同济大学-流体力学考试题2002

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流体力学与流体机械同济大学课后答案

一、单选题（分）

1．流体的静压力国际单位是( )。 [单选题] *

A、 N。

B、Pa(正确答案)

C、atm

D、bar。

2. 流体粘度的主要影响因素有( )。 [单选题] *

A、温度和压力

B、流体的种类

C、温度、压力和流动状态

D、温度和流体的种类(正确答案)

3. 发电厂烟囱的自生抽力来源于空气和烟气的( )。 [单选题] *

A、密度差(正确答案)

B、流量差

C、压力差

D、粘度差

4．形成流体流动过程中能量损失的根本原因是( )。 [单选题] *

A、流体具有重量

B、流体具有黏性(正确答案)

C、流体具有压缩性

D、流体的压力

5. 流体的静压力( )。 [单选题] *

A、是指静止流体内部的作用力。

B、是指流体内垂直于作用面的方向上单位面积的作用力。(正确答案)

C、既有法向力又有切向力。

D、仅出现在静止流体中。

6. 如果流动状态为层流，则该管段的阻力损失hf与流速的( )次方成正比。 [单选题] *

A、0

B、1/2

C、1(正确答案)

D、2

7．对于等直径直管道，其流动的能量损失( ) 。 [单选题] *

A、仅有沿程损失(正确答案)

B、仅有局部损失

C、既有沿程损失也有局部损失

D、不确定

8. 绕流流动的压差阻力来源于( )。 [单选题] *

A、边界层形成

B、边界层分离(正确答案)

C、压力差

D、流体的惯性和压缩性

9．对于管内流动时的能量损失，若用高度△H表示时，其物理意义是( )。 [单选题] *

A、单位重量流体的能量损失(正确答案)

B、单位质量流体的能量损失

C、单位体积流体的能量损失

同济大学-流体力学考试题2008-2009(A)标准答案

同济大学课程考核试卷（A卷）

2008 — 2009 学年第 1 学期命题教师签名：审核教师签名：

课号：190047课名：流体力学考试：

此卷选为：期中考试( )、期终考试(√ )、重考( )试卷

年级专业学号姓名得分

一）选择题（30分）

1．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。

D. 能承受拉力，平衡时也能承受切应力。

2. 按连续介质概念，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。

3．液体的粘性主要来自于液体_______。

A. 分子的热运动

C. 易变形性

D. 抗拒变形的能力

4．定常流动中，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

5．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

6．沿流线成立的伯努利方程的限制条件不包含__ ___。

A．不可压缩流体B．无粘流体

C．定常流动

7．运用沿总流的伯努利方程时所选取的两个断面之间。

A. 可以是任何断面

B. 必须是缓变流断面

D. 之间必须是缓变流

8．一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

9．圆管内的流动为层流时，沿程阻力与平均速度的次方成正比。

B．1.5

C．1.75 D．2

10．两根直径不同的圆管，在流动雷诺数Re相等时，它们的沿程损失系数。

A.一定不相等

B. 可能相等

C. 粗管的一定比细管的大

一流体力学中的特殊现象

流体力学的任务与研究方法
数值方法的优点是能计算理论分析方法无法求解的数学方程，比实验方法省时省钱，但毕竟是一种近似解方法，适用范围受数学模型的正确性和计算机的性能所限制。
流体力学的任务与研究方法
三种方法各有优缺点，应取长补短，互为补充。
l 流体力学不仅有深厚的理论基础，而且实践性很强。学习流体力学应注意理论与实践结合，理论分析、实验研究和数值计算并重。
流体力学的任务与研究方法

流体力学的任务与研究方法
研究和解决生产、科研、生活中的流体运动问题就是流体力学的任务。
航空、航天、造船、机械、动力(包括核动力)、冶金、化工、石油、建筑等部门的设备中工作介质都是流体，为了改进流程、提高效率，需要流体力学的知识。

流体力学的任务与研究方法
流体力学的任务与研究方法
流体力学的任务与研究方法
2 实验方法实验研究的一般过程是：在相似理论的指导下建立模拟实验系统，用流体测量技术测量流动参数，处理和分析实验数据。
流体力学的任务与研究方法
流体力学的任务与研究方法
典型的流体力学实验有：风洞实验、水洞实验、水池实验等。
风洞实验（同济大学）
流体流动中的特殊现象
问题三：汽车阻力：来自前部还是后部？汽车发明于19世纪末，当时人们认为汽车

