工程流体力学复习资料及答案

工程流体力学复习资料
一、判断题
1、一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有
各点水静压强的平均值。

√
2、所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。

×
3、外径为D，内径为d的环形过流有效断面，其水力半径为
4d
D。

√
4、流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。

（×）
5、相对静止状态的等压面一定也是水平面。

（×）
6、相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

（√）
7、处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。

（×）
8、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。

（×）
9、任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强（错误）
10、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

错误
11、粘滞性是液体产生水头损失的内因。

答案：正确
12、液体的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增大。

√
13、平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该压强
的作用方向无关。

即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。

√
14、流线和迹线实质是一回事。

ⅹ
15、实际流体流经水力半径小的过水断面时，流动阻力小。

ⅹ
16、尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re有关。

ⅹ
17、串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。

√
18、紊流的沿程水头损失
f
h与流速v成正比。

（×）
19、绝对压强可正可负。

而相对压强和真空压强则恒为正值。

（×）
20、当温度升高时液体的动力粘度系数μ一般会升高。

×
21、对于静止流体来说，其静压力一定沿着作用面内法线方向。

√
22、欧拉法是以研究个别流体质点的运动为基础，通过对各个流体质点运动的
研究来获得整个流体的运动规律。

×
23、流线和迹线一定重合。

×
24、通常采用雷诺数作为判断流态的依据。

√
25、串联管路各管段的流量相等√
26、从层流过渡到湍流和从湍流过渡到层流的临界雷诺数是相同的×
27、 并联管路各管段的水头损失不相等×
28、 液体的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增大。

√
29、 平衡流体中任意点的静压强值只能由该点的坐标位置来决定，而与该压强
的作用方向无关。

即作用于同一点上各方向的静压强大小相等。

√
30、 流线和迹线实质是一回事。

ⅹ
31、 实际流体流经水力半径小的过水断面时，流动阻力小。

ⅹ
32、 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数λ与雷诺数Re 有关。

ⅹ
33、 串联管路的总水头等于各管段水头损失之和。

√
34、 在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。

（ √ ）
35、 液体的粘性是引起液流水头损失的根源。

（ √ ）
二、填空题
1、运动粘度与动力粘度的关系是ρμ
ν=，其国际单位是斯(s m /2)。

2、牛顿内摩擦定律的表达式dy
du A
T μ±=。

3、压力中心是指总压力的作用点。

4、1mmH 2O=9.807 Pa 5、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。

6、流体在管道中流动时，流动阻力包括 沿程阻力和局部阻力。

7、稳定流动的流线与迹线重合。

8、理想流体伯努力方程2p u z g 2g ρ++=常数中，其中p z g ρ+称为测压管水头。

9、流体的主要力学性质有惯性；重力性；粘滞性；压缩性和热胀性；表面张力特性。

10、牛顿内摩擦定律适用的条件是层流运动和牛顿液体。

11、液体中某点的绝对压强为100kN/m 2，则该点的相对压强为⎽⎽⎽⎽⎽⎽2⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kN/m 2，真空度为不存在。

12、 只受重力作用，静止液体中的等压面是⎽⎽⎽⎽水平面⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

13、 作用于静止（绝对平衡）液体上的表面力有 压力 ，质量力有 重力 。

三．名词解释
定常流动；声速；雷诺数；马赫数；连续介质假定；静压强的两个特性；流线；迹线。

四、选择题。

1、按连续介质的概念，流体质点是指D 。

A 、流体的分子
B 、流体内的固体颗粒
C 、无大小的几何点
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
3、绝对压强P abs 、相对压强p 、真空值p v 、当地大气压强a p 之间的关系是C 。

A 、P abs =p+ p v
B 、p= P abs +a p
C 、p v =a p - P abs
4、圆管层流过流断面的流速分布为C 。

A 、均匀分布
B 、对数曲线分布
C 、二次抛物线分布
5、一下那些概念属于欧拉法A 。

A 、流线
B 、迹线
C 、液体质点
D 、液体微团
6、圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λB 。

A 、与雷诺数Re 有关
B 、与管壁相对粗糙度
d ∆有关 C 、与R
e 和d
∆有关 D 、与和管长l 有关 7、在圆管流动中，层流的断面速度分布符合C 。

