工程流体力学试题三
工程流体力学试题与答案3
一、判断题（ 对的打“√”,错的打“×”,每题1分，共12分) 1．无黏性流体的特征是黏度为常数。
2．流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。
3．静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。
4．连通管中的任一水平面都是等压面.5。
实际流体圆管湍流的断面流速分布符合对数曲线规律. 6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。
7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 和管长l 有关。
8。
并联管路中总流量等于各支管流量之和。
9。
声速的大小是声音传播速度大小的标志。
10.在平行平面缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙. 11.力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。
12.亚声速加速管也是超声速扩压管. 二、选择题（每题2分，共18分）1．如图所示,一平板在油面上作水平运动.已知平板运动速度V=1m/s ，平板与固定边界的距离δ=5mm,油的动力粘度μ＝0。
1Pa ·s ，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（ ) A ．10Pa ； B ．15Pa; C ．20Pa ； D ．25Pa ；2. 在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流线（ ）A ．相切；B ．重合；C ．平行；D ．相交。
3。
实际流体总水头线的沿程变化是：A ．保持水平;B ．沿程上升；C ．沿程下降；D ．前三种情况都有可能。
4．圆管层流，实测管轴上流速为0.4m/s ，则断面平均流速为( ）A ．0。
4m/sB ．0。
32m/sC ．0。
2m/sD ．0。
1m/s 5．绝对压强abs p ，相对压强p ,真空度v p ，当地大气压a p 之间的关系是：A ．v abs p p p +=；B ．abs a v p p p -=；C ．a abs p p p +=;D ．a v p p p +=. 6．下列说法正确的是：A ．水一定从高处向低处流动;B ．水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；C ．水总是从流速大的地方向流速小的地方流动；D ．以上说法都错误。
工程流体力学试题库
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章绪论1-3底面积为1.5m2的薄板在液面上水平移动（图1-3），其移动速度为16m/s，液层厚度为4mm，当液体分别为200C的水和200C时密度为856kg：m3的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图1-4在相距3 = 40mm的两平行平板间充满动力粘度R = 0.7Pa・s液体（图1-4），液体中有一边长为a = 60mm的正方形薄板以u = 15m：s的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
1）当h = 10mm时，求薄板运动的液体阻力。
2）如果h可改变，h为多大时，薄板的阻力最小？并计算其最小阻力值。
题1-4图1-5直径d = 400mm ,长l = 2000m输水管作水压试验，管内水的压强加至7.5义106Pa时封闭，经曲后由于泄漏压强降至7.0义106Pa，不计水管变形，水的压缩率为0.5 x 10 -9 Pa -1，求水的泄漏量。
第二章流体静力学2-2如图所示，压差计中水银柱高差A h = 0.36m，A、B两容器盛水，位置高差A z = 1 m，试求A、B容器中心压强差P A-P B。
题2-2图第三章流体运动学基础2-3已知平面不可压缩流体的流速分量为v = 1 - y , v = t试求：1） t = 0时过（0,0）点的迹线方程。
2） t = 1时过（0,0）点的流线方程。
3-8下列两个流场的速度分布是: 1)v = - Cy ， v = C X ， v z = 0C X ，v X 2 + y 2y试求旋转角速度（C 为常数）。
第四章流体动力学基础3-3如图所示，有一管路，A 、B 两点的高差A z = 1 m ，点A 处直径d = 0.25m ， A压强P A = 7.84义104 Pa ，点B 处直径d B = 0.5m ，压强p B = 4.9义104 Pa ，断面平均流速v B = 1.2m/s 。
《工程流体力学》考试试卷及答案解析
