流体力学练习题及答案

10.B 11.C 12.D 13.B
1、在平衡流体中, 静压强相等的各点所组成的面称为等压面 ，平衡流体内任一点所受的质 量力与通过该点的 等压面 互相垂直。 2、温度升高时，液体的粘度 减小 ，而气体的粘度 增大 。 1/2 倍。若将管
３、实际流体在圆管中作层流流动时, 截面平均流速是管内中心流速的 子换为管径比原管径大 20%管子，沿程阻力损失将是原来的 48.2
B．之和为单位质量流体的总能量损失 D．相等与否取决于支管长度是否相等
11、边界层的基本特征之一是（ A．边界层内流体的流动为层流 C．边界层内是有旋流动
）。 B．边界层内流体的流动为湍流 D．边界层内流体的流动为混合流
12、指出下列论点中的错误论点： （ A．平行流的等势线与等流线相互垂直 C．点源的圆周速度为零
大学力学论坛搜集整理

流体力学练习题及答案
一、单项选择题 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、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 m2/s
V2 =
Q 4 × 0.1 = = 12.74m / s A2 3.14 × 0.12
Hg
由等压面 a－a 得压强关系： 则
p 1 − γz = p 2 − γ
∆h
p1 − p 2 = γ Hg ∆h + γz
∵
p1 − p 2 γ Hg ∆h + γz V 2 − V12 = = ( z + ∆h) + 2 γ γ 2g γ Hg = ρ Hg g , γ = ρg
） B．点源和点汇的流线都是直线 D．点源和点涡的流线都是直线
13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：涡流区域的( A．涡流区域速度与半径成反比 C．涡流区域的径向流速等于零
)。
B．压强随半径的增大而减小 D．点涡是涡流
14、亚音速气体在收缩管中流动时，气流速度（ A．逐渐增大，压强逐渐增大 C．逐渐减小，压强逐渐减小
(1)
ρ (V22 − V12 ) ∴ ∆h = 2 g ( ρ Hg − ρ )
代入数据求
∆h = 648 mm < ∆hmax
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：
V12 V22 d 2 4 = ( ) 代入方程（1）得 ： ： 2 g 2 g d1
ρV22 (1 − (
大学力学论坛搜集整理
p1 V12 p 2 V22 0+ + = ( z + ∆h ) + + γ 2g γ 2g p1 − p 2 V 2 − V12 = (z + ∆h ) + 2 γ 2g
以最大流量计算对应的压差计读数

V1 =
Q 4 × 0.1 = = 1.42 m / s A1 3.14 × 0.3 2 ，
）。 C． π = − ρz D． π = ρz
5、无旋流动是指（ A．平行
）流动。 C．旋涡强度为零的 D．流线是直线的
B ．不可压缩流体平面
6、流体内摩擦力的量纲 A.
[F ] 是（
B . ML−1t −2
）。
[MLt ]
−1
[
]
C. ML−1 t −1
[
]
）。
D.
[MLt ]
−2
7、已知不可压缩流体的流速场为 V A．三向稳定流动
p0 = ( H + h) + hw = ( H + h) + h f + h j ρg L V2 3 + 0.5 12 hf = λ = 0.02 × × = 0.143m D 2g 0.025 2 g 沿程水头损失： h j = (ζ 1 + ζ 2 + ζ 3 )
局部水头损失：
V
2
2g
= (1.0 + 5.0 + 0.5 ) ×