A 、均匀规律
B 、直线变化规律
C 、抛物线变化规律
D 、对数曲线规律
8、流线与流线通常情况下C 。

A 、能相交也能相切
B 、仅能相交不能相切
C 、仅能相切不能相交
D 、既不能相交也不能相切
9、一维流动中，“截面积大处速度小，截面积小处速度大”成立的条件是D 。

A 、理想流体
B 、粘性流体
C 、可压缩流体
D 、不可压缩流体
10、一般压力表的读数是B 。

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
11、在水力学中，单位质量力是指（答案：c ）
a 、单位面积液体受到的质量力；
b 、单位体积液体受到的质量力；
c 、单位质量液体受到的质量力；
d 、单位重量液体受到的质量力。

12、在平衡液体中，质量力与等压面（答案：d ）
a 、重合；
b 、平行
c 、相交；
d 、正交。

13、液体中某点的绝对压强为100kN/m 2，则该点的相对压强为
a 、0 kN/m 2
b 、2 kN/m 2
c 、5 kN/m 2
d 、10 kN/m 2
答案：b
14、水力学中的一维流动是指（答案：d ）
a 、恒定流动；
b 、均匀流动；
c 、层流运动；
d 、运动要素只与一个坐标有关的流动。

15。

、有压管道的管径d 与管流水力半径的比值d /R =（答案：b ）
a 、8；
b 、4；
c 、2；
d 、1。

16、已知液体流动的沿程水力摩擦系数λ与边壁相对粗糙度和雷诺数Re 都有关，即可以判断该液体流动属于答案： c
a 、层流区；
b 、紊流光滑区；
c 、紊流过渡粗糙区；
d 、紊流粗糙区
17、测量水槽中某点水流流速的仪器有答案：b
a 、文丘里计
b 、毕托管
c 、测压管
d 、薄壁堰
18．伯努利方程中2
2p
v z g αγ++表示A
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 ．通过过流断面的流体所具有的总机械能。

19．动量方程 C
A ．仅适用于理想流体的流动
B ．仅适用于粘性流体的流动
C ．理想流体与粘性流体的流动均适用
D ．仅适用于紊流
20．流体在管内作层流流动时，其沿程损失h f 值与断面平均流速v 的___A___次方成正比。

A ．1
B ．1.75
C ．1.75~2
D ．2
21．相对压强的起量点是D
A . 绝对真空；
B . 1个标准大气压；
C . 液面压强。

D . 当地大气压强；
22．工程上计算流体在圆管内流动时，由紊流变为层流采用的临界雷诺数取为C
A ．13800
B ．2320
C ．2000
D ．1000
23．牛顿内摩擦定律y
u d d μτ=中的y u d d 为运动流体的（ D ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速
率
24．金属测压计的读数为（ B ）
A 、绝对压强p '
B 、相对压强p
C 、真空压强v p
D 、当地大气压a p
25．文丘里管可用来测量（ D ）
A 、点流速
B 、点压强
C 、断面平均流速
D 、流量
26．静止液体作用在曲面上的静水总压力的水平分力x c x c x A gh A p P ρ==，式中的（ D ）
A 、c p 为受压面形心处的绝对压强
B 、c p 为压力中心处的相对压强
C 、x A 为受压曲面的面积
D 、x A 为受压曲面在铅垂面上的投影面积
27．圆管层流运动的断面流速分布为（ B ）
A 、平面
B 、抛物面
C 、双曲面
D 、对数曲面
28．已知不可压缩流体的流速场为0),(),,(===z y x u x f u z y f u ，则该流动属于（C ）
A 、一元流
B 、二元流
C 、三元流
D 、非恒定流
29．如图所示B
A. p 0=p a ；
B. p 0>p a ；
C. p 0<p a ；
D. 无法判断。

30．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为(D)。

A. 牛顿流体及非牛顿流体；
B. 可压缩流体与不可压缩流体；
C. 均质流体与非均质流体；
D. 理想流体与实际流体。

31．如图所示，，下述静力学方程哪个正确？B
32．粘性流体总水头线沿程的变化是(A) 。

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。

33．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___(A)。

A.减小，增大；
B.增大，减小；
C.减小，不变；
D.减小，减小
34．等角速度ω旋转容器，半径为R，内盛有密度为ρ的液体，则旋转前后容器底压强分布( B)；
A.相同；
B.不相同；
底部所受总压力( A) 。

