工程流体力学考试答案
《工程流体力学》习题参考答案
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25.1m 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 020时密度为3856m 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 ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水： 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτN A F 65.14=⨯=⋅=τ油： 233/8.2810416102.7m N u=⨯⨯=⋅'=--δμτ N A F 2.435.18.28=⨯=⋅=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=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。
《工程流体力学》试卷(含答案)
《工程流体力学》试卷试卷说明：重力加速度取10m/s2,水的密度取1000kg/m3，水银密度取13.6×103kg/m3，标准大气压取0.1Mpa，动能修正系数和动量修正系数均取1，π取3.14，所有计算结果均保留两位不为零小数（即小于0.1的保留两位有效数字）。
一、填空题（共5空，每空2分，共10分）1.压力输水管模型实验，长度比尺,4，模型流量与原型流量之比应为（）；如果是明渠流实验，模型流量与原型流量之比应为（）。
2.长管各并联管段的（）相等；各串联管段的（）相等。
3.水泵汽蚀现象发生的原因是（）。
二、判断题（每题2分，共10分）1. 应用动量方程时，流体所受合力不应考虑质量力。
（）2.流线是欧拉法的描述，迹线属于拉格朗日法的描述，二者是没有关系的。
（）3.流线是一组同心圆的流体一定属于有旋流动。
（）4.雷诺实验中，层流过渡到紊流有一个过程，紊流过渡到层流则是突然变化。
（）5.大部分局部阻力系数需要通过实验得到，小部分可以计算得到。
（）三、单项选择题（每题2分，共10分）1.运动粘度ν的国际单位是（）A．kg/mB．m/s2C．m2/sD．N/m22.均匀流（）A．迁移加速度为0B．当地加速度为0C．流速不随时间变化D．各点流速均相同3.雷诺数的物理意义表示（）A．黏滞力与重力之比B．重力与惯性力之比C．惯性力与黏滞力之比D．压力与黏滞力之比4.比较在正常工作条件下，作用水头H，直径d相等时，小孔口的流量Q（）和圆柱形外管嘴的流量QnA．Q>QnB．Q<QnC．Q=QnD．无法确定5. 下图中曲面ABCD的压力体绘制，正确的是（）A．B．C．D．以上均不正确四、计算题（共7题，每题10分，共70分）1.如图所示的皮托管，测量风管中空气的点流速，若图中U形水柱计液柱高差为1cm，空气密度为1.2kg/m3，求测点空气流速。
2.如图所示的矩形闸门，高h=3m，宽b=2m，上游水深h1=6m，下游水深h2=5m，求闸门上的静水压力和作用点。
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》考试试卷及答案解析
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、拉格朗日法是非题。
) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 填空题。
《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1、1mm 2O= 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。
专接本工程流体力学试题
专接本工程流体力学试题⼀、选择题下列哪个选项不是流体⼒学的分⽀？A. 流体静⼒学B. 流体动⼒学C. 流体⼒学实验D. 流体⼒学数值模拟答案：C下列哪种流体是不可压缩流体？A. ⽔蒸⽓B. 液体C. ⽓体D. 所有流体答案：B下列哪个⽅程描述了流体运动的基本规律？A. 连续性⽅程B. 动量⽅程C. 能量⽅程D. 上述都是答案：D在伯努利⽅程中，流速增加时，压⼒会如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. ⽆法确定答案：B串联管道各串联管段的什么量相等？A. ⽔头损失B. 总能量损失C. ⽔⼒坡度D. 所通过的流量答案：D⼆、判断题温度升⾼时，液体的粘度会增⼤。
（）答案：×解释：⼀般来说，温度升⾼时，液体的粘度会减⼩。
作⽤在对称曲⾯上的总压⼒只有垂直分⼒。
（）答案：√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。
（）答案：×解释：流体流动时，动量的变化不仅与流速⼤⼩有关，还与流速⽅向的变化有关。
欧拉数表征了作⽤在流体上的某⼀种外⼒与惯性⼒之⽐值。
（）答案：×解释：欧拉数表征的是作⽤在流体上的压⼒与惯性⼒之⽐值，⽽不是某⼀种外⼒与惯性⼒之⽐值。
⻓管是指沿程⽔头损失相⽐流速⽔头和局部⽔头损失可以忽略的流动管路。
（）答案：×解释：⻓管是指与沿程⽔头损失相⽐，流速⽔头和局部⽔头损失可以忽略不计的流动管路，但这⾥的表述容易让⼈误解为⻓管就是忽略流速⽔头和局部⽔头损失的管路，因此判断为错误。
更准确的表述应为：⻓管是指流速⽔头和局部⽔头损失在总⽔头损失中所占⽐例很⼩的流动管路。
三、计算题已知⼀圆柱形管道，直径为0.2⽶，管道中⽔流速度为2⽶/秒，⽔的密度为1000千克/⽴⽅⽶，求管道中的压⼒分布。
解答：⾸先，根据连续性⽅程计算管道中的流量Q：Q = A × v = π× (d/2)^2 × v= π× (0.2/2)^2 × 2= 0.0628 m^3/s然后，根据伯努利⽅程计算管道中的压⼒分布。
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 Pa2、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 。