《⼯程流体⼒学》考试试卷及答案解析《⼯程流体⼒学》复习题及参考答案整理⼈：郭冠中内蒙古科技⼤学能源与环境学院热能与动⼒⼯程09级1班使⽤专业：热能与动⼒⼯程、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、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、1mm2O= Pa2、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 ____________与的对⽐关系。
工程流体力学考试试题-答案
]一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”）（本大题分10小题，每小题1.5分，共15分）1、在连续介质假设的条件小，液体中各种物理量的变化是连续的。
（√）2、相对压强可以大于、等于或小于零。
（√）3、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。
（√）4、谢才系数C的单位是m （×）5、在渗流模型中，任意一微小过水断面的平均渗流流速u应比该断面实际渗流的真实断面平均流速u小。
（√）6、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。
（√）7、公式22fl vhd gλ=既适用于层流，也适用于紊流。
（√）8、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。
（√）9、其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。
（√）10、局部水头损失系数可以用尼古拉兹的试验图来分析说明其规律。
（×）二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分5小题，每小题2分，共10分）1、静止液体中同一点各方向的压强（(1) ）（1）数字相等（2）数值不相等（3）仅水平方向数值相等（3）铅直方向数值最大2、可以形成均匀急流的明渠底坡是（(2) ）（1）缓坡（2）陡坡（3）平坡（4）负坡3、宽顶堰流量系数m的最大值为（（2））（1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.754、流函数（(3) ）（1）在等势面上为常数（2）只有在无旋流中才存在（3）沿流线为常数（4）表达了速度与压强的关系三、思考题（4×8=32分）1．图（a）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A1V1=A2V2的连续方程？为什么？答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。
2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线：22()2s Q E h f h gA α=+=二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角直线为渐近线h →∞，Es →∞；2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ；3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态：（1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h<hk 急流。
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，下方流体的粘性系数为K μ，问应将大平板放在夹缝中何处，方能使其移动时阻力为最小？（答:h kk kh =++11或）11 如图所示，一正方形b ×b=67×67厘米2、质量为12公斤的平板，在厚3.1=δ毫米的油膜支承下，以匀速v=0.18米/秒沿一斜面滑下，问油的粘性系数是多少？10 题图 11 题图（答：0.728牛·秒/米2）12 如图所示，气缸直径D 1=16厘米，活塞直径D 2=16厘米，质量0.97公斤，若活塞以匀速0.05米/秒在气缺内下降，试求油的粘性系数是多少？12 题图 15 题图（答：0.63牛·秒/米2）13 直径为150毫米的圆柱，固定不动。
（完整版）工程流体力学试题
（完整版）⼯程流体⼒学试题⼀、选择题：从给出的四个选项中选择出⼀个正确的选项（本⼤题60分，每⼩题3分）1、温度的升⾼时液体粘度（）。
A、变化不⼤B、不变C、减⼩D、增⼤2、密度为1000kg/m3，运动粘度为10 6m2/s的流体的动⼒粘度为（）Pas。
A、1B、0.1C、0.01D、0.0013、做⽔平等加速度运动容器中液体的等压⾯是（）簇。
A、斜⾯B、垂直⾯C、⽔平⾯D、曲⾯4、1mmH2O等于（）。
A、9800PaB、980PaC、98PaD、9.8Pa5、压强与液标⾼度的关系是（）。
