《流体力学》复习资料

一、填空题
1、液体的动力粘性系数随温度的而减小，牛顿流体是指切应力
与成的流体。

2、欧拉法中，流体的加速度包括和两种，如
果流场中时变加速度为零，则称流动为，否则，流动称为。

3、雷诺实验揭示了流体流动存在层流和两种流态，并可
用来判别流态。

4、一般管路中的损失，是由和两部分构成，在定
常紊流中，沿程水头损失与流速的成，所谓的长管是指比小得多，可以忽略不计。

5、已知三维流场的速度分布为：0
v
t
x
u，试求t=0时刻,经过
=w
y
,
4
,
2=
+
=
点（1,1）的流线方程；点（1,1）处的加速为。

6、平面流动速度分布为：2
2y
=，by
u-
ax
=，如果流体不可压缩，试
-
v-
xy
求a= ；b= 。

7、子弹在15摄氏度的大气中飞行，如果子弹头部的马赫角为45度，已知音
波速度为340m/s子弹的飞行速度为。

8、管道截面的变化、及壁面的热交换，都会对一元可压缩流
动产生影响。

9、自由面上的压强的任何变化，都会地传递到液体中的任何
一点，这就是由斯卡定律。

10、液体在相对静止时，液体在重力、、和压力的联合作用下
保持平衡。

11、从海平面到11km处是，该层内温度随高度线性地。

12、平面壁所受到的液体的总压力的大小等于的表压强与面积
的乘积。

13、水头损失可分为两种类型：和。

14、在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过，流态属于
紊流。

15、在工程实际中，如果管道比较长，沿程损失远大于局部损失，局部损失可
以忽略，这种管在水力学中称为。

16、紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均匀得多，
这主要是因为脉动速度使流体质点之间发生强烈的，使速度分布趋于均匀。

17、流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积
突变），流线会发生变形，并出现许多大小小的，耗散一部分，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。

18、流动相似指的是两个流动系统所有对应点的对应物理量之比相等，具体地
说，就是要满足，、和。

19、自由面上的压强的任何变化，都会地传递到液体中的任何一点，
这就是由斯卡定律。

20、流动相似的主导因素是，只有满足了这一点才能保证运动相似。

21、从海平面到11km处是，该层内温度随高度线性地。

22、马赫准则要求两种流动的惯性力与由于压缩性引起的成比例。

23、水头损失可分为两种类型：和。

24、紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均匀得多，
这主要是因为脉动速度使流体质点之间发生强烈的，使速度分布趋于均匀。

25、流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积
突变），流线会发生变形，并出现许多大小小的，耗散一部分，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。

