流体力学部分测验题答案

一、单项选择题1、流体运动粘度ν的国际单位为（C）。A．mPaB．mNC．sm/2D．sPa2、理想流体指的是（C）。A．膨胀性为零的流体B．压缩性为零的流体C．粘度为零的流体D．体积弹性模量为零的流体3、温度增加，气体粘度（A）。A．增加B．减小C．不变D．可能增加也可能减小4、下列流体哪个属牛顿型流体？(D)A.牙膏B.纸浆C.油漆D.汽油5、表面力是指作用在（B）的力。A．流体内部每一个质点上B．流体体积表面上C．理想流体液面上D．粘性流体体积上6、下列各种力中属于质量力的是（C）。A．压力B．表面张力C．重力D．摩擦力7、在平衡液体中，质量力恒与等压面（C）。A．平行B．重合C．正交D．相交8、密度均匀的连续静止流体的等压面为（D）。A．斜平面B．抛物面C．垂直面D．水平面9、相对压强的起量点为（A）。A．当地大气压B．标准大气压C．液面压强D．绝对压强10、重力场中流体的平衡微分方程为（D）。A．gdzdpB．gdzdpC．dzdpD．gdzdp11、静止液体中同一点各方向的压强（A）A．数值相等B．数值不等C．仅水平方向数值相等D．垂直方向数值最大12、用欧拉法研究流体运动时，流体质点的加速度a（A）。A．VVtV)(B．tVC．VV)(D．22dtrd13、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（C）。A．流体的压缩性B．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率C．流体速度场的不稳定性D．流体速度场的不均匀性14、已知不可压缩流体的流速场为则流动属于（B）。A．二维稳定流动B．非稳定流动C．稳定流动D．三维流动15、流管是在流场里的假想管状表面，流体流动应是（D）),(),(),(tyfwtxfyxfuA．流体能穿过管侧壁由管内向管外流动B．不确定C．流体能穿过管侧壁由管外向管内流动D．不能穿过侧壁流动16、动量方程不适用于(D)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17、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是(D)。A．管道是水平放置的B．流体为不可压缩流体C．管道是等径管D．流体为不可压缩理想流体18、不可压缩实际流体在重力场中的水平等径管道内作稳定流动时，以下陈述错误的是：沿流动方向(A)。A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降D．雷诺数维持不变19、不可压缩实际流体在重力场中的水平管道内作稳定流动时，沿流动方向(B)。A．流量逐渐减少B．阻力损失量与流经的长度成正比C．总机械能维持不变D．压强维持不变20、对总流流动运用伯努利方程时所选取的两个截面（C）。A.可以是急变流所在截面B.其截面上的流速必须是均一的C.之间可以有急变流D.之间必须是缓变流21、若含有ｎ个变量的函数关系式中基本物理量为ｍ个。根据π定理。可将该函数关系式组合成（B）个无量纲的函数式。A.ｎ＋ｍB.ｎ－ｍC.ｎ＋ｍ－１D.ｍ－ｎ22、已知表面张力系数的单位为mN/，则其量纲（B）。A.2MLTB.2MTC.1MTD.11TML23、皮托（Pitot）管用于测量（C）的仪器。A．压强B．流量C．点速度D．平均流速24、文丘里管用于测量流量时的主要工作原理是（C）Ａ.连续性方程Ｂ.运动方程Ｃ.伯努利方程D.动量方程25、已知某流体在圆管内流动的雷诺数2000Re，则该管的沿程阻力系数λ＝（A）。A．0.032B．0.064C．0.128D．0.25626、层流的沿程水头损失与管截面上的平均流速的（D）成正比。A．二分之一次方B．1.75次方C．二次方D．一次方27、已知液体流动的沿程阻力系数与管壁的相对粗糙度和雷诺数Re都有关，则可以判断该液体流动属于（C）A．层流区B.湍流光滑管区inoutQVQVF)()(C.湍流过渡区D.湍流粗糙管区28、管内流动时，为克服阻力产生的管路能量损失，若用压强损失△p表示时，其物理意义是（C）A．单位重量流体的能量损失B．单位质量流体的能量损失C．单位体积流体的能量损失D．单位时间经管路流体的能量损失29、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（C）。A．不相等B．之和为总能量损失C．相等D．不确定30、边界层的基本特征之一是（B）。A．边界层内流体的流动为层流B．