Pa
则 Pa
xz xy z
v
p Pa xy x v p z zz x
xx 5.39)1610(*10*002.1*27.3925.3910*10*002.1*27.39233-=--+-=∂∂+-==+-=∂∂+-=--μσμ
σ
9 解： 不可压缩的流体的连续性方程为
0=∂∂+∂∂+∂∂z
v y v x v z
y x
由已知条件
)(,2z x y
v x x v y x
+-=∂∂=∂∂，将其代入连续方程，得
z x z
v z
+-=∂∂ 积分后，得 ),(2
2
y x C z xz v z ++-=
积分常数可以是常数，也可以是x,y 的函数。可以满足本题所要求的z v 表达式有无穷多个。取最简单的情况，即C （x,y ）=0,则
2
2
z xz v z +-=
10 解: 0=∂∂+
∙∇t
v ρ
ρ
[]
()kt
kt e bx a e j bxy i ax k z j y i x
v t ----=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂-=-∇=∂∂∴ ρρ 当t=0,x=3,y=2,z=2处:
()()s m kg a b b a t
3/33-=--=∂∂ρ
11 解:()()()()024324323≠++=++∂∂++∂∂++∂∂=∂∂+∂∂+∂∂z y x z
z y y y x x z v y v x v z y x
∵不满足连续方程 ∴流动不存在.
12 解:
∵符合连续方程,∴流动存在.
13 解: ∵v z =0,说明是二维流场,又∵v 与t 有关,是不稳定流场. 由流线微分方程式
()()()()()(
)B
z c y x t c t y t x c
t y t x c t y c t
y dy
t x dx ==-=-==⇒=-+∴=-++--=+++-=
+11,1,0ln ln t x ln 2
1代入得两边同时积分
∴过M(-1,-1)点的流线方程为 xy=1的双曲线
又因为有: 求积分得迹线方程⇒+-==+==t y v dt
dy
t x v dt dx
y x x=c 1e t -t-1 y=c 2e t
+t-1
当t=0,x=-1,y=-1 代入c 1=c 2=0∴过M(-1,-1)点的迹线方程为x=-t-1 y=t-1 消去变量t,得x+y=-2
14 解: 流线方程:x 2
-y 2
=c. 为二维理想稳态流体
()()()0sin 2sin 2cos 2sin 2=-+=∂∂
+∂∂=∂∂+∂∂y y x y x y
y x x y v x v y x
流体力学期末考试题及答案(精心总结)
流体力学期末考试复习题及答案 1.粘度的单位是：kg/(s·m) 2.现有2m3的液体重1500kg，它对水的比重是：0.75 S= ρ ρwater = m v ρwater = 1500 2 1000 =0.75 3. 在海拔4000m处测量一定体积的气体的真空度为25 kPa，在这个海拔下,大气压为61.64 kPa。此时绝对压强是多少? P abs=P atm+P gauge=61.64+(−25)=36.64kPa 4. 在室温下，直径为20 μm的水气泡的内外压差是多少?室温下空气中水的表面张力为0.0736N/m ΔP=4σ R = 0.0736 10×10−6 =29.44kPa 5.能量的单位是： J=kgm2 s2 →{ML2T−2} 6. 一个浮板在力F的作用下在水面上移动，水在y点的速度是u，水在底部表面受到的剪应力(y = 0)是多少?(水的μ = 0.001 Ns/m2) r=μⅆu ⅆy ⅆu =ⅆ(y−y2) =1−2y τ|y=0=μ(1−2y)|y=0=μ⋅1=0.001N∕m2 6. 如图所示，一个液压升降机的驱动力为W (100 N)，计算F的值(D1 = 200 mm, D2 = 50 mm) A1=πD12 4，A2 = πD22 4 P=F A1 = W A2，F= A1 A2 W=( D1 D2 ) 2 W=( 200 50 ) 2 ×100=1600N
7. 如图所示，一个液压升降机的驱动力为W (100 N)，小活塞向下移动8厘米，大活塞移动多少距离?(D1 = 200 mm, D2 = 50 mm) V=A1S1=A2S2 S1=A2 A1 S2=( D2 D1 ) 2 S2=( 50 200 ) 2 ×8=0.5cm 8. 大气压力为101.3 kPa，表压为100mmHg。绝对压强是多少kPa? P abs=P atm+P gage=101.3kPa+100 760 ×101.3Pa=114.63kPa 9. 如图所示，一个盘子浸入水中，水的重量作用在盘子上的力是多少? F=γℎA=9800×0.5×(0.5×0.7)=1715N 10. 水银的比重是13.6，水银的压力是700毫米汞柱，水银的压强是多少，单位是kPa? γHg=Sγwater=13.6×9800 P=γHgℎ=13.6×9800×0.7=93300Pa 11. 当h = 15cm，H = 25cm时，计算水管内压力。(水的密度= 1000 kg/m3，水银的密度= 13600 kg/m3) P w+ρw gℎ=ρHg gH P w=9.81×13600×0.25−9.81×1000×0.15=31900Pa 12. 一个物体在空气中重200N，在水中重125N，这个物体的比重是多少? 200=125+F B，F B=75N，75S=200，S=2.67 γ=Sγw=2.67×9800=26166N∕m3 13. 如图所示，一个冰山正在漂浮，冰山暴露在空气中的体积是多少?(冰的密度= 920 kg/m3，海水的密度= 1030 kg/m3)