26、在欧拉坐标系中，流体的加速度包括时变加速度和两部
分，如果流场中时变加速度为零，则称流动为，否则流动称为。

27、子弹在15摄氏度的大气中飞行，如果子弹头部的马赫角为45度，子弹的
飞行速度为。

二、选择题
1、下列流动中连续介质模型不适用的是（）
A、紊流流动
B、势流流动
C、边界层内流动
D、激波内流动
2、完全气体音速愈升高时（）
A、压缩性越小
B、压缩性越大
C、压缩性不变
D、压缩性如何变化视气体种类而定
3、引起液体粘性的主要原因是（）
A、液体分子间的吸引力
B、液体分子热运动引起的动量交换
C、液体微元随机脉动引起动量交换
D、液体流动的惯性力
4、在流体力学中，作用在流体的外力分为两类，即（）
A、粘性力和质量力
B、压力和质量力
C、质量力和表面力
D、压力和切向力
5、流体处于平衡状态时，流体一定不受（）作用
A、惯性力
B、重力
C、压力
D、粘性力
6、绝对压强和真空压强的关系是（）
A、绝对压强＝当地大气压＋真空压强
B、绝对压强＝当地大气压－真空压强
C、绝对压强＝真空压强－当地大气压
D、绝对压强＝真空压强
7、若速度场在任意空间点都满足∂V ∂t = 0
r
，则该速度场是（）
A、定常场
B、均匀场
C、非定常场
D、层流流场
8、流场中的任意空间点的流体质点绕通过其质心的瞬时轴的旋转角速度恒为零，意味着（）
A、流场的流线均为直线
B、所有流体质点的迹线均为直线
C、流动是层流流动
D、流场是势流场
9、下列关于流体力学中的控制体特性的描述中，错误的是（）
A、控制体中流体和外界有力的相互作用
B、控制体和外界有动量相互交换
C、控制体中的流体不随时间变化而变化
D、控制体和外界有能量相互交换
10、超音速气流经过正激波的热力过程是（）
A、不可逆的绝热膨胀过程
B、等熵膨胀过程
C、不可逆的绝热压缩过程
D、等熵压缩过程
11、理想流体绕圆柱无环量流动可以看作是（）叠加而成的流动
A、均匀直线流动和点涡
B、均匀直线流动和点源
C、均匀直线流动和偶极流
D、点源和偶极流
12、圆管内充分发展层流流动的沿程能量损失与断面的平均速度（）成正比
A、一次方
B、平方
C、1.75 次方
D、0.5 次方
13、曲壁边界层发生分离时，分离点处的（）（x 为沿物面方向，y 为物面法向）
A、0 0 ∂∂ = y= u x
B、 0 0 ∂∂ = y= u y
C、0 0 ∂∂ = y= p x
D、 0 0 ∂∂ = y= p y
14、进口为亚音速气流，通过在收缩喷管内进行等熵加速，速度最大可以加速到（）
A、进口的当地音速
B、临界音速
C、滞止音速
D、任意速度
15、局部能量损失产生的主要原因是（）
A、流体间的粘性摩擦
B、流体微团随机脉动
C、流体的相互碰撞和漩涡
D、壁面的凸凹不平
1、流体的粘性与（）无关
A、流体分子的内聚力
B、流体分子的动量交换
C、流体温度
D、流体运动的速度梯度
2、下列物理量中能够真实反应流体粘性是（）
A、密度
B、速度梯度
C、运动粘性系数
D、动力粘性系数
3、静止的流体（）剪切应力
A、不能承受
B、可以承受
C、能承受微小
D、具有粘性时可承受
4、用一块平板挡水，挡水面积为A，挡板与水平面倾角为 ，平板形心的淹深为c h ，则该平板受到的总压力为（）
A、gh A c
B、 gh A sin c
C、 gh A cos c
D、 tan c gh
5、控制体是（）
A、包含有确定质量的系统
B、位置和形状必然随时间变化的空间体
C、确定的空间体
D、包含有不确定质量的系统
6、沿程损失系数f 的量纲为（）
A、[L]
B、[L t-1]
C、无量纲
D、[L2 t-1]
7、圆管内充分发展紊流的动能修正系数（）层流的动能修正系数
A、大于
B、小于
C、大于或等于
D、等于
8、马赫锥面是（）分界面
A、静止和流动区域
B、受到扰动和未受到扰动区域
C、超音速和亚音速区域
D、可压与不可压区域
9、当收缩喷管的质量流量达到最大值时，喷管出口截面的速度系数（）
A、大于1
B、等于1
C、小于1
D、无穷大
10、速度势函数只存在于（）
A、不可压缩流动中
B、可压缩流动中
C、无旋流动中
D、二元流动中
11、偶极流是（）叠加的极限产物
A、点源和点涡
B、点汇和点涡
C、等强度点源和点汇
D、不等强度点源和点汇
12、绕圆柱有环量流动的驻点（）
A、一定在圆柱面上
B、一定在圆柱内
C、一定在圆柱面外
D、要根据环量大小确定
13、边界层分离（）
A、只可能出现在层流边界层
B、只可能出现在紊流边界层
C、层流和紊流边界层都可能发生
D、只可能出现在平板边界层
14、气流通过正激波时，（）不变
A、临界温度
B、临界压强
C、滞止压强
D、临界密度
15、粘性流体运动微分方程称为（）方程
A、欧拉
B、普朗特
C、纳维—斯托克斯
D、兰金—雨果纽
1.流体的粘性与流体的__ __无关。