A、h=p/gB、p=ρgC、h=p/ρgD、h=p/ρ6、流体静⼒学基本⽅程式z+p/ρg=C中，p/ρg的物理意义是（）A、⽐位能B、⽐压能C、⽐势能D、⽐动能7、根据液流中运动参数是否随（）变化，可以把液流分为均匀和⾮均匀流。
A、时间B、空间位置坐标C、压⼒D、温度8、连续性⽅程是（）定律在流体⼒学中的数学表达式。
A、动量守恒B、⽜顿内摩擦C、能量守恒D、质量守恒。
9、平均流速是过留断⾯上各点速度的（）。
A、最⼤值的⼀半B、⾯积平均值C、统计平均值D、体积平均值10、泵加给单位重量液体的机械能称为泵的（）。
A、功率B、排量；C、扬程D、效率11、⽔⼒坡度是指单位管长上（）的降低值。
A、总⽔头B、总能量C、轴线位置D、测压管⽔头12、总⽔头线与测压管⽔头线间的铅直⾼差反映的是（）的⼤⼩。
A、压⼒的头B、位置⽔头C、流速⽔头D、位置⽔头。
13、雷诺数Re反映的是流体流动过程中（）之⽐。
A、惯性⼒与粘性⼒B、粘性⼒与惯性⼒C、重⼒与惯性⼒D、惯性⼒与重⼒14、直径为d的圆形截⾯管道的⽔⼒半径为（）A、2dB、dC、d/2；D、d/4。
15、过流断⾯的⽔⼒要素不包括（）。
A、断⾯⾯积B、断⾯湿周C、管壁粗糙度D、速度梯度16、圆管层流中的速度剖⾯是（）。
A、双曲线B、抛物线C、等值线D、三⾓形17、局部⽔头损失和流速⽔头很⼩，计算中可以忽略的压⼒管路称为（）。
工程流体力学题及答案
《工程流体力学》试题(一)一、填空1．我们所学的流体力学中描述流体运动的方法常采用( )法。
2. 伯努利方程是( )定律在流体力学中的应用。
3．管道的总水力损失等于( )之和。
4．流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( )。
5．在虹吸管中，压力最低点的数值，不能低于( )，否则液体汽化，从而破坏虹吸现象。
6．等压面上的每一空间点上的单位质量力，必与等压面（）7．皮托管原理依据是( )，而文丘里流量计(或喷嘴、孔板流量计等) 原理依据则是( )。
8．等压面上任一点的质量力方向是( )等压面。
9．根据雷诺数可以判断流体的流动状态，如管内流动时，Re( )为层流。
10．当流体的流动处于紊流粗糙管区时，其沿程损失系数与（）无关，只与相对粗糙度有关。
11．描述流体运动的方法有拉格朗日法和（）。
12．流场中运动的流体若存在加速度，它包括（）加速度和迁移加速度。
13．紊流流场中流体不仅受到摩擦切应力作用，还受到（）切应力作用。
14．工程上，流体在流管中流动时，雷诺数（）时，流动为层流。
15. 流体是由无数的一个紧挨一个的( )组成的稠密而无间隙的连续介质, 这就是流体的( )假设。
16. 不考虑粘性的流体是( )流体, 反之是( ), 符合牛顿内摩擦定律的流体是( )流体, 反之是( )流体。
17. 在平衡流体中, 静压力相等的各点所组成的面称( ), 并且通过每一点的等压面与该点所受的( )力互相垂直。
18. 流线是某一瞬时在流场中假想的曲线, 在这条曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线( ); 涡线是角速度场中一条假想的曲线, 在同一瞬时处在这条曲线上的所有流体质点旋转角速度都与该曲线( )。
二、判断并改错1．理想流体是指不考虑粘性的流体；不可压缩流体是指忽略密度变化的流体。
这两种近似处理和流体连续介质假设一样都是流体力学中主要的力学模型。
( 2．质量力只有重力的静止流体，其等压面一定是水平面。
工程流体力学试题及答案
③欧拉数
6、动力粘度 8.0 10 2 Pa S 的流体沿平板流动，速度梯度 为
1
。 ②0.8Pa
1 ② h 2 2
0.1Pa
③80Pa
④100Pa
7、高为 h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的静水总压力为 ① h 2 ③ 2h 2 ④ h
8、水力光滑区具有
管路总压降。 （按长管计算，假设 2000 Re 105 按水力光滑区处理） 3、如图所示，油品相对密度δ油=0.8，被一隔板和一直径 D=0.3m 的球形阀分隔，上游 油深 H1=0.6m，下游油深 H2=0.45m，试求：球阀所受液体总压力的水平分力 Px 和铅垂分 力 Pz 的大小。
图 4、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 Q1＝ 0.012m3/s，并引起射流的剩余部分偏转一角度 。已知射流速度为 30m/s，总流量 Q0 ＝0.036m3/s，不计重量及水头损失。求偏转角度 ？
3、缓变流断面的水力特性 ①质量力只有惯性力 ③ z
p u2 常数 γ 2g
④ p 常数 的流体。 ② 静止时理想流体内部压力相等 ④ 运动时理想流体内部压力相等 相等。 ④弗汝德数
du 10 31 / s ，产生切应力 dy
4、理想流体是一种 ① 不考虑惯性力 ③ 运动时没有摩擦力 5、两个流场动力相似的必要条件是 ①雷诺数 ②牛顿数
球阀受液体总压力的的水平分力为：
Px Px1 Px 2 249.25 166.17 83.1N ，方向向右（→）
球阀手液体总压力的铅垂分力由压力体确定，绘制压力体如图。