流体力学期末考试题(题库+答案)
1、作用在流体的质量力包括 ( D ) Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别就是: ( D ) A、紊流流速>层流流速; B、流道截面大的为湍流,截面小 的为层流; C、层流的雷诺数<紊流的雷诺数; D、层流无径向脉动,而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关,可判断该 水流属于 ( D ) A 层流区 ; B 紊流光滑区 ; C 紊流过渡粗糙区 ; D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf、cm-2。 A 1、013×105 B 9、8×104 C 1 D 1、5 5、长管的总水头线与测压管水头线 ( A ) A相重合; B相平行,呈直线; C相平行,呈阶梯状; D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系就是 ( C ) Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p
= p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数( C ) A、变小 B、变大 C、不变 8、如果忽略流体的重力效应,则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C、欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程就是指 ( C ) A 水泵提水高度 ; B 水泵提水高度+吸水管的水头损失; C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成( B ) A 一次方关系; B 二次方关系; C 1、75～2、0次方关系。 11、雷诺数就是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流与缓流 ; B 均匀流与非均匀流 ; C 层流与紊流; D 恒定流与非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线就是在( B )情况下测定的。 A、效率一定; B、功率一定; C、转速一定; D、管路(ｌ＋∑ｌe)一定。 13.离心泵并联操作的目的就是( C )、
流体力学题库及答案期末考试题
流体力学题库及答案期末考试题 1.流体中作用的质量力包括惯性力、压力、摩擦力和表面张力。 2.层流和紊流的本质区别在于层流没有径向脉动，而紊流有。 3.如果水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，则可以判断该水流属于紊流粗糙区。 4.一个工程中的大气压可以用1.013×10^5 Pa或9.8×10^4 Kgf/cm^2表示。 5.长管的总水头线与测压管水头线相重合。 6.绝对压强p_abs、相对压强p、真空值p_v和当地大气压强p_a之间的关系是p_v=p_a-p_abs。 7.将管路上的阀门关闭时，阻力系数不变。 8.如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑雷诺数这个相似性参数。 9.水泵的扬程是指水泵提水高度加上吸水管与压水管的水头损失。 10.紊流粗糙区的水头损失与流速成二次方关系。 11.雷诺数是判别层流和紊流的重要的无量纲数。
12.离心泵性能曲线中的H-Q线是在功率一定的情况下测 定的。 13.离心泵并联操作的目的是增大流量。 14.离心泵最常用的调节方法是改变压出管路中阀门的开度。 15.在并联管路问题中，任一管路的水头损失相同。 16.当作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管 咀过流量大。 17.根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压 强数值相等。 18.已知水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于无法确定。 19.紊流的断面流速分布规律符合对数分布。 20.长管的总水头线与测压管水头线相重合。 21.液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属于数值不等。 22.液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压 强为2 kN/m2. 23.静止液体中同一点沿各方向上的压强数值相等。