流体力学_第二章_5-6节

Ix yC A
17:03:52
同济大学航空航天与力学学院
9
第五节液体作用在平面上的总压力
根据惯性矩的平行移轴公式
I x yC A I C
2
yD
gsin I x gsin yC A
2 C

Ix yC A
yD
y A IC yC A
yC
IC yC A
yC —— 平面形心的y坐标 I C —— 面积对于通过它形心且平行于OX轴的轴线的惯性矩
h h2
时，闸门自动开启
1 12 (h bh 1 h1 2
3
(h
h1 2
)
h
1 2

1 12 h 6
h A h1 h2
) bh 1
将 hD 代入上述不等式
h
1 2

1 12 h 6
h 0 .4
1 12 h 6
得
17:03:52
第六节液体作用在曲面上的总压力
压力体的绘制（一）：
17:03:52
同济大学航空航天与力学学院
29
第六节液体作用在曲面上的总压力
压力体的绘制（二）：
17:03:52
同济大学航空航天与力学学院
30
第六节液体作用在曲面上的总压力

02 流体静力学-典型例题详解

h d 2 d 3 PBz gVB g H 2 4 12 1 .5 2 3 1000 9.8 2.5 1 1 2 4 12 27.57 103 N 27.57kN( )
p3 pa b g (0.85 0.5)
(2)
由(1)、(2)式得
0.85 0.5 0.85 0.5 a b 1000 700kg/m3 0.5 0.5
p A pa b g 0.85 98 103 103 9.8 0.85 106.33 103 Pa 106.33kPa
【例2-4】(见主要参考书第27页)
复式测压计图
【解法一】根据流体静力学基本方程和等压面的概念，并考虑到气体<< ´，应有
p3 p2 g( 1 2 ) p4 p3 g( 3 4 ) p5 p4 g( 5 4 )
由此可解得 p5 g ( 1 2 3 4 ) g ( 5 4 )
则作用在闸门上的总压力为
P
dP gb
A
h1 h
h1
hdh
1 2 gb[( h1 h) 2 h1 ] 2 1 1000 9.8 1.5 [(1 2) 2 12 ] 2 58.8 103 N 58.8kN

流体力学课后答案杜广生

【篇一：工程流体力学杜广生】

ass=txt>第一章习题

?f13600

1. 解：依据相对密度的定义：d???13.6。

?w1000

式中，?w 表示4摄氏度时水的密度。

2. 解：查表可知，标准状态

下：?co?1.976kg/m3，?so?2.927kg/m3，?o?1.429kg/m3，

?n?1.251kg/m3，?ho?0.804kg/m3 ，因此烟气在标准状态下的密

度为：

???1?1??2?2?

?1.341kg/m3

?n?n

?1.976?0.135?2.927?0.003?1.429?0.052?1.251?0.76?0.804?0.0

3. 解：（1）气体等温压缩时，气体的体积弹性模量等于作用在气体上的压强，因此，绝对压强为

的空气的等温体积模量：

4atm

kt?4?101325?405.3?103pa ；

（2）气体等熵压缩时，其体积弹性模量等于等熵指数和压强的乘积，因此，绝对压强为4atm的空气的等熵体积模量：

ks??p?1.4?4?101325?567.4?103pa

式中，对于空气，其等熵指数为1.4。

4. 解：根据流体膨胀系数表达式可知：

dv??v?v?dt?0.005?8?50?2m3

因此，膨胀水箱至少应有的体积为2立方米。

5. 解：由流体压缩系数计算公式可知：

dv1?103?5?92

k?????0.51?10m/n 5

dp(4.9?0.98)?10

6. 解：根据动力粘度计算关系式：

?????678?4.28?10?7?2.9?10?4pa?s

完整同济大学流体力学期末试题汇总推荐文档

同济大学课程考核试卷（A 卷）

2006 — 2007学年第二学期

审核教师签名：课名：流体力学

考试考査：考试

）、期终考试（V ）.亶考（）试卷

V ） 3.并联空道A 、B.两簣坊料、宜径相同氏度。=2/“

两管的水头损失关系为

A ：―二伽 C ： hjg = V2h M

A 4、•以下说法1E 确的狂 ^

'•等弋遨存

山假体岸擦力与接触面的压力有关，而液体的恥擦力则与圧力无頁接关系・

B ：静吐的潦体中存在压应力和沦声夬・

Cr 在恒定均匀淹中・沿程*头损失与連度的平方成正比.