Pz 油V 油 4 3 4 3.14 0.3 D 0.8 9800 110.8 N ，方向向上（↑） 3 2 2
工程流体力学试卷及答案6套
试卷 11．如图所示有一圆形容器，内装三种液体，上层为比重 d1 0.8的油，中 层为比重 d2 1的水，下层为比重 d3 13.6的水银。
已知各层的高度均为 h 0.5m ， 容器直径 D 1m ，试求：（1）A 、B 点的相对压强；（ 2）A 、 B 点的绝对压强（用水柱高度表示） ； （3）容器底面 EF 上的相对总压力。
半浸没在海水中，海水的比重为 1.025，为使 它完全淹没在海水中在球的下面系一混凝土块，混凝土块的密度m2 400kg/m3 ，试求所需混凝土块的重量。
3．一平面流动的 x 方向的速度分量为 u 3ax 3ay，在点（0，0）处 u v 0， 试求：通过A （0，0），B （1，1）两点联线的单位宽度流量。
4．在水深 d 45m 的海面上有一前进波，波高 H 4m ，波长 80 m ，试求：（1）水面下 7m 深处水质点所受的压强；（2）用图表示该质点在波动时的最高位置和最低位置。
5．试用瑞利法求理想流体经圆形孔口出流的流量关系式 孔口直径 d ，作用水头 H0和重力加速度 g有关。
6．如图所示平板闸门下出流，已知： H 4m ， h e1m ， 闸门宽 B 3m ，流量 Q 20m 3/s ，不计水头损失，试求： 作用在闸门上的动水总压力。
试卷 21. 如图所示一封闭容器水表面绝对压强pab 85kPa ， 中间玻璃管两端是开口的，当既无空气通过玻璃管 进入容器，又无水进入玻璃管时，求玻璃管应该 伸入水面下的深度 h 。
假设孔口的出流量 Q与p ab题6 h e图题1图322. 已知平面流动的速度势0.04x3axy2，x、y 单位为m，的单位为m2/s，试求：（1）常数a；（2）点A（0，0）和B（3，4）间的压强差p。
（设流体的密度1000kg/m3）3．如图所示管路，已知容器 B 的初始水位为h1 ，截面积为A，当管中流入和流出随时间变化的流量分别为Q1（t）和Q2（t）时，写出容器B中水深h（t）的表达题 3 图题 4 图4．如图所示为射流推进船的简图。
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 。
16．作用于曲面上的水静压力P 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。
《工程流体力学》3 (专科)参考答案
《工程流体力学》3 （专科）二、概念题1、流线是流场中某一瞬时的光滑曲线，该曲线上的流体质点的运动方向均和该曲线相切，是众多相邻近的流体质点运动方向的组合。
2、当δ＞ε时，粘性底层完全淹没了管壁的粗糙凸出部分。
这时紊流完全感受不到管壁粗糙度的影响，流体好像在完全光滑的管子中流动一样。
这种情况的管内流动称作“水力光滑”，或简称“光滑管”。
3、压力体是一个数学概念，与该体积内有无液体或者是否充满液体无关，它是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包容的体积。
4、流体流动速度和当地声速的比值是马赫数。
四、计算题1、设管口大气压为a p ， ()h h g p p a ∆++=ρ由于 4422d h D h ππ=∆ 故 h D d g p p a ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-21ρ 代入数据 Pa p v 26939=2、选取弯管壁面和进、出口截面内的体积为控制体，建立图示坐标系。
由连续性方程 s m A A v v 10075.015.05.222112=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯== 设弯管对控制体内流体的水平约束力为F ，其在x 、y 方向上的分力分别为x F 、y F 。
根据伯努利方程 22222211v p v p e e ρρ+=+得 ()()Pa v v p p e e 21725105.22100068600222222112=-⨯+=-+=ρ 在x 方向上 ()1211211044v d v F d p x e-=-πρπ由上式可解得()()N v p d F e x 13235.210006860015.0442221121=⨯+⨯⨯=+=πρπ在弯管的外表面上作用有大气压强，流体静压强中也有大气压因素，故由大气压强产生的作用力在管子的内外表面上力可以两两抵消在y 方向上 ()0442222222-=-v d v d p F ey πρπ 由上式可解得 ()()N v p d F e y 53810100021725075.0442222222=⨯+⨯⨯=+=πρπ合力为 N F F F y x 142753813232222=+=+=支撑弯管所需的水平力 N F F 1427-=-='3、2121222211v RT v RT +-=+-γγγγ 