流体力学试卷及答案(期末考试)
流体力学试卷及答案一 一、判断题 1、根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均 值。 3、流体流动时,只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、外径为D,内径为d的环形过流有效断面，其水力半径为. 10、凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞—水压差计上读数，通过的流量为,分析当汞水压差计读数， 通过流量为 L/s。 2、运动粘度与动力粘度的关系是，其国际单位是 . 3、因次分析的基本原理是： ;具体计算方法分为两种。 4、断面平均流速V与实际流速u的区别是。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为， 其适用条件是。 6、泵的扬程H是指。 7、稳定流的动量方程表达式为。 8、计算水头损失的公式为与。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是。 10、压力中心是指 . 三、简答题 1、稳定流动与不稳定流动. 2、产生流动阻力的原因。 3、串联管路的水力特性。 4、如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变? 5、静压强的两个特性. 6、连续介质假设的内容。 7、实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。 8、因次分析方法的基本原理。 9、欧拉数的定义式及物理意义. 10、压力管路的定义. 11、长管计算的第一类问题。 12、作用水头的定义. 13、喷射泵的工作原理.
期末流体力学考试题及答案
期末流体力学考试题及答案 一、填空题： 1.描述流体运动的方法有拉格朗日法和欧拉法。 2.流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 3.雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动时惯性力与粘性力的对比关系。 4.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Q=Q1+Q2，总阻抗S 为2111 1 S S S +=。串联后总管 路的流量Q 为 Q=Q1=Q2，总阻抗S 为S=S1+S2。 5.流体紊流运动的特征是脉动现象，处理方法是时均法。 6.流体在管道中流动时流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。 7、流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转运动和变形运动。 8.稳定流动的流线与迹线重合。 9.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。 10.雷诺数之所以能判别流态，是因为它反映了惯性力和粘性力的对比关系。 11.流体的主要力学性质有惯性；重力性；粘滞性；压缩性和热胀性；表面张力特性。 12.流体的力学模型按粘性是否作用分为理想流体和实际流体。作用在液体上的力包括质量力，表面力。 13、力学相似的三个方面包括运动相似、几何相似与动力相似。 14、流体的力学模型是连续介质模型。 15.流体的牛顿内摩擦定律的表达式ι=μdy/dt，u的单位为pa.s 。 16.流体微团的运动是由平移运动、旋转运动，角变形运动和线变形运动四种基本运动形式符合而成。
17.几何相似是力学相似的前提，运动相似是模型实验的目的，动力相似是运动相似的验证。 18.流体流动的状态分为层流和紊流。 二、选择题 1、按连续介质的概念，流体质点是指 D 。 A、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点 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 2、一下哪种流体为非牛顿流体 C 。 A、空气 B、清水 C、血液 D、酒精 3、绝对压强P abs 、相对压强p、真空值p v 、当地大气压强 a p之 间的关系是 C 。 A、P abs =p+ p v B、p= P abs + a p C、p v=a p- P abs 4、圆管层流过流断面的流速分布为 C 。