(A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D) 速度梯度
2.表面张力系数的量纲是____ 。

(A) (B) (C) (D)
3.下列四种液体中，接触角的液体不润湿固体。

(A) 120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o
4.毛细液柱高度h与____成反比。

(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) 管径 (D) 粘性系数
5.用一块平板挡水，平板形心的淹深为，压力中心的淹深为，当增
大时，。

(A)增大 (B)不变 (C)减小
6.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_ __
_ 。

(A)正交 (B) 斜交 (C) 相切
7.在____流动中，流线和迹线重合。

(A) 定常 (B) 非定常 (C) 不可压缩 (D) 无粘
8.控制体是____ 。

(A) 包含一定质量的系统 (B) 位置、形状都变化的空间体
(C)固定的空间体 (D) 形状不变，位置移动的空间体
9.连续性方程表示控制体的____守恒。

(A) 能量 (B) 动量 (C) 流量 (D) 质量
10.流体微团的变形速度包括。

（A）线变形（B）角变形（C）旋转角速度（D）前三者之和
11.流体的粘性与流体的__ __无关。

(A) 分子内聚力 (B) 分子动量交换 (C) 温度 (D)速度梯度
12.表面张力系数的量纲是____ 。

(A) (B) (C) (D)
13.下列四种液体中，接触角的液体不润湿固体。

(A) 120o (B) 20o (C) 10o (D) 0o
14.毛细液柱高度h与____成反比。

(A) 表面张力系数 (B) 接触角 (C) 管径 (D) 粘性系数
15. 用一块平板挡水，平板形心的淹深为
，压力中心的淹深为 ，当 增大时， 。

(A)增大 (B)不变 (C)减小
16. 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_ __ _ 。

(A)正交 (B) 斜交 (C) 相切
17. 在____流动中，流线和迹线重合。

(A) 定常 (B) 非定常 (C) 不可压缩 (D) 无粘
18. 控制体是____ 。

(A) 包含一定质量的系统 (B) 位置、形状都变化的空间体
(C)固定的空间体 (D) 形状不变，位置移动的空间体
19. 连续性方程表示控制体的____守恒。

(A) 能量 (B) 动量 (C) 流量 (D) 质量
20. 流体微团的变形速度包括 。

（A ）线变形 （B ）角变形 （C ）旋转角速度 （D ）前三者之和
【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 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 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 ）
【2.1】 相对压强的起算基准是：（a ）绝对真空；（b ）1个标准大气压；（c ）当 地大气压；（d ）液面压强。

解：相对压强是绝对压强和当地大气压之差。

（c ）
【2.2】 金属压力表的读值是：（a ）绝对压强；（b ）相对压强；（c ）绝对压强加
当地大气压；（d ）相对压强加当地大气压。

解：金属压力表的读数值是相对压强。

（b ）
【2.3】 某点的真空压强为65 000Pa ，当地大气压为0.1MPa ，该点的绝对压强为：
（a ）65 000 Pa ；（b ）55 000 Pa ；（c ）35 000 Pa ；（d ）165 000 Pa 。

解：真空压强是当相对压强为负值时它的绝对值。

故该点的绝对压强64a b 0.110 6.51035 000P a p =⨯-⨯=。

（c ） 【2.4】 绝对压强a b p 与相对压强p 、真空压强v p 、当地大气压a p 之间的关系是：
（a ）a b v p p p =+；（b ）a b a p p p =+；（c ）v a b a p p p =-；（d ）v a p p p +=。

解：绝对压强－当地大气压＝相对压强，当相对压强为负值时，其绝对值即为真空压强。

即a b a v p p p p -==-，故a b v a p p p =-。

（c ）
【2.5】 在封闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，
其压强关系为：（a ）p 1>p ２> p 3；（b ）p 1=p ２= p 3；（c ）p 1<p ２< p 3；（d ）p 2<p 1<p 3。