2100462133.133.1250323462133.133.1222+⨯⨯-=+⨯⨯-T K T 986.3202= ()1122.05027346233.15011111=+⨯⨯===RT v c v Ma γ 225.0986.32046233.110022222=⨯⨯===RT v c v Ma γ 121101211-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=γγγMa p p Pa Ma p p 5121101100084.1211⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-γγγ 因为是等熵过程，所以0201p p =Pa Ma p p 422012109589.02111⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-γγγ4、对截面0-0和2-2应用伯努利方程gv g p h g p a 2220+=+ρρ 2分 s m v /0092.232=s m A A v v /6815.31221== 截面1-1的相对压强p '()Pa v v p p p a 5212211101924.221⨯=-=-='ρ取截面1-1和2-2之间的油流体积为控制体，应用动量方程 ()1211v v q F A p q -=-'ρ 2分N F 73.311=。
工程流体力学试卷及答案6套
第 1 页 共 12 页试卷11．如图所示有一圆形容器，内装三种液体，上层为比重8.01=d 的油，中层为比重12=d 的水，下层为比重6.133=d 的水银。
已知各层的高度均为5.0=h m ，容器直径1=D m ，试求： （1）A 、B 点的相对压强；（2）A 、B 点的绝对压强（用水柱高度表示）； （3）容器底面EF 上的相对总压力。
题2图题2图2．如图所示，一直径1=d m 的球一半浸没在海水中，海水的比重为1.025， 为使它完全淹没在海水中在球的下面系一混凝土块，混凝土块的密度=m ρ 2 400kg/m 3，试求所需混凝土块的重量。
3．一平面流动的x 方向的速度分量为2233ay ax u -=，在点（0，0）处0==v u ，试求：通过A （0，0），B （1，1）两点联线的单位宽度流量。
4．在水深45=d m 的海面上有一前进波，波高4=H m ，波长80=λm ，试求：（1）水面下7m 深处水质点所受的压强；（2）用图表示该质点在波动时的最高位置和最低位置。
5．试用瑞利法求理想流体经圆形孔口出流的流量关系式。
假设孔口的出流量Q 与孔口直径d ，作用水头0H 和重力加速度g 有关。
6．如图所示平板闸门下出流，已知：4=H m ，1e h =m ，闸门宽3=B m ，流量20=Q m 3/s 作用在闸门上的动水总压力。
试卷 21.如图所示一封闭容器水表面绝对压强85ab =p kPa ， 中间玻璃管两端是开口的，当既无空气通过玻璃管 进入容器，又无水进入玻璃管时，求玻璃管应该 伸入水面下的深度h 。
2.已知平面流动的速度势2304.0axy x +=ϕ，x 、y 单位为m ，ϕ的单位为m 2/s ，试求：（1）常数a ；（2）点A （0，0）和B （3，4）间的压强差p ∆。
（设流体的密度1000=ρkg/m 3） 3．如图所示管路，已知容器B 的初始水位为1h ，截面积为A ，当管中流入和流出随时间变化的流量分别为)(1t Q 和)(2t Q 时，写出容器B 中水深)(t h 的表达4．如图所示为射流推进船的简图。
工程流体力学习题及答案3
第5章平面势流理论计算题 :【5.1】 如图所示，设蒙古包做成一个半径为R 的半圆柱体，因受正面来的速度为0U 的大风袭击，屋顶有被掀起的危险，其原因是屋顶内外有压差。
试问：通气窗口的角度α为多少时，可以使屋顶受到的升力为零？解：屋顶圆柱面外表面受到的升力L F 为()L s 0d sin F p p R πθθ∞=-⎰（方向向下）式中 p ∞为无穷远处压强，s p 为圆柱外表面上的压强屋顶圆柱面内（含表面）的静压强为in p ，它与通气窗口处的压强相等，即in s p p θπα=-=∣那末内压强产生的升力L F '为()()L in in 0d sin 2F p p R R p p πθθ∞∞'=-=-⎰（方向向上）（in p p ∞-为常量）要使圆柱面屋顶的升力为零，则L L F F '=即()()in 0sin d 2spp R R p p πθθ∞∞-=-⎰ ()a引入压强因数pCp 2012s p p C U ρ∞-=其中圆柱体表面的p 分布式为2p 14sin C θ=-习题.15图则()a 式为()220(14sin )sin d 214sin πθθθα-=-⎰考虑到sin d 2πθθ=⎰，304sin d 3πθθ=⎰得到2514sin 3α-=-解得 o54.74α=【5.2】 已知复势（1）2)(z z W =；（2）)ln(2)(22a z Qz W -=π，试画出它们所代表的流动的流线形状。