流体力学期末考试复习题及参考答案-专升本
《流体力学》复习题 一、填空题 1、和固体相比，平衡时的牛顿流体只能承受，而不能承受和。 2、空气在温度为290K，压强为760mmHg时的密度和容重分别为kg/m3和N/m3。 3、1工程大气压等于千帕，等于水柱高，等于汞柱高。 4、圆管层流的沿程阻力系数仅与有关，且成比，而和无关。 5、正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R等于，当量直径de 等于。 6、并联管路总流量与各分支管流量的关系为。总阻力损失与分支管阻力损失的关系为。总阻抗S与各分支管阻抗的关系为。流量的分配规律为。 7、因次是指物理量的和。因次分析法就是通过对 的各种性质的分析来研究现象相似性的方法。 8、牛顿内摩擦定律的表达形式为，称为牛顿流体，在现实生活中可视为牛顿流体的有和等。 9、正三角形断面管道(边长为a)，其水力半径R等于，当量直径de 等于。 10、流体在层流区运动时，沿程阻力系数λ与有关，紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与有关，在过渡区与有关，在粗糙区与有关。 11、风机的压头（全压）p是指。 12、泵或风机的工作点是与的交点。 13、并联管路总流量与各分支管流量的关系为。总阻力损
失与分支管阻力损失的关系为。总阻抗S与各分支管阻抗的关系为。流量的分配规律为。 14、静止非均质流体的水平面是，和。 二、选择题 1、按流体力学连续介质的概念，流体质点是指（）。 A、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点 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 2、与牛顿内摩擦定律有直接关系的因素是（）。 A、切应力和压强 B、切应力和直角变形速度 C、切应力和线变形 D、切应力和流速 3、静水中斜置平面的形心淹没深度h C与压力中心淹没深度h D的关系是（）。 A、h C>h D B、h C=h D C、h C 一、填空题：之杨若古兰创作 1.描述流体活动的方法有拉格朗日法和欧拉法. 2.流体的次要力学模型是指连续介质、无粘性和不成紧缩性. 3.雷诺数是反映流体流动形态的准数，它反映了流体流动时惯性力与粘性力的对比关系. 4.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Q=Q1+Q2，总阻抗S 为2111 1 S S S +=.串 联后总管路的流量Q 为 Q=Q1=Q2，总阻抗S 为S=S1+S2. 5.流体紊流活动的特征是脉动景象，处理方法是时均法. 6.流体在管道中流动时流动阻力包含沿程阻力和局部阻力. 7、流体微团的基本活动方式有：平移活动、扭转活动和变形活动. 8.波动流动的流线与迹线重合. 9.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. 10.雷诺数之所以能判别流态，是由于它反映了惯性力和粘性力的对比关系. 11.流体的次要力学性质有惯性；重力性；粘滞性；紧缩性和热胀性；概况张力特性. 12.流体的力学模型按粘性是否感化分为理想流体和实际流体.感化在液体上的力包含质量力，概况力. 13、力学类似的三个方面包含活动类似、几何类似与动力类似. 14、流体的力学模型是连续介质模型. 15.流体的牛顿内摩擦定律的表达式ι=μdy/dt，u的单位为. 16.流体微团的活动是由平移活动、扭转活动，角变形活动和线变形活动四种基本活动方式符合而成. 17.几何类似是力学类似的前提，活动类似是模型实验的目的，动力类似是活动类似的验证. 18.流体流动的形态分为层流和紊流. 二、选择题 1、按连续介质的概念，流体质点是指D. A、流体的分子 B、流体内的固体颗粒 C、无大小的几何点 D、几何尺寸同流动空间比拟是极小量，又含有大量分子的微元体 2、一下哪种流体为非牛顿流体C. A、空气 B、清水 C、血液 D、酒精 3、绝对压强P abs、绝对压强p、真空值p v、当地大气压强 p之间的关系是C. a A、P abs=p+ p v B、p= P abs+a p C、p v=a p- P abs 4、圆管层流过流断面的流速分布为C. A、均匀分布 B、对数曲线分布 C、二次抛物线分布 流体力学_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1.下列流体的作用力，不属于质量力的是（）。 参考答案: 粘性力 2.流体是静止时能承受剪应力的物质。 参考答案: 错误 3.理想流体的特征是（）。 参考答案: 无粘性 4.脉线是某一流体质点的运动轨迹的曲线。 参考答案: 错误 5.根据牛顿粘性定律的定义，牛顿流体的粘性会随着剪切变形速率的增大而增 大。 参考答案: 错误 6.一般情况下，涡线与流线不重合，而与流线相交。 参考答案: 正确 7.根据穆迪图，圆管层流区摩擦因子只与雷诺数大小有关，而与管壁粗糙度无 关。 