解：设该封闭容器内气体压强为
0p ，则20p p =，显然32p p >，而21H g p h p h γγ+=+气体，显然12p p <。

（c ）
习题.52图 习题.62
图
【2.6】 用Ｕ形水银压差计测量水管内Ａ、Ｂ两点的压强差，水银面高度h p ＝10cm ，
p A -p B 为：（a ）13.33kPa ；（b ）12.35kPa ；（c ）9.8kPa ；（d ）6.4kPa 。

解：由于
222H O H O H O H g A p B p p h h p h h γγγγ++=++ 故H g H O () (13.61)9 8070.112.35k P a
A B p p p h γγ-=-=-⨯⨯=。

（b ） 【2.7】在液体中潜体所受浮力的大小：（a ）与潜体的密度成正比；（b ）与液体的
密度成正比；（c ）与潜体的淹没深度成正比；（d ）与液体表面的压强成反
比。

解：根据阿基米德原理，浮力的大小等于该物体所排开液体的重量，故浮力的大小与
液体的密度成正比。

（b ）
【2.8】 静止流场中的压强分布规律：（a ）仅适用于不可压缩流体；（b ）仅适用
于理想流体；（c ）仅适用于粘性流体；（d ）既适用于理想流体，也适用
于粘性流体。

解：由于静止流场均可作为理想流体，因此其压强分布规律既适用于理想流体，也
适用于粘性流体。

（d ） 【2.9】 静水中斜置平面壁的形心淹深C h 与压力中心淹深D h 的关系为C h D h ：（a ）
大于；（b ）等于；（c ）小于；（d ）无规律。

解：由于平壁上的压强随着水深的增加而增加，因此压力中心淹深h D 要比平壁形
心淹深C h 大。

（c ）
【2.10】流体处于平衡状态的必要条件是：（a ）流体无粘性；（b ）流体粘度大；
（c ）质量力有势；（d ）流体正压。

解：流体处于平衡状态的必要条件是质量力有势 （c ）
【2.11】液体在重力场中作加速直线运动时，其自由面与 处处正交：（
a ）重力；（
b ）惯性力；（
c ）重力和惯性力的合力；（
d ）压力。

解：由于流体作加速直线运动时，质量力除了重力外还有惯性力，由于质量力与等压面是正交的，很显然答案是
【3.1】用欧拉法表示流体质点的加速度a 等于：（a ）22d d t r
；（b ）v t ∂∂；（c ）()v
v ⋅∇；
（d ）()t ∂+⋅∇∂v v v 。

解：用欧拉法表示的流体质点的加速度为 ()d d t t ∂==+∇
∂v
v
a v v （d ）
【3.2】恒定流是：（a ）流动随时间按一定规律变化；（b ）各空间点上的运动要
素不随时间变化；（c ）各过流断面的速度分布相同；（d ）迁移加速度为零。

解：恒定流是指用欧拉法来观察流体的运动，在任何固定的空间点若流
体质点的所有物理量皆不随时间而变化的流动. （b ）
【3.3】一元流动限于：（a ）流线是直线；（b ）速度分布按直线变化；（c ）运动
参数是一个空间坐标和时间变量的函数；（d ）运动参数不随时间变化的流动。

解：一维流动指流动参数可简化成一个空间坐标的函数。

（c ）
【3.4】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 ）合加速度为零。

解：按欧拉法流体质点的加速度由当地加速度和变位加速度（亦称迁移加速度）这两部分组成，若变位加速度等于零，称为均匀流动 （b ）
【3.5】无旋运动限于：（a ）流线是直线的流动；（b ）迹线是直线的流动；（c ）
微团无旋转的流动；（d ）恒定流动。

解：无旋运动也称势流，是指流体微团作无旋转的流动，或旋度等于零的流动。

（d ） 【3.6】变直径管，直径1
320m m d =，2160m m d =，流速1 1.5m /s V =。

2V 为：（a ）3m /s ；（b ）4m /s ；（c ）6m /s ；（
d ）9m /s 。

解：按连续性方程，
22112244V d V d ππ=，故 2212
123201.56m /s 160d V V d ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ （c ）
【3.7】平面流动具有流函数的条件是：（a ）理想流体；（b ）无旋流动；（c ）具
有流速势；（d ）满足连续性。