(a)(b)习题.25图解: (1)2()W z z =引入i e z r θ=故22()(cos 2isin 2)W z z r θθ==+故速度势θϕ2cos 2r = 流函数 θψ2sin 2r = 当02sin , 0==θψ时即 2k θπ= 即(0, 1, 2)2kk πθ==±±为流线的渐近线。
c ψ=得2sin22sin cos c r r r θθθ==或 c xy = 即 流线为双曲线族又由于复速度d i 22(i ) d Wu v z x y z -===+故 22u xv y =⎧⎨=-⎩故流线图如图()a 所示。
《工程流体力学》真题
《工程流体力学》习题与真题（内部学习资料）《工程流体力学》试卷（答题时间120 分钟）班级姓名班级序号成绩一．名词解释(10分,每题2分)1.粘性。
2.流线。
3.流量。
4.速度环量。
5.边界层。
二．简答题（20分每题10分）1．简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。
2．画出无限空间自由淹没紊流射流结构图，并说明其几何、运动、动力特征。
三、选择与填空（30分）1．两平板相距0.1mm，中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体，上平板相对下平板的运动速度为3.5m/s，则平板表面的切应力为Pa。
（3分）2．某点的计示压强是1.36米水柱，当地大气压是10米水柱，则该点处的绝对压强是KPa。
（3分）3．如图1所示不可压流动，d1/d2=3，则v2/v1= 。
（2分）图1 图24．某平面形心处的压强为25KPa，受压面积为6平方米，则作用在该平面上的压力为N。
（2分）5．水在管中流动，雷诺数为1890，则其流态为。
（1分）6．扰动在不可压流场中的传播速度是，在可压流场中的传播速度是。
（A．无穷大B．有限大）。
（1分）7．如图2所示，设H=3m，不计损失，则出口速度为m/s。
（2分）8．两水管的有压流动相似，d1/d2=3，则v2/v1= 。
（2分）9．如图3所示，图a是，图b是。
（A．无旋流 B．有旋流。
）（1分）图3 图4v＝，10．理想不可压流体作平面无旋流动，其流函数为kxy，则xy v ＝ 。
（2分） 11．如图4所示，流体分别在渐扩管和渐缩管中流动，则在 中易发生边界层的分离。
（A ．渐扩管 B ．渐缩管）。
（1分）12．某正激波前速度系数为2.3，则波后速度系数为 。
（1分） 13．如图5所示为小扰动在不同来流速度场的传播，则来流速度在图a 中 ，图b 。
（A ．Ma ＞1 B ．Ma ＜1 C ．Ma =1＝。
（1分）图5(a) 图5(b) 图614．设某管路的水力直径为4.8m ，则其水力半径为 m 。
流体力学试题(含答案)
全国2002年4月高等教育自学考试工程流体力学试题课程代码：02250一、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.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。
A.质量B.体积C.温度D.压强2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。
A.等于1B.等于临界马赫数C.大于1D.小于13.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4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。
A.总体积B.总质量C.总比容D.总压强5.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6.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p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。
则△h应为( )A.△h=-760mm(Hg)B.△h=0mm(Hg)C.△h=760mm(Hg)D.△h=1520mm(Hg)7.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( )A.定常流B.非定常流C.非均匀流D.均匀流8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。
A.运动轨迹是水平的B.运动轨迹是曲线C.运动轨迹是直线D.是否绕自身轴旋转9.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10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( )A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F1<F2<F3D.F1=F3>F211.三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启。