Dr 尺寸相詞的收缩管中，•总茨的沉动方向改变水头损失大小并不改变・ 3 5. •均匀淹是：

A ；向心加速度为零，

B ：迁移加速度为*:

C ：当地加磁为零：

D ：舍加速度为苓

概念题（每题3分，

30%）

&跆计则为b,下式成立

K 图示竖敢置的突然扩大管.两斷面高隽为H.水银

Pt-P\

13・6

方;

c ： SiZJPi

C 2如图所示.孔板上斑孔口的大小形状相间，则两孔口的出流

■是

A ： Q 4>Q B

B ： Q A V Q. U Q A =

D ：不随确定

A B

命题教师签名，课号:12506200 此希选为,期中考试

B ： = 2hg D ：

= h 凭

6、水Mftl 径渐变的管道• etofl 径由d 溝扩为2d •则两断面的«iSft 比值I

7、 INI 沿程损失的棋拟试验中，相似准则是憾^^QZ^±R<Xt@）

乩相同过源面积的三种暂道（IB 管、正方形音和审边三角形）.当流过同种流体时.试问：三种ffifiM 位长度的沿程耳失搔大小排序.

同济大学流体力学全真试题汇总

同济大学课程考核试卷（A 卷）

2005— 命题教师签名：

-2006学年第2学期

审核教师签名：

此卷选为：期中考试（）、期终考试（）、重考（）试卷

年级 _____ 专业 _______________________ 学号 __________ 姓名 ______________ 得分 ___________

、选择题（30%,每小题3分）

1、牛顿内摩擦定律表明，决定流体内部剪切应力的因素是 A :动力粘性系数和速度 B :动力粘性系数和压强

C :动力粘性系数和作用面积

D :动力粘性系数和速度梯度 2、在圆管紊流（水力）光滑区中，沿程水头损失与速度的

A : （0~0.5）次方成正比

C : （1.0〜2.0）次方成正比

3、恒定流的

B : （0.5~1.0）次方成正比

D : （2.0~3.0）次方成正比

A :位变加速度为零

C :位变和时变加速度均为零

B :时变加速度为零

D :位变和时变加速度均不为零

4、两水池的隔板上开设内径相同的孔口 B 和管嘴A ，位置如图示，则两者的流量是 [ ]

A : Q A Q

B B : Q A Q B

C : Q A

Q B

D :不能确定

5、两根串联管道正确的计算公式是 A : h f h fi h f2 B : h fi h f2 C : Q

Q I

Q 2

6、在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将

A :增大 B:减小 C:不变 D:不确定

7、复式水银测压计如图 1所示，在测压计中的同一水平线上四个点上的压强，试问最大压强是最小压强是 __________ 。

第二章流体静力学(同济流体力学)

有压力,即,压强。因此,压强成为平衡流体一个重要的力学特性，在后续的内容中将重点介绍。
流体静力学一切原理即适用于理想流体也适用于实际流体，
是流体力学中独立完整而又严密符合实际的一部分内容。分析与实验结果是完全一致，这里的理论不需要实验修正。
第二章流体静力学
§1 流体静压强及其特性 §2 静止流体平衡微分方程式 §3 重力场中静止流体内的压强分布 §4 压强的度量单位和表示方式 §5 流体的相对平衡 §6 静止流体作用于平面壁上的合力 §7 静止流体作用于曲面壁上的合力
一）压强的计量
压强由于计量基准不同而区分为:
绝对压强和计示压强
绝对压强1
1）绝对压强：以完全真空为基准计量的压强
p pa gh
2）计示压强：以当地大气压强为基准计量的压强
(表压强) pm p pa gh
真空压强
计示压强1（＋）大气压强
计示压强2（－）绝对压强2 绝对真空
绝对压强总是正的，而计示压强则可正，可负。这取决于流体中某点处的绝对压强是大于还是小于当地大气压强。当计示压强为负时往往用真空压
p
2r 2
2
gz
C
p3 p2 2rd
r r2 r3 2
d r3 r2
§5 流体的相对平衡（7）
2）等压面方程
将单位质量力的分力 f x 2r cos 2 x f y 2r sin 2 y