解：平面流动只要满足连续方程，则流函数是存在的。

（d ）
【3.8】恒定流动中，流体质点的加速度：（a ）等于零；（b ）等于常数；（c ）随
时间变化而变化；（d ）与时间无关。

解：所谓恒定流动（定常流动）是用欧拉法来描述的，指任意一空间点观察流体质点的物理量均不随时间而变化，但要注意的是这并不表示流体质点无加速度。

（d ）
【3.9】在 流动中，流线和迹线重合：（a ）无旋；（b ）有旋；（c ）恒定；（d ）
非恒定。

解：对于恒定流动，流线和迹线在形式上是重合的。

（c）【3.10】流体微团的运动与刚体运动相比，多了一项运动：（a）平移；（b）旋转；（c）变形；（d）加速。

解：流体微团的运动由以下三种运动：平移、旋转、变形迭加而成。

而
刚体是不变形的物体。

（c）【3.11】一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件是：（a）理想流体；（b）粘性流体；（c）可压缩流体；（d）不可压缩流体。

解：一维流动的连续方程V A C
=成立的条件是不可压缩流体，倘若是可
ρ=（d）压缩流体，则连续方程为V A C
【3.12】流线与流线，在通常情况下：（a）能相交，也能相切；（b）仅能相交，但不能相切；（c）仅能相切，但不能相交；（d）既不能相交，也不能相
切。

解：流线和流线在通常情况下是不能相交的，除非相交点该处的速度为
零（称为驻点），但通常情况下两条流线可以相切。

（c）【3.13】欧拉法描述流体质点的运动：（a）直接；（b）间接；（c）不能；
（d）只在恒定时能。

解：欧拉法也称空间点法，它是占据某一个空间点去观察经过这一空间
点上的流体质点的物理量，因而是间接的。

而拉格朗日法（质点法）是
直接跟随质点运动观察它的物理量（b）【3.14】非恒定流动中，流线与迹线：（a）一定重合；（b）一定不重合；（c）特殊情况下可能重合；（d）一定正交。

解：对于恒定流动，流线和迹线在形式上一定重合，但对于非恒定流动，在某些特殊情况下也可能重合，举一个简单例子，如果流体质点作直线
运动，尽管是非恒定的，但流线和迹线可能是重合。

（c）【3.15】一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的必要条件是：（a）理想流体；（b）粘性流体；（c）可压缩流体；（d）不可压
缩流体。

解：这道题的解释同3.11题一样的。

（d）【3.16】速度势函数存在于流动中：（a）不可压缩流体；（b）平面连续；
（c）所有无旋；（d）任意平面。

解：速度势函数（速度势）存在的条件是势流（无旋流动）（c）
【3.17】流体作无旋运动的特征是：（a ）所有流线都是直线；（b ）所有迹线都
是直线；（c ）任意流体元的角变形为零；（d ）任意一点的涡量都为零。

解：流体作无旋运动特征是任意一点的涡量都为零。

（d ）
【3.18】速度势函数和流函数同时存在的前提条件是：（a ）两维不可压缩连续运动；（b ）两维不可压缩连续且无旋运动；（c ）三维不可压缩连续运动；（d ）三维不可压缩连续运动。

解：流函数存在条件是不可压缩流体平面流动，而速度势存在条件是无旋流动，即流动是平面势流。

（b ）
【4.1】 如图等直径水管，A —A 为过流断面，B —B 为水平面，1、2、3、4为面
上各点，各点的运动参数有以下关系：（a ）21p p =；（b ）43p p =；（c ）
g
p z g
p z ρρ2
21
1+
=+
；（
d
）
g
p z g
p z ρρ4
43
3+
=+。