参考答案: 正确 8.气流为超音速流动时，流场内的扰动可以影响整个流场。 参考答案: 错误 9.等压面是流体中总机械能相等的各点所组成的面。 参考答案: 错误 10.流体流动的连续性方程表示控制体的质量守恒。 参考答案: 正确 11.理想流体的绕流（）分离现象。 参考答案: 不可能产生 12.超音速流动是指马赫数（）时的流动。 参考答案: 大于1 13.圆形管的直径就是其水力半径。 参考答案: 错误 14.流体流动的状态分为层流和。 参考答案: 湍流 15.不可压缩流体是指（） 参考答案: 忽略密度变化的流体 16.流体流动时，流场中空间点的参数不随时间变化，这种流动称为（） 参考答案: 定常流 17.对于（）流动，迹线、脉线和流线互相重合。 参考答案: 定常 18.作用在流体上的力通常分为质量力和。 参考答案: 表面力 19.绝对压强减去表压强等于压强。 参考答案: 大气 20.流函数建立了和质量守恒定律之间关系的表达式。 参考答案: 流线 21.流场中涡量处处为的流动称为无旋流动。 参考答案: 22.无摩擦流动可以忽略N-S方程中的力。 参考答案: 粘性 23.雷诺数的物理意义是表征惯性力和力二者的比值。 参考答案: 粘性 《工程流体力学》流体力学试卷及答案一 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比. 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定(定常)流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为 4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=∆,通过的流量为s L /2,分析当汞水压差计读数cm h 9=∆，通过流量 为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 . 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ,其适用范围是 . 10、压力中心是指 . 三、简答题 1、 稳定流动与不稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 5、 静压强的两个特性. 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件. 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。 17、 分析局部水头损失产生的原因. 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义. 19、 流线的特性。 四、计算题 1、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q 1＝0。012m 3 /s ，并引起射流的剩余部分偏转一角度α。已知射流 速度为30m/s ，总流量Q 0＝0.036m 3 /s ，不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力? 2、有泵管路如图所示，流量hour m Q /2403=，泵的吸入管长m L 151=，沿程阻力系数03.01=λ,总局部阻力系数为61=∑ξ;压 力管长m L 602=，03.01=λ，102=∑ξ,管径为m 25.0。 求：（1）已知泵入口处真空表读数O mH 26.6，求吸入高度1h 。 （2）两个液面高差m h 242=,求泵的扬程H . 1、作用在流体的质量力包括 （ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是： （ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 （ A ） A相重合； B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状； D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是（ C ） Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p = p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。 流体力学期末考试复习题 注：可利用查找功能复制部分题干查询对应题目和解析。 查找按键：Ctrl+F 超越高度 一、单项选择题（超越高度） 1、下列各力中，不属于表面力的是（ ）。 A ．惯性力 B ．粘滞力 C ．压力 D ．表面张力 2、连续介质假设意味着 。 (A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数 (C) 流体分子间有空隙 (D) 流体不可压缩 3、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的物性之一 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有阻碍流体流动的能力 D ．流体运动粘度的国际单位制单位是m 2/s 4、已知外界大气压强p 0 =1.02个工程大气压，如果某点的真空度为5mH 2O 柱，则该点的绝对压强为 N/m 2。 (A) 51×103 (B) 149×103 (C) 1.5×105 (D) 1.05×10 5 5、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度包括当地加速度和迁移加速度，迁移加速度反映（ ）。 A ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 B ．流体速度场的不稳定性 C ．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率 D ．流体的膨胀性 6、管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是 ，测压管水头线沿流程的变化是 。 （A ）上升；下降 (B) 不变；可能上升，可能下降 （C ）下降；下降 (D) 下降；可能上升，可能下降 7、对于并联长管道，每根管道的 。 (A) 流量相等 (B) 切应力相等 (C) 沿程水头损失相等 (D) 水力坡度相等 8、下列命题中正确的命题是 。 (A) 壁面粗糙度较大的管道，流动阻力一定较大 (B) 雷诺数相同的两根圆管水头损失相同 (C) 雷诺数表征压力与粘性力之比 (D) 两根不同管径的圆管，通过不同粘性的液体，它们的判别流态的临界雷诺数相同 9、已知不可压缩流体的流速场为xyj zi x 2V 2 += ，则流动属于（ ）。 A ．三向稳定流动 B ．二维非稳定流动 C ．三维稳定流动 D ．二维稳定流动 10、动量方程 的不适用于( ) 的流场。 A ．理想流体作定常流动 B ．粘性流体作定常流动 C ．不可压缩流体作定常流动 D ．流体作非定常流动 in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑ 流体力学与液压传动复习题 复制题目后，按住ctrl+F键查找相应题目答案（超越高度） 一、判断(共计50分,每题2.5分) 1、顺序阀在液压系统中不能起卸荷阀的作用。 A.正确 B.错误 正确答案:【B】 2、配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 3、高压大流量液压系统常采用电液换向阀实现主油路换向。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 4、层流是粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 5、串联了定值减压阀的支路，始终能获得低于系统压力调定值的稳定的工作压力。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 6、溢流阀的作用是配合定量液压泵溢出系统中多余的油液，使系统保持一定的流量。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 7、紊流是粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。 A.正确 B.错误 正确答案:【B】 8、旁通型调速阀是由定比减压阀和节流阀串联而成。 A.正确 B.错误 正确答案:【B】 9、调速阀由定差减压阀和节流阀串联而成，可以进行压力补偿。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 10、定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。 A.正确 B.错误 正确答案:【B】 11、因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 12、外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是吸油腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是排油腔。 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 第一章流体及其主要物理性质 一概念 流体：在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物体。 连续介质模型：假定组成流体的最小物质实体是流体质点.流体是由无限多个流体质点组成.质点之间不存在间隙。 