东北大学 20年7月考试《工程流体力学》考核作业 答案工程流体力学 A卷 黄永刚

东北大学继续教育学院
工程流体力学试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）
一、判断题（20分，每小题1分）
1．流体质点是指宏观上足够小，而微观上又足够大的流体微团。

（对）
2．液体的粘性随温度的升高而减小。

（对）
3．气体的粘性随温度的升高而增大。

（对）
4．牛顿流体的粘性切应力与速度梯度，即角变形速率成正比。

（对）
5．流体微元的运动包括：平移、转动和变形。

（对）
6．在描述流体运动中欧拉法没有直接给出流体质点的运动轨迹。

（对）
7．定常流动，流线与迹线重合。

（对）
8．应用伯努利方程解题，两个断面间不一定是缓变流，方程也成立。

（错）
9．流体粘性使流体呈现两种不同的流态，就是层流和紊流。

（对）
10．雷诺数是表征惯性力与粘性力的比值。

（对）
11．静止的流体中各个点的压强值均相等。

（错）
12．静止液体的等压面一定是一个水平面。

（错）
13．大气层中的压强与密度、温度的变化无关，不受季节、气候等因素的影响。

（错）14．压力体的体积表示一个数学积分，压力体内一定充满流体。

（错）
15．理想流体就是不考虑重力影响的流体。

（错）
16．不可压缩流体的流动一定是无旋流动。

（错）
17．如果流场中若干流体微团无绕自身轴线旋转运动，刚称为无旋流动。

（错）
18．如果流场中存在一条封闭曲线上的速度环量皆为零，则此区域内的流动必为无旋流动。

（错）
19．速度势函数满足拉普拉斯方程，速度势函数是调和函数。

（对）
20．在位势流场中，任意曲线上的速度环量等于曲线两端点上速度势函数值之差，而与曲线形状无关。

（对）
二、单选题（20分，每小题2分）
1.气体的粘性作用主要取决于：（ C ）
（A ）气体的密度； （B ）气体分子内聚力； （C ）气体分子间的动量交换。

（D ）弹性模量
2.作用在流体上的力包括两大类，一类是表面力，另一类是：（C ） （A ）压力；（B ）摩擦阻力；（C ）质量力；（D ）表面张力。

3.平板挡水，面积为A ，形心淹深为h ，水平倾角为B ，该板受静水压力：（ C ） （A ）B ghA sin ρ；（B ）B ghA cos ρ；（C ）ghA ρ；（D ）B ghA tan ρ
4.相对压强的起算基准是：（ C ）
（A ）绝对真空；（B ）标准大气压；（C ）当地大气压；（D ）液面压强。

5.金属压力表的读数值是：（ C ）
（A ）绝对压强；（B ）绝对压强加当地大气压；（C ）相对压强；
6.不可压缩流体在变直径管道中定常流动，直径1d =320mm,2d
=160mm ，如果流速1v =1.5m/s ，
则2v
为：（C ）
（A ）3m/s ；（B ）4m/s ；（C ）6m/s ；（D ）9m/s 。

7.伯努利方程的三项之和表示：（ C ）
（A ）单位质量流体具有的机械能；（B ）单位体积流体具有的机械能； （C ）单位重量流体具有的机械能；（D ）通过过流断面流体的总机械能。

8.不可压缩定常管流中，两截面的直径比d 1/d 2=2，则两处的雷诺数比Re 1/Re 2为（ D ） （A ）2；（B ）4；（C ）；1/4（D ）1/2. 9.马赫数是（ B ）
（A ）马赫角的正切值； （B ）惯性力与弹性力的比值； （C ）惯性力与粘性力的比值。

10.一元等熵空气流动参数为：s m u /150=，K T 288=，
Pa p 5
103.1⨯=（空气绝热指数为1.4，K kg J R ⋅=/287），此气流的滞止温度为（B ） （A ）255K ；（B ）299K ；（C ）188K ；（D ）366K.
三、多选题(20分，每小题5分):
1．关于流体的压缩性，下列说法正确的为（ BD ）。

A ．液体的比气体更容易压缩；
B ．流体被压缩后，其内部的压强密度等参数都会发生变化；
C ．气体被压缩后，其比热不会发生变化；
D ．研究水击现象时必须要考虑流体的压缩性。

2．关于雷诺数，下列说法正确的为（ AC ）。

A ．雷诺数是一个无量纲数；
B．雷诺数可以用来判别急变流和缓变流；
C．雷诺数可以用以判别层流和紊流；
D．雷诺数粘性力与弹性力的比值。

3. 关于马赫数，下列说法正确的为（ AC ）。

A．马赫数是一个无量纲数；
B．马赫数可以用来判别急变流和缓变流；
C．马赫数与当地的音速有关；
D．马赫数粘性力与弹性力的比值。

4. 关于水击现象，下列说法正确的为（ ABCD ）。

A．研究水击现象时，必须考虑流体的压缩性；
B．通常水击是对管路有害的，应设法防止；
C．水击波传播的速度等于声音的速度；
D．延长阀门关闭时间可以减小水击危害。

四、问答题(40分，每小题10分)
1.试解释理想流体、牛顿流体和非牛顿流体.
答：依据内摩擦剪应力与速度变化率的关系不同，粘性流体又分为牛顿流体和非牛顿流体。

牛顿内摩擦定律表示：流体内摩擦剪应力和单位距离上的两层流体间的相对速度成比例。

比例系数µ称为流体动力粘度，常简称为粘度。

它的值取决于流体的性质、温度和压力大小。

若µ为常数，则称为牛顿流体，否则为非牛顿流体。

空气、水等均为牛顿流体；聚合溶液、含有悬浮粒杂质或纤维的流体为非牛顿流体
忽略了粘性的流体为称为理想流体;
切应力与流速梯度成正比的流体称为牛顿流体,反之为非牛顿流体。

2．一个典型的引水工程主要有哪些设备和管件组成？简要说明引水工程水力学计算的主要内容和计算原理。

答：首部挡水枢纽工程、取水首部建筑工程、引水系统工程、分水建筑工程、放水建筑工程、管护建筑工程
水力学计算包括：1、风浪爬坡计算 2、宽顶堰水力计算 3，多工况消能计算 4、渠道水面线推算 5、渠道水力计算 6、水闸闸门调控计算；
3．试说明伯努利方程成立的条件。

答：使用伯努利定律必须符合以下假设，方可使用；如没完全符合以下假设，所求的解也是近似值。

定常流：在流动系统中，流体在任何一点之性质不随时间改变。

不可压缩流：密度为常数，在流体为气体适用于马赫数(Ma)<0.3。

无摩擦流：摩擦效应可忽略，忽略黏滞性效应。

流体沿着流线流动：流体元素沿着流线而流动，流线间彼此是不相交的。

理想流体；不可压缩；质量力只有重力；定常流动；方程沿流线成立。

4．说明势流叠加原理，圆柱绕流是哪两种基本的有势流动叠加而成的? 答:圆柱体无环量绕流由均匀流和偶极子流叠加而成。