第六章理想流体不可压缩流体的定常流动(同济流体力学)

§2 流体旋涡运动的基本理论
一、流体旋涡运动的基本概念
由于流体在流动中存在粘性，所以自然界中的流体运动都是有旋的。
§2 流体旋涡运动的基本理论
流体在整个流场中作旋涡运动，或者局部流场区域中存在绕自身轴线旋转的流体微团，于是在该流场中形成了一个用角速度表示的涡量场。
在涡量场中引进涡线、涡管、涡束和涡通量。
§1 流体微团的运动分析
u1 u xxx1 xy y1 xz z1 y z1 z y1
1、平移项
2、线变形项
3、角变形项 4、旋转变形项
v1 v yy y1 yx y1 yz z1 z x1 x x1
w1 w zz z1 zx x1 xy y1 x y1 y x1
想流体欧拉运动微分方程。

VV g 1 p

3、
DV Dt

0
上述方程变成流体静力学中的欧拉平衡微分方程。
g 1 p 0

§3 理想不可压缩流体的流动
1、理想、不可压缩流体基本微分方程组
三元流动
u u u u
1 p
t u x v y w z gx x
v x

u y
dxdy

2 zdA
A
以上斯托克斯定理只在单连通域的流场中成立

周善生流体力学讲义可问问柯老师-同济大学精品课程

同济大学课程考核试卷（A 卷） 2007 — 2008 学年第二学期

命题教师签名：审核教师签名：

课号：课名：流体力学考试考查：考试

此卷选为：期中考试( )、期终考试( √ )、重考( )试卷

年级专业学号姓名得分

一、单选题（30%）

1、以下说法正确的是：（） A ：固体摩擦力与接触面的压力有关，而液体的摩擦力则与压力无直接关系。 B ：静止的流体中存在压应力和拉应力。

C ：在恒定均匀流中，沿程水头损失与速度的平方成正比。

D ：尺寸相同的收缩管中，总流的方向改变后，水头损失大小并不改变。

2、圆管层流，实测管轴上的流速为5m/s ，则断面平均流速为：（） A ：3m/s B ：2.5m/s C ：10m/s D ：5m/s

3、水平放置的渐缩管，若流体流动的方向为1→2，忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（） A ：p 1<p 2 B ：p 1=p 2 C ：p 1>p 2 D ：不能确定

4、某输水管道，流速s m v /1.1=，阀门突然关闭引起直接水击，若水击波速

z s m c /1100=，其直接水击压强为

（）

A: z MPa 0.1

B: z MPa 1.1

C: z MPa 21.1 D: z MPa 321

.1 5、影响水的运动粘度的主要因素为 ( )

A ：水的温度；

B ：水的容重；

C ：当地气压；

D ：水的流速。

6、若在同一长直等径管道中用不同液体进行实验，当流速相同时，其沿程水头

损失在是相同的。（） A ：层流区 B ：紊流光滑管区 C ：紊流过度区 D ：紊流粗糙管区

同济流体力学第五章

hc），求di与作用压力p或H——新建管网
a.由连续性方程确定节点流量
Qi 0
b.由流量确定各管段管径
d 4Qi ve
ve——经济流速（规范要求）
c.由控制线确定作用压力
H hi hc Shi Qi2 hc
或
p pi pc S pi Qi2 pc
解：（1）如按简单长管计算
H aH 2 0.160s 2 / m 6 Q L
水力计算表 aH1=0.105→d1=450mm aH2=0.196→d2=400mm 浪费水头，投资加大水头不够
（2）设计串联管路
d1=450mm→L1 d2=400mm→L2
H Q2 aH 1L1 aH 2 L2
水击的物理过程水击流速突然改变压力引起大幅度波动的现象第一阶段减速增压压缩过程水击速度a在tla时到达管道口第二阶段膨胀过程增速减压减至p0在t2la时到达阀门第三阶段惯性作用减速增压在t3la时到达管道口第四阶段收缩过程增速增压增至p0在t4la时到达阀门循环衰减2
孔口、管嘴和管道的流动
同济大学航力学院
pa pC l1 v2 z1 zC 1 g g d 1C 2 g
l1 pa pC d 1C zC z1 H hv 7 ~ 8m l1 l2 g d 1 2 1