习题.14图
解：对于恒定渐变流过流断面上的动压强按静压强的分布规律，即
p
z c
γ
+
=，故在同一过流断面上满足
g p z g
p z ρρ2
21
1+
=+
（c ）
【4.2】 伯努利方程中2
2p
a V z g
g
ρ+
+
表示（a ）单位重量流体具有的机械能；
（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体具有的机械能；
（
d
）通过过流断面流体的总机械能。

解：伯努利方程
g v
g
p
z 22
αρ+
+
表示单位重量流体所具有的位置势能、压强势能和动能之和或者是总机械能。

故 （a ）
【4.3】 水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心的压强，有以下关系：
（
a
）21p p >；（b ）21p p =；（c ）21p p <；（d ）不定。

解：水平放置的渐扩管由于断面1和2形心高度不变，但21V V <因此12
p p < （c ） 【4.4】
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。

解：粘性流体由于沿程有能量损失，因此总水头线沿程总是下降的 （a ）
【4.5】 粘性流体测压管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。

解：粘性流体测压管水头线表示单位重量流体所具有的势能，因此沿程的变化是不一定的。

7.1 速度v 、长度l 、重力加速度g 的无量纲集合是：（a ）g lv
；（b ）gl v ；（c ）gv l
；
（d ）gl v
2。

解：（d ）。

7.2 速度v 、密度ρ、压强p 的无量纲集合是：（a ）v p
ρ；（b ）p v ρ；（c ）ρ
2
pv
；
（d ）2
v p
ρ。

解：（d
）。

7.3 速度v 、长度l 、时间t 的无量纲集合是：（a ）lt v
；（b ）vl t ；（c ）2
vt
l
；（d ）
vt
l。

解：（d ）。

7.4 压强差p ∆、密度
ρ
、长度l 、流量Q 的无量纲集合是：（a ）2
pl
Q
∆ρ；（b ）2
pQ
l
∆ρ；
（c ）
ρ
plQ
∆；（d ）
2
l
Q
p ∆ρ。

解：（d ）。

7.5 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是：（a ）
雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其它。

解：对于有压管流进行水力模型实验，主要是粘性力相似，因此取雷诺数相等 （a ）
7.6 雷诺数的物理意义表示：（a ）粘性力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比；
（c ）惯性力与粘性力之比；（d ）压力与粘性力之比。

解：雷诺数的物理定义是惯性力与粘性力之比（c ）
7.7 压力输水管模型实验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流量
的：（a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16。

解：压力输水管模型实验取雷诺数相等即
p p
m m
p m v d v d υυ=
，若
p m
υυ=，
则p 1
m l
m
p
v d v d λ-==，而
2
2
m
m m l l
2
p
p p
l
1
18
Q v d Q v d λλλ-=
===
（c ）
7.8 判断层流或紊流的无量纲量是：（a ）弗劳德数F r ；（b ）雷诺数R e
；（c ）欧
拉数E u ；（d ）斯特劳哈尔数S r 。

解：判断层流和紊流的无量纲数为雷诺数，当2300R e <为层流，否则为紊流。

（b ） 7.9 在安排水池中的船舶阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（a ）雷诺
数R e ；（b ）弗劳德数F r ；（c ）斯特劳哈尔数S r ；（d ）欧拉数E u 。

解：在安排船模阻力试验时，理论上要满足雷诺准则和弗劳德准则，但R e 数和F r 数同时分别相等是很难实现的，而且R e 数相等在试验条件又存在困难，因此一般是取实船 和船模的弗劳德数相等。

（b ） 7.10弗劳德数F r 代表的是 之比：（a ）惯性力与压力；（b ）惯性力与重力；
（c ）惯性力与表面张力；（d ）惯性力与粘性力。

解：（b ）
7.11在安排管道阀门阻力试验时，首先考虑要满足的相似准则是：（a ）雷诺数R e ；
（b ）弗劳德数F r ；（c ）斯特劳哈尔数S r ；（d ）欧拉数E u 。