《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= 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。
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。
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四、实验步骤
1.了解仪器的组成及其用法，包括：（1）各阀门开关。（2）加压方法：关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气。（3）减压方法：开启筒底减压放水阀11放水。（4）检查仪器是否密封：加压后检查测压管1,2,8的液面高程是否恒定。若下降，则表明漏气，应查明原因加以处理。2.记录仪器编号及各常数。3.进行实验操作，记录并处理实验数据（见表1-1-1和表1-1-2）。4.量测点静压强。（1）打开通气阀4（此时p0=0），记录水箱液面标高0和测压管2的液面标高H（此时0=H）。（2）关闭通气阀4及截止阀7，用打气球加压使p0＞0，测记0及H。（3）打开减压放水阀11，使p0＜0（要求其中一次pB＜0,即H＜0），测记0及H5.测出测压管6插入小水杯中水的深度。6.测出油的相对密度d0。(1)开启通气阀4，测记0。（2）关闭通气阀4，用打气球加压（p0＞0），微调放气螺母使U形管水面与油水界面水平（见图1-1-2），测记0及H。（此过程反复进行3次）。（3）打开通气阀4，待液面稳定后，关闭所有阀门，然后开启减压放水阀门11降压（p0＜0），使U形管中的水面与油面齐平（见图1-1-3），测记0及H。（此过程反复进行3次）。
二、实验原理
1、在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。形式一：Z+p =const (1-1-1a)形式二：P=p0+h (1-1-1b)式中z---测点在基准面以上位置高度；p---测点的静水压强（用相对压强表示，以下同）；p0--水箱中液面的表面压强；---液体的重度；h----测点的液体深度。2.油密度测量原理当U形管重水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面，有：p01=wh1=0H (1-1-2)另当U形管中水面与油界面齐平（见图1-1-3），取油水界面为等压面，有：p02+wH=0H即p02=—wh2=0H—wH (1-1-3)
五、实验报告处理
油水界面水平（见图1-1-2），测记0及H。（此过程反复进行3次）。（3）打开通气阀4，待液面稳定后，关闭所有阀门，然后开启减压放水阀门11降压（p0＜0），使U形管中的水面与油面齐平（见图1-1-3），测记0及H。（此过程反复进行3次）。五、实验报告处理1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线?答：测压管水头指静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度，而测压管水头线则指测压管液面连线，由实验可知同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。2．当B0p时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。答：有实验数据可知，水箱内的真空区域包括三部分：一是由测压管2做一水平面，由于测压管内水体与水箱内水体为一等压面且均为大气压强，则水箱内该平面以上水、气的密封区域；二是由箱顶小杯液面至测压管6内水体；三是在测压管8中U形管左侧水面向下深度为A p深度的水体。以上均为真空区。3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定od。答：在水箱内通大气的情况下，用直尺分别测量管8油水界面至水面的垂直高度h1和油水界面至油面的垂直高度h2，由公式可得γ1h1=γ2h2。4．如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响?答：若测压管太细，则会造成毛细现象，造成测量误差。如测量液体为水，测压管液面会随之升高，测量液体为水银，测压管液面则会随之降低。
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实验次：
学习中心：
提交时间：2017年11月5日
实验名称
流体静力学实验
实验形式
在线模拟+现场实践
提交形式
提交电子版实验报告
一、实验目的
1．掌握用液式测压计测量流体静压力的技能。2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头，压力水头和测压管水头的理解。3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解。4.测定油的相对密度。5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。
由式（1-1-2），式（1-1-3）两式联立可解得：H= h1+ h2代入式（1-1-2）可得油的相对密度d0为：d0= w0 =2 11 hhh（1-1-4）根据式（1-1-4），可以用仪器（怒用额外的尺子）直接测得d0。
三、实验装置
本实验的装置如图1-1-1所示
图1-1-1流体静力学实验装置图
1.测压管2.带标尺的测压管3.连通管4.通气阀5.加压打气球6.真空测压管；7.截止阀；8. U形测压管；9.油柱；10.水柱；11.减压放水阀；
5．过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?答：不是等压面。测压管和带标尺的测压管是等压面和水箱中的同一高度的水面时等压面。