适用条件：分子平均自由程远小于流动问题特征尺寸。 不适用条件：稀薄气体.激波层内等。 粘性：流体抵抗剪切变形〔相对运动的一种属性。 流体层间无相对运动时不表现粘性 牛顿平板实验： 两板间流体速度： 剪切力.即： 或： 式中与板间流体的种类、 流体的温度、压强有关.成为 液体的动力粘性系数.简称粘性系数。 流体做任意层状流动： 牛顿内摩擦定律的数学表达式 式中是角变形率或角变形速度。 凡符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 产生粘性机理： 同一种流体的动力粘性系数与流体的温度有很大的关系.而受压强的影响很小。液体与气体的产生粘性机理不一样.液体的粘性主要取决于分子间的距离和分子间的吸引力.故温度升高粘性下降；气体的粘性主要取决于分子气体热运动所产生的动量交换.故温度升高.其粘性增大。 在国际单位中： μ反应流体真实粘性的大小 运动粘性系数： 物理单位是： 粘性系数等于零的流体称为理想流体或无粘流体。 工程上常用体积弹性模量衡量流体的可压缩性.体积弹性模量定义为： 体积弹性模量的量纲和压强相同.是或。 流体的压缩性越大.则越大.即越小；反之.可压缩性越小.则越 小.即越大。 体积弹性模量又可以表示为： 等温体积弹性模量： 等熵体积弹性模量： 由： 当很小或者很大.由或者二者兼得.则此时流体的密度相对变化量就很小。如果忽略 流体密度的变化.不考虑流体的可压缩性的影响.这种简化的模型称为不可压缩流体.其密度可视为常量；反之.考虑密度为变量或压缩性影响的流体.称为可压缩流体。 不可压缩流体：液体低速流动的气体 可压缩流体：气体水下爆炸和水锤现象的液体 几个概念：转速 n 流体力学复习题 一、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Q=Q1 + Q2，总阻抗S 为。 串联后总管路的流量Q 为Q=Q1 =Q2，总阻抗S 为S1+S2。 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。 13、雷诺数之所以能判别 流态 ，是因为它反映了 惯性力 和 粘性力 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有 粘滞性 、 惯性 、 重力性 、 表面张力性 和 压缩膨胀性 。 15、毕托管是广泛应用于测量 气体和 水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为 理想气体 和 粘性气体 。作用与液上的力包括 质量力， 表面力。 17、力学相似的三个方面包括 几何相似 、 运动相似 与 动力相似 。 18、流体的力学模型是 连续介质 模型。 19、理想气体伯努力方程 2u z -z p 2g 21ργγα+-+））（（中，））（（g 21z -z p γγα-+称 势压 ，2u p 2ρ+ 全压，2u z -z p 2 g 21ργγα+-+））（（称总压 20、紊流射流的动力特征是各横截面上的动量相等。 21、流体的牛顿内摩擦定律的表达式s ⋅+=-pa dy du u ；τ，u 的单位为pa.s 。 流体力学_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1.弗劳德数描述了（）的比 参考答案: 惯性力与重力 2.以下关于力学相似的说法，错误的是（） 参考答案: 运动相似是动力相似的主导因素 3.若要满足模型流动与实际流动的雷诺数相等，则以下模型流动设计说法错误 的是（） 参考答案: 同一种流动介质，小模型，低流速 4.雷诺数描述了惯性力与压力的比。 参考答案: 错误 5.几何相似是运动相似和动力相似的前提条件，运动相似是几何相似和动力相 似的表象。 参考答案: 正确 6.量纲是描述物体或系统的可测量性质，用单位和确定的数值可以定量的描述 量纲。 参考答案: 正确 7.仅考虑粘性力、压力和惯性力作用的流动，在几何相似的前提下，独立准则 包括雷诺准则和欧拉准则。 参考答案: 错误 8.量纲分析是一种定性的分析方法。 参考答案: 正确 9.流线与迹线重合的条件是 参考答案: 定常流动 10.以一定旋转角速度旋转的流体微团只有受到（）作用，其旋转角速度才能 产生或发生变化。 参考答案: 力偶 11.速度势函数的存在条件为（）。 参考答案: 势流 12.流函数满足拉普拉斯方程的条件是（）。 参考答案: 势流 13.势流伯努利方程的适用条件不包含（）。 参考答案: 非定常流动 14.基本平面势流，关于点源和点汇，下列描述错误的是（）。 参考答案: 只有切向速度 15.点涡所在处速度无穷大，方向不定，压强负无穷大，实际中不存在。 参考答案: 正确 16.偶极流的正方向为，由汇指向源。 参考答案: 正确 17.绕圆柱的无环量流动，是由沿X正向的均直直线流动与位于原点的指向X 负方向的偶极流的合成。 参考答案: 正确 18.绕圆柱的有环量流动中，环量的存在使圆柱上下表面压强分布不对称，从而 产生垂直于来流方向的合力。 