解：由于管道阀门阻力试验是粘性阻力，因此应满足雷诺数R e 相等。

（b ） 7.12欧拉数E u 代表的是 之比：（a ）惯性力与压力；（b ）惯性力与重力；（c ）
惯性力与表面张力；（d ）惯性力与粘性力。

解：（a ）
8.1 水在垂直管内由上向下流动，相距l 的两断面间，测
压管水头差h ，两断面间沿程水头损失f h ，则： （a ）f h h
=； （b ）f h h l =+； （c ）f h l h
=-；
（d ）f h l =。

解：上测压管断面为1，下测压管断面为2，设上测压管高度为1h ,下测压管高度为2h ，列1→2伯努利方程，由
于速度
相
等，故
1
2
12f
p p z z h γ
γ
+
=+
+，故
1
2
f 12p p h l l h h h
γγ
=+
-
=+-=，答案为(a )。

8.2 圆管流动过流断面上的切应力分布为：（a ）在过流
断面上是常数；（b ）管轴处是零，且与半径成正比；（c ）管壁处是零，向管轴线性增大；（d ）按抛物线分布。

(a )(b )
(c )(d )
习题.28图 解：由于圆管中呈层流，过流断面上速度分布为抛物线分布，设为
⎥⎦
⎤
⎢
⎣
⎡-=2
2max
1R r
u u ，由牛顿内摩擦定律
d u c r
d r
τμ
==-(c 为常数)，故在管轴
中心
=r 处，切应力为零,r R
=处,切应力为最大，且τ与半径成正比，称
为切应力呈K 字分布，答案(b )。

8.3 在圆管流动中，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。

解：由于紊流的复杂性，圆管的紊流速度分布由半经验公式确定符合对数分
布规律或者指数分布规律。

答案(d )。

h
l
习题.18图
8.4 在圆管流动中，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。

解：对圆管层流流速分布符合抛物线规律。

答案(c )。

8.5 变直径管流，小管直径1d ，大管直径122d d =，两断面雷诺数的关系是：（a ）
12
0.5R e R e =；（b ）
12
R e R e =；（c ）1
2
1.5R e R e =；（d ）
12
2R e R e =。

解：圆管的雷诺数为
V d
R e υ=
，由于小管直径1d 处的流速1V 是大管直径1
2
2d d
=处流速2V 的4倍，即1
2
4V V =,故
12
2R e R e =,答案(d )。

8.6 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 /s ；（b ）
0.32m /s ；（c ）0.2m /s ；（d ）0.1m /s 。

解：圆管层流中，管轴处的流速为最大，而断面平均流速是最大流速的一半，
因此平均流速为0.2m s
，答案(c )。

8.7 圆管紊流过渡区的沿程摩阻因数λ：（a ）与雷诺数R e
有关；（b ）与管壁相
对粗糙d k s /有关；（c ）与R e 及d k s /有关；（d ）与R e 及管长l 有关。

解：从实验可知，紊流过渡区的沿程摩阻因数λ与雷诺数R e 及相对粗糙
度
d
k s
均有关。

答案(c )。

8.8圆管紊流粗糙区的沿程摩阻因数λ：（a ）与雷诺数R e 有关；（b ）与管壁相对
粗糙d k s /有关；（c ）与R e 及d k s /有关；（d ）与R e 及管长l 有关。

解：圆管紊流粗糙区又称为阻力平方区，沿程摩阻因数λ仅与d
k s
有关，
而与
R e
无关。

答案(b )。

8.9 工业管道的沿程摩阻因数λ，在紊流过渡区随雷诺数的增加；（a ）增加；（b ）减少；（c ）不变；（d ）不定。

解：由穆迪图可以看出，工业管道的沿程摩阻因数λ随雷诺数的增加是
减小的。

答案(b )。

8.10两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现
⎽
情况。

()a 水
管内为层流状态，气管内为紊流状态；
()b 水管，气管内都为层流状态；()
c 水管内为紊流状态，气管内为层流状态；
()d 水管，气管内都为紊流状态。

解：由于空气的运动粘度大约是水运动粘度的10倍，
V d
R e υ
=
，当这两种流体
的V d 相等时，水为层流状态，则空气肯定也层流状态。

（a ）。