A.相等；
B.不相等。

35．某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为：C A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。

36．静止流体中任意形状平面壁上压力值等于___ 处静水压强与受压面积的乘积（C ）。

A.受压面的中心;
B.受压面的重心;
C.受压面的形心;
D.受压面的垂心;
37．粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是(A)。

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。

38．流动有势的充分必要条件是()。

A．流动是无旋的；B．必须是平面流动；
C．必须是无旋的平面流动；D．流线是直线的流动。

39．动力粘滞系数的单位是(B)。

AN·s/m B. N·s/m2 C. m2/sD. m/s
40．雷诺实验中，由层流向紊流过渡的临界流速v cr'和由紊流向层流过渡的临界流速v cr之间的关系是(B)。

A.v cr'＜v cr；
B. v cr'＞v cr；
C. v cr'＝v cr；
D. 不确定
41．在如图所示的密闭容器上装有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：C
A. p1=p2=p3；
B. p1>p2>p3；
C. p1<p2<p3；
D. p2<p1<p3。

42.亚声速流动，是指马赫数( D )时的流动。

A.等于1
B.等于临界马赫数
C.大于1
D.小于1
43.气体温度增加，气体粘度( A )
A.增加
B.减小
C.不变
D.增加或减小
44.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( A )
A.定常流
B.非定常流
C.非均匀流
D.均匀流
45.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( C )
A.重合
B.相交
C.相切
D.平行
46止液体中同一点各方向的压强（（1））
（1）数值相等（2）数值不等
（3）仅水平方向数值相等（4）铅直方向数值最大
47力粘度系数的单位是 A
A：Pa.s B：m2/s C：s/m2
48 体的点压强值与 B 无关
A：位置B：方向C：流体的密度
49联管路AB有3段组成，设水头损失hf1>hf2>hf3，摩阻系数相等，管线长度也相等，中间无流体引入引出，则三段管线的流量之间的关系是 B
A：Q1<Q2<Q3
B：Q1=Q2=Q3
C：Q1>Q2>Q3
50动量方程不可以适用于 C
A：粘性流体的的流动
B：非稳定流动
C：以上两种说法都不对
51下列说法中正确的是 B
A：液体不能承受压力
B ：理想流体所受的切应力一定为0
C ：粘性流体所受的切应力一定为0
52己知某管路截面为正方形，边长为12cm ，其水力半径为 C A ：12cm B ：6cm C ：3cm
53单位时间内，控制体内由于密度变化引起的质量增量等于从控制面 D 。

A ． 流入的质量
B ．流出的质量 C.流入与流出质量之和 D.流入与流出
质量之差。

五、计算题
1、有一恒定有压均匀管流，已知管径d=20mm ，管长l=20m ，管中水流流速u=0.12m/s ，水的运动粘度 =1.306×10-6m 2/s 。

（1）判断该管中水的流态是层流还是湍流。

（2）求沿程阻力损失。

2、如图，壁面上有两个半球形的盖子，，已知d=0.5m ，h 1=2.5m ，h 2=1m 。

求水作用于每个球形盖子上的液体总压力。

(注：V 球=(4/3)πR³)
3、如图所示，文丘里管前1-1断面及喉管处2-2断面，该两处截面直径分别为d 1、d 2，两处流速分别为v 1、v 2。

1-1断面与2-2断面两断面测压管水头差为△h ，试求出流过文丘里管的理论流量Q 。

d
d
h 2h 1
4、如图，A 、B 两容器的内直径均为
501=d mm ，用U 型管连接，U 型管内直径
52=d mm ，A 容器盛有酒精，密度
8701=ρkg/m 3，B 容器盛有煤油，密度
8302=ρkg/m 3。

当两容器内的压强差0=∆p 时，酒精与煤油的分界面在0-0线上。

试求当两种液体的分界面上升到00'-'位置、280=h mm 时的压强差p ∆等于多少？
5、一压缩机润滑油管长 2.2m l =，内径10mm d =，油的运动粘度21.98cm /s υ=，若流量0.1L /s Q =。

（1）判断管中油的流态是层流还是湍流。

（2）求沿程阻力损失f h 。

(12分)
1
1 2
2
d 1 文丘里管前1-1断面 喉管处2-2断面
d 2。