参考答案: 正确 19.升力的方向为，将来流速度矢量方向顺环流方向旋转90度。 参考答案: 错误 20.应用总流伯努利方程进行管内流动分析时，两过流断面之间的流动必须是缓 变流。 参考答案: 错误 21.水力光滑管的沿程损失系数只与管道壁面粗糙度有关。 参考答案: 错误 22.管道流动中，由于粘性摩擦导致的损失称为局部损失。 流体力学_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年 1.在原静止流体中高速航行体周围绕流中，在近壁面形成有旋的边界层流动， 在边界层外则可看做无旋流动，适用势流理论。 参考答案: 正确 2.对于平行流动，压强分布满足： 参考答案: 沿速度垂直方向梯度为常数;_与速度无关； 3.连续性方程体现流体的质量守恒定律。 参考答案: 正确 4.下列关于湍流特征描述正确的有（） 参考答案: 相比层流流动，湍流流动具有较大的动量、热量和物质扩散速度_湍流是时空连续的随机运动 5.湍流运动涡粘系数νt的量纲为（） 参考答案: m2⁄s 6.势流的基本解被用于求解速度场，基本解的强度和空间分布通过满足：求 得。 参考答案: 库塔条件_速度边界条件；_壁面流线条件； 7.有环量的圆柱绕流流场由哪些基本解叠加而成：（） 参考答案: 均流；_偶极子；_点涡； 8.理想流体的固壁边界条件是一个简化的数学模型，其速度条件满足：（） 参考答案: 有滑移_无渗透 9.法国数学家达朗贝尔证明，物体在原静止的不可压缩和无黏流体中，以恒定 速度运动，所受的阻力为零。这被称为达朗贝尔佯谬或悖论，其错误的根源在于：。 参考答案: 实际流体有黏性； 10.存在速度势函数的充要条件是：（） 参考答案: 无旋流动 11.对在有势力场中的无旋流动，求解流动速度场和压强场解耦，先通过速度势 函数求解速度场，速度势函数满足（） 拉普拉斯方程； 12.狂风天气，屋顶被掀翻，其原因是： 参考答案: 屋顶外侧气流速度高，压强降低，屋顶内外两侧产生压差； 13.拉瓦尔喷管（入口为亚声速流动）中可能发生激波的部位在。（填A.收缩 段；B.喉部；C. 扩张段） 参考答案: C 14.流线无论什么情况下都不可以相交。 参考答案: 错误 15.对于圆管内流动，实际管道直径为10m，液体流速为1m/s, 若实验时使用 相同的液体，模型管道直径为0.5m，考虑雷诺数相似，则模型管道内的流速应为（） 参考答案: 20m/s 16.拉瓦尔喷管（按一维定常绝热无粘流动计算）入口为亚声速流动，喉部为临 界状态。降低出口环境压力，则喷管质量流量变大；增大出口环境压力，则喷管质量流量变小。（填 A.一定；B.可能；C.不可能） 第一章 流体的主要物理性质 计算题： 1 一无限大平板在另一固定平面上作如图所示的平行运动，0.3V m s =，间隙高 0.3h mm =，其中充满比重为0.88δ=、粘度为0.65cP μ=的流体，间隙中的流速按线性 分布。试求：（1）流体的运动粘度ν；（2）上平板壁面上的切应力τ上及其方向；（3）下平面壁面上的切应力τ下及其方向。 2 管道内流体速度分布为u=2y-y 2,式中u 为距管壁y 处的速度；试求：（1）管壁处之切应力；（2）距管壁0.5cm 处的切应力；（3）若管道直径d=2cm,在100长度的管壁上其总阻力为若干？设流体的粘度μ=0.4Pa ·s. 基本概念: 1． 流体 2． 牛顿流体 3． 粘性 填空题： 1流体力学中的三种主要假设模型是------------，-----------和--------------。 2 粘度是衡量流体--------物理量，动力粘度单位是--------。 问答题: 1作用在流体上的力有哪几种？各如何表示？有何不同？ 判断题: 1作用在流体质点上的力有重力和表面力( ). 2液体一定是不可压缩性流体, 气体一定是可压缩性流体( ). 3作用于流体上的重力可作为表面力来处理( ). 第一章 流体的主要物理性质 计算题： 1 解： （1）437265100.88107.410m s νμ ρ--==⨯⨯=⨯ （2）y h dv dy V h τμμ===上 53265100.30.3100.65N m --=⨯⨯⨯=。 顺y 轴的方向看去，上平板壁面为一负平面，故所得τ的正值应指向负x 轴方向，即指向左边。 （3）20.65V h N m τμ==下。 下平面为一正平面，故正τ应指向x 轴的正方向，即指向右边。 2 解： 先求速度梯度 y dy du 22-= （1） 管壁处的切应力为 8.024.00 0=⨯===y dy du μ τ 2N m （2） 距管壁0.5cm 处的切应力为 当y=0.5cm 时 15.022=⨯-=dy du 1s 所以 4.014.0=⨯==dy du μ τ 2N m （3） 当d=2cm,l=100m 时的总阻力为 026.51001028.02 0=⨯⨯⨯⨯==-ππτdl T N期末流体力学考试题及答案
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