p1 A1 − R x = ρQ( 0 − V1 ) R y − p2 A2 = ρQ(V2 − 0) Ry
解得， R x ,
R = R x2 + R 2 y θ = arctg Ry Rx
= 24 .36�
所以，水流对弯管壁的作用力为 R 的反作用力，大小相等，方向相反。
5、如图，水箱中的水通过直径为 d，长度为 l，沿程阻力系数为λ的立管向大气中泄水，问 h 多大时，立管排出的流量 Q 仅与 d 和λ有关？
求解要点：在水箱液面与出水口断面间列伯努利方程：
V2 + hf 2g l V2 hf = λ d 2g h +l = V=
2 g (h + l ) = l 1+ λ d 2g
2、已知某平面流动的势函数： ϕ = x 2 + x − y 2 求流速和流函数。
解：
u=
∂ϕ ∂ϕ = 2 x + 1, υ = = −2 y ∂x ∂y
大学力学论坛搜集整理
∂ψ = u = 2x +1 ∂y ψ = 2 xy + y + f ( x ) ∂ψ = 2 y + f ′( x) = −υ = 2 y ∂x ∴ f ′( x ) = 0, f ( x) = C
∆h = 2 g ( ρ Hg
d2 4 ) ) d1 − ρ)
100 4 ) ) 2 300 代入数据 0. 3 = = 0.004V 2 2g(13600− 1000) 1000 V22 (1 − (
求得：
V2 = 8.66 Q = 0.785 × V 2 d 2 2 = 68 L / s
当Δh＝300mm 时，水流量为 68L/s
）。 B．逐渐增大，压强逐渐减小 D．逐渐减小，压强逐渐增大
15、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（ A．离心泵内液体温度上升 C．离心泵内液体发生汽化 B．气缚 D．叶轮倒转
）现象。
大学力学论坛搜集整理
参考答案： 1.A 14.B 15.C 二、填空题 2.B 3.A 4.B 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A
％。
４、离心式通风机的风量是以 单位时间内从风机出口排出 的气体体积，并以 风机进口处 气体的状态计。
５、在对有旋流动ห้องสมุดไป่ตู้研究中， 斯托克斯定理建立了 系。
旋涡强度
与
速度环量
间的等量关
6、在 101.33kPa 下用 20℃的清水测定某离心泵抗气蚀性能，于某流量下测得泵内恰好发生 气蚀时，泵入口处的压强为 60.1kPa，据此求得此时的允许吸上真空度为 4.2 m 水柱。
三、计算题 １、当压强增加 4×104Pa 时，某种液体的密度增长 0.015%，求该液体的压缩系数。
解： M = ρV ⇒ dM = Vdρ + ρdV = 0
V ρ =− dV dρ βp = − dV 1 dρ 1 0.015% = = = 3.75 × 10 −9 m 2 / N V dp ρ dp 4 × 10 4
）。
3、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（ ）。 B．流体速度场的不稳定性 D．流体的膨胀性
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 C．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率
4、重力场中平衡流体的势函数为（ A． π = − gz B ． π = gz

9、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．流量逐渐减少 C．压强逐渐下降 ) 。 B．阻力损失量与流经的长度成正比 D．雷诺数维持不变 ）。
10、串联管道系统中, 其各支管内单位质量流体的能量损失（ A．一定不相等 C．一定相等
令 C＝0，则流函数为

ψ = 2xy + y
3、如图所示，水在压强作用下从密封的下水箱沿竖直管道流入上水箱 中，已知 h＝50cm，H＝3m，管道直径 D＝25mm，λ＝0.02，各局部 阻力系数分别为ζ1 ＝0.5，ζ2＝5.0，ζ3 ＝1.0，求：为维持稳定的管中 流速 V＝1m/s，下水箱的液面压强应保持在多少 Pa? 解：以下水箱液面为基准面，列两液面的伯努利方程：
d (h + l ) λ d +l λ
进一步可求得 流量 Q 仅与 d 和λ有关时 h 之值。
6、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Δhma x ＝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 1000 kg/m3） 解（要点） ： （ 1）以 0－0 断面为基准面，列 1－1、2－2 两断面的能量方程：
4Q = 1.70 m / s πd1 求解要点： d V2 = V1 ( 1 ) 2 = 3.825m / s d2
V1 =
取 1-1、2-2 两断面列伯努利方程
p1 V1 2 p 2 V22 + = + ρ 2 ρ 2 求得 p 2 = 3.0 × 10 5 Pa
大学力学论坛搜集整理
对选取的控制体列动量方程： x 方向： y 方向：
= x 2 zi + 2 xyj ，则流动属于（
C．三维稳定流动
B ．二维非稳定流动
D．二维稳定流动
8、动量方程 Σ F = Σ ( ρQV ) out − Σ( ρQV ) in 的不适用于( A．理想流体作定常流动
) 的流场。
大学力学论坛搜集整理
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
12 = 0.332m 2g
总水头损失： h w = h f + h j = 0.475m 所以， p 0 = ρg ( H + h + hw ) = 38995 Pa 4、已知：一个水平放置的 90º弯管输送水 d1 ＝150mm，d2 ＝100mm p1 ＝3.06×105 Pa，Q＝0.03m3 /s 求：水流对弯管的作用力大小和方向（不计水头损失） 。