与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小C．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄D．边界层内流体的流动为湍流二、简答题(1)流线为什么不可能相交？答：因流线上任一点的切线方向代表该点的流速方向，如果流线相交，在交点出就会出现两个切线方向，而同一时刻同一点流体质点不可能同时向两个方向运动。(2)流体的压缩性指的是什么？列举出两种反映流体的压缩性的参数。在工程实际应用中，如何考虑液体和气体的压缩性？参考答案：流体在一定温度下，体积随压强增大而缩小的特性称为流体的压缩性。反映流体的压缩性的参数有：压缩系数、体积模量、音速。一般而言，液体的压缩性很小，但当压强变化很大时（如水击和水下爆炸），应考虑液体密度的变化；气体的压缩性很大，但在流速不太高，压强变化较小的情况下，可将气体视为不可压缩流体。四、计算题１、图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h为多少m？解：设容器内水面延长线交左、右测压管于A、B点，则由连通器原理3000pppAC74.10300108.98.73（N/cm2）hppaB,/)(aBpph,而74.10CBpp（N/cm2）则h062m（答：左侧管内水面距容器液面的高度为0.62m。）2、已知流场中的速度分布为xyyxyu3231（１）此流动是否恒定？属几维流动？说明理由。（２）求流体质点的加速度分量及点（１，2，3）的加速度。答案：（１）因为速度与时间无关，所以此流动为恒定流动；仅与x、y有关，属二维流动。（2）354323131xyayaxyazyxkjia316332316)3,2,1(3、如图输水管道，拟用U形水银压差计连接于直角弯管处测量管中水流量，已知：d1＝300mm，d2＝100mm，压差计的最大量程读数Δhmax＝800mm，水流量范围Q＝10～100L/s。试问：(1)该压差计的量程是否满足测量的需求？(2)当Δh＝300mm时，水流量为多少？（注：忽略水头损失，水银密度为13600kg/m3，水的密度1000kg/m3）解：（1）以0－0断面为基准面，列1－1、2－2两断面的能量方程：以最大流量计算对应的压差计读数smAQV/42.13.014.31.04211，smAQV/74.121.014.31.04222由等压面a－a得压强关系：则代入数据求max2221226481000)-2g(13600)1.42-1000(12.74)(2)(hmmgVVhHg所以该压差计的量程能满足流量测量的需求。(2)将连续性方程：4122221)(22ddgVgV代入方程（1）得：：)(2))(1(41222HggddVh代入数据0.004V)100013600(2))300100(1(10003.022422gV求得：sLsm.dV.Q.V/68/0680785066832222当Δh＝300mm时，水流量为68L/s流体阻力计算举例【例1】某输送管线，管长为m1000（包括局部阻力的当量长度），管径为mm50。若分别输送水（110003，mkg厘泊）、乙二醇（2311133，mkg厘泊）和甘油（149912613，mkg厘泊）。试计算管内流速为11sm时，此三种流体在光滑管道中的阻力损失。解：（1）22udllPef431051011000105.0Redu，查图得021.0，∴PaPf42101.221100005.01000021.0（2）242010231113105.0Re3du，查图得，028.0∴PaPf42108.221100005.01000028.0（3）1.421014991261105.0Re3du∴PaudlPf7221092.121126105..010001.42642可见：粘度不同的流体以相同流速流过相同管长时，它们的阻力损失可以相差很大。【例2】已知某水平输水管路的管子规格为mm5.398，管长为m138，管子相对粗糙度0001.0d。若该管路能量损失mhf1.5,求水的流量为若干？水的密度为31000mkg，粘度为1厘泊。解：令=02.0，由达西式得：lgdhuf21724.113802.08.91.5082.02smu5310141.11011000724.1082.0Redu查莫迪图得)02.0(0175.0，说明假设大了。再令0175.0，得1843.11380175.081.91.5082.02smu531051.11011000843.1082.0Re再查莫迪图得0175.0（符合）133221073.9843.1)082.0(785.04smudQ