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三、说明下列概念（共20分）1.什么是流线和迹线？它有哪些基本特征？（5分）
答：流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。
（1分）迹线就是流体质点运动的轨迹。
（1分）
流线两个特点：1）非定常流动时，流线的形状随时间改变；定常流动时，不随时间改变此时，流线与迹线重合。
（1.5分））2）流线是一条光滑的曲线，流线之间不能相交，如果相交，交点速度比为零。
（1.5分）
2.简述伯努利方程 =const 的物理意义和几何意义。
（5分）
答：物理意义：在符合限定条件下，单位重量流体的机械能(位能、压力能和动能)可以互相转化，但总和不变。
（1
分）几何意义：在符合限定条件下，沿同一流线的总水头是个常数。
（1分）
总机械能不变，并不是各部分能量都保持不变。
三种形式的能量可以各有消长，相互转换，但总量不会增减。
（2分）水头线：将各项水头沿程变化的情况用几何的方法表示出来。
理想流体恒定元流的总水头线是水平的。
（1分）
3.有旋流动、无旋流动
有旋流动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动。
（2分）
无旋流动：流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。
（2分）
4.流动相似条件（6分）
答：1）有相同的微分方程（2分）2）单值条件相似（2分）3）由单值条件中的物理量的相似准则数相等（2分）
四. 推求突然扩大能量损失计算公式（20分）
解：如图，由连续性方程解： （4分）得： （ 2分） 由动量方程： （4分）
列伯努利方程： g v g p g v g p 222
222
11+=+ρρ （4分） （4分）
即 （2分）
五、如图所示，有一圆柱滚门，长度l=10m ，直径D=4m ，上游水深H 1=4m ，下游水深H 2=2m ，求作用于圆柱滚门上的水平和铅垂方向的分压力。
（12分）
解：
1、圆滚门左侧
对于水平方向： ——— 3分 对于垂直方向：
H 1 H 2
D （向右）kN Dl H g A gh P x c x 78421===ρρ)(75.615222
向上kN l D g gV P z =⎪⎭
⎫ ⎝⎛==πρρ2211v A v A ρρ=2121v A A v =
1212v A A v =)()(121212211v v q A A p A p A p V -=-+-ρg v A A g v A A v v g h j 2)1(2)1()(212221*********-=-=-=g v g v h j 22222211ξξ==
—————2分
圆滚门右侧
对于水平方向： —————3分 对于垂直方向： —————2分
总压力的水平分力为 P=784-196=588kN （水平向右） —————1分 总压力的铅垂分力为 P=615.75+307.88=923.63kN （铅垂向上） —————1分
六、有一管径d=10cm 的水管，水温为20℃，ν=1.003×106
-㎡/s ，当流量V Q =4L/s
时，试确定管中流流态。
如果要保持层流流动，流速与流量要受怎样的限制？（10分）
解：V Q =4l/s=4s m /1033-⨯ V =)/(09.51.014.341042
3s m A Q v =⨯⨯⨯=- —————2分 Re=2000100509.010
003.11.009.566>⨯=⨯⨯=-v Vd ————— 2分 所以流动状态是紊流 ———— 1分
若要保持层流，则Re ≤2000 则2000≤v
Vd ———— 3分 则610003.12000-⨯⨯≤Vd
1
.010003.120006
-⨯⨯≤V s m V /10006.23-⨯≤ ———1分
所以AV Q ≤25231057.11.014.34
110006.2m --⨯≤⨯⨯⨯⨯≤———1分 七、已知平面流动的流函数为:)(28
3)2222(22211y x tg tg x y x y Q ++++++-=--πψ 求流速分量u 、v 并判断是否为有旋流动? （8分）
答: y x x Q u y x y x 243222)2()2()2()2(2222+⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡+++++=++-+π ————3分 x y y Q v y x y x 243222)2()2()2()2(2222+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++--=++++π —————3 分有旋流动
（向左）kN l H H A h P x c x 196222===γγ)(88.307242向上kN l D g gV P z =⎪⎭⎫ ⎝⎛==πρρ。