流体力学第三章1

流体流动分类
按照流动特征区分：
有旋流动和无旋流动；层流流动和紊流流动；定常流动和非定常流动；超声速流动和亚声速流动；
按照流动空间区分：
内部流动和外部流动；一维流动、二维流动和三维流动；
09:14:36
同济大学航空航天与力学学院
18
第二节欧拉法的基本概念
一、恒定流动、非恒定流动
根据流体的流动参数是否随时间而变化恒定流动：
流体质点加速度：单位时间内流体质点的速度变化率
09:14:36
同济大学航空航天与力学学院
10
第一节流体运动的描述
V ( x x, y y, z , t t , ) V ( x, y, z, t ) a lim t t 0
V V dx V dy V dz t x dt y dt z dt V V V V ux uy uz t x y z
u x u x u x ax ux uy uz t x y z u y u y u y u y ay ux uy uz t x y z u z u z u z u z az ux uy uz t x y z
09:14:36
dx dy dz ux , u y , uz u x dt dt dt
矢量形式
Du u a (u )u dt t

流体力学第五章II资料

一、欧拉运动微分方程
根据牛顿第二定律，可写出沿X轴的运动微分方程：
du
dt
用流体微团的
dxdydz fxdxdydz
质量 dxdydz
p
p x
dx 2
dydz
p
p x
dx 2
dydz
通除上式，得：
du dt
fx
1
p x
同理：
du dt
fx
1
p x
dv dt
fy
1
p y
dw dt
fz
1
p z
P 1 p x x
P 1 p y y
2 vx uy
fz
1
p z
z
v2 2
2uz
wx
fy
Baidu Nhomakorabea
1
p y
y
v2 2
2 vx uy
2、理想、不可压缩流体二元流动的基本微分方程组
u t
u
u x
v
u y
fx
1
p x
v t
u
v x
v
v y
fy
1
p y
u v 0 x y
u t
u
u x
w u z
fx
1
p x
w u w w w t x z

流体力学-第四章流体动力学基础

左端第一项——是控制体内流体动量随时间变化而产生的力，它反映流体运动的非定常性
左端第二项——是单位时间内流体流入和流出控制体的动量之差，它表示流入动量与流出动量
不等所产生的力。
§4.2 对控制体的流体力学积分方程
定常流动条件：
F
FB FS
VV ndS
CS
VV ndS
CS
f B d
流场的不均匀性和系统的空间位置和体积随时间改变而引起的。
定常流动条件下，
d 0
t CV
则有
DN V ndS
Dt CS
在定常流动条件下，整个系统内部流体所具有的某种物理量的变化率只与
通过控制面的流动有关，而不必知道系统内部流动的详细情况。
第四章流体动力学基础
§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理
T DH Dt
矢量和，即：
T
r FS
r gd
T轴
T r Vd r VV ndS
t CV
CS
积分形式的动量矩方程
§4.2 对控制体的流体力学积分方程
T r Vd r VV ndS
t CV
CS
定常流动条件下：
忽略表面力和对称质量力所产生的力矩，对定常流动
T轴
r VV ndS
Dk Dt
d dt
Vd
雷诺输运定理就是用来解决用欧拉变量表示系统体积分的物质导数的问题

流体静力学-典型例题详解流体力学、水力学题解

(2)液面压强p0=78.46kPa时，其相对压强为
p p0 pa 78.46 88.26 9.8k Pa ~ 0.097atm ~ 1m H2O pv | p0 pa || 78.46 88.26 | 9.8k Pa ~ 0.097atm ~ 1m H2O
p3 pa b g (0.85 0.5)
(2)
由(1)、(2)式得
0.85 0.5 0.85 0.5 a b 1000 700k g/m3 0.5 0.5
p A pa b g 0.85 98 103 103 9.8 0.85 106.33 103 Pa 106.33kPa
13595 9.8 (1.5 0.2 1.2 0.4) 1000 9.8 ( 2.1 0.4) 263.1 103 Pa 263.1k Pa
【解法二】利用等压面的规律，直接列出5与1之间的压强关系
p5 g( 5 4 ) g( 3 4 ) g(1 2 ) 0
先绘出压强分布图，总压力的大小等于压强分布图的面积S乘以受压面的宽度b，即
P bS
总压力的作用线通过压强分布图的形心，作用线与受压面的交点就是总压力的作用点。
【解法一】解析法。
h P ghc A g h1 bh 2 2 1000 9.8 1 1.5 2 2 58.8 103 N 58.8k N