流体力学试卷讲解(A)_图文
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【解】先算出各管段的管路阻抗
则由
，得Leabharlann Baidu
五、简答题(共20分，每小题5分)
1.试从力学分析的角度，比较流体与固体对外 力抵抗能力的差别。
【答】在其弹性范围内，固体存在抗拉、抗 压和抗切等三方面的能力；流体则不同， 液体在容器中有一定的抗压能力，有极微 弱的抗拉能力，但静止状态下，包括气体 在内，均不能承受切向力的作用，即流体 具有(易)流动性。
4.什么叫气体射流？试说明它与孔口出流 、管嘴出流之间的不同。
【答】气体自孔口、管嘴或条缝向向外界 气体喷射所形成的流动，称为气体淹没 射流，简称为气体射流。
射流讨论的是出流后的流速场、温度场 和浓度场；孔口管嘴出流只是研究出口 断面的流速和流量。
六、选做题（10分）
• 试写出下图所示有水泵的管路系统11-22 之间的能量方程。
渡区随雷诺数的增加而 ( )。
(a) 增加；
(b) 减小；
(c) 不变；
(d) 不定。
10.一元气流中，Ma>1时，随着断面面积的增
大，则流速和密度应分别 ( )。
(a) 增大，减小； (b) 增大，增大；
(c) 减小，增大； (d) 减小，减小。
三、填空题（共20分,每空1分）
1.液体的粘滞性随温度的升高而 减小 ，气体 的粘滞性随温度的升高而 增大 。
方程表示理想气体一元等熵流动
二、选择题(共10分,每小题1分)
1. 按连续介质假设的概念，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； (d)几何尺寸同流动空间相比足够小量，又含有大
量分子的微元体。
2. 绝对压强pabs与相对压强p、真空度pv 、当 地大气压pa之间的关系是( )。
的L处求得的管长
就是等温管流的最大管长；在Ma1= 的L
处求得的管长就是绝热管流的最大管长
。
四、计算题（共40分）
1. 如下图, 一贮水容器的壁上装有3个直径 d=3m的半球形盖, 已知H=2.5m, h=1.5m, 求这3个盖所受的静水总压力。（10分）
【解】
向上；
向下； ，向左； ，向下。
2.消防管路直径D=200mm,末端收缩形喷嘴 的出口直径d=50mm，喷嘴和管路用法兰 盘连接，其上装有4个螺栓，求当流量 Q=0.1m3/s时，每个螺栓上所受的拉力。 （15分）
(a)pabs= p+pv；
(b)p =pabs+pa；
(c)pv= pa－pabs；
(d)p= pv+pa。
3.在液体中潜体所受浮力的大小应( )。
(a)与潜体的密度成正比；
(b)与液体的密度成正比；
(c)与潜体淹没的深度成正比；
(d)与液体表面的压强成反比。
4.一元恒定流动的连续性方程为( )。
6. 如下图，一等直径水管，A-A为过流断面， B-B为水平面，l、2、3、4为面上各点，各 点的运动物理量有以下关系( )。
(a)p1=p2；
(b)p3 = p4；
(c)z1+ p1/g=z2+ p2/g； (d)z3+ p3/g=z4+ p4/g。
7. 如果两个流体是力学相似，它们则应满足 的关系是( )。
5.流函数存在的条件是不可压缩平面流动。( )
6.纳维-斯托克斯方程是不可压流体最普遍的运动微 分方程。( )
7.有压圆管均匀层流的最大流速是断面平均流速的 1.75倍。( ) 加。( )
8. 流体平面无旋运动必须满足
。( )
9.受限射流中各横截面上动量是不相等的，沿程增 加。( )
10. 。( )
(a)Q= pAv；
(b)1A1 = 2A2；
(c)p1A1 v1=p2A2 v2 ； (d)A1 v1=A2 v2 。
5.推导方程 条件是( )。
，需要的两个假定
①所取控制体端面为渐变流；
②恒定流；③均匀流；
④不可压缩流；⑤无粘滞流。
(a)①②； (d)③⑤ ；
(b)①⑤； (e)②④。
(c)①③ ；
，根据变化特征，可将流动分为五个阻力区
，亦即层流区 、临界过渡区 、紊流光滑区
、紊流过渡区 紊流粗糙区
紊流粗糙
和
.区内，与Re无关。
, 其中在
6. 引起管路中流速突然变化的因素 是产 生水击现象的外界条件，而 液体本身具有可压缩性和惯性 和 管壁具有弹性 发生水击现象的内在 原因。
7.在马赫数Ma=
【解】以喷嘴与管连接处截面到出口截面 及其间管壁作为控制体，并设喷嘴对水 的作用力为F'，则水流对每个螺栓的作 用力大小为f=F'/4，且方向相反。 由连续性方程，可知
建立11-22间的能量方程，可得 写出该控制体的恒定总流动量方程
3.某两层楼的供暖立管, 管段落1的直径为 20mm, 总长为20m, Σζ1=15。管段2的直 径为10m, Σζ1=15, 管路的λ=0.025, 干管中 的流量QV=1×10-3m3/s, 求QV1和QV2。(15 分)
2.结合公式的推导，说明总流伯努利方程 的适用条件。
【答】总流伯努利方程的适用条件包括恒 定流动、质量力仅为重力、不可压缩流 体、所取断面为渐变流断面和两断面无 分流和汇流等。
3.什么是边界层?提出边界层概念对流体力学研 究有何意义?
【答】实际流体流经物体表面时，由于粘性的存在， 紧帖固体表面的流体流速为零，但随距壁面距离的 增大，壁面对流体的影响减弱，流速迅速增大，至 一定距离处就接近不受扰动的速度。这样，在固体 边界附近流区，有相当大的流动梯度，这个很薄的 流区就称为附面层。流区引入附面层概念的重要意 义就在于将流场划分为两个不同的区域，即势流区 和附面层。在势流区，利用理想流体能量方程，计 算得到附面层边界上的压强和流速分布，作为附面 层的计算基础。
(a)Frp=Frm；
(b)Rep=Rem ；
(c)Cap=Cam ；
(d)Nep=Nem 。
8.一变径管流，细断面直径为d1，粗断面直径 d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是( )。
(a)Re1=0.5Re2；
(b)Re1=Re2 ；
(c)Re1=1.5Re2 ；
(d)Re1=2Re2 。
9.工业管道的沿程摩擦阻力系数，在紊流过
流体力学试卷讲解(A)_图文.ppt
一、是非题(共10分,每小题1分)
1.凡切应力与剪切变形速度呈线性关系的流体均为 牛顿流体。( )
2.流体中任意一点所有的法向应力在流体相邻层与 层之间无相对运动时是相等的。( )
3.作用在物体上的液体总压力的压力中心就是受力 面面积的形心。( )
4.一元流动是指局限于直线的流动。( )
2.盛液容器绕铅直轴作等角速度旋转运动 时，液体为非均质体，则可知等压面应 是 等密 面和 等温 面。
3.流体微团的运动可以分解为 平移运动 、 旋转运动 、 线变形运动 和 角变形运动 。
4.流速场ux=4y，uy=4x的流函数为=x2+y2 。5.通过尼古拉兹实验可以测定沿程阻力系数
QV
【解】先算出各管段的管路阻抗
则由
，得Leabharlann Baidu
五、简答题(共20分，每小题5分)
1.试从力学分析的角度，比较流体与固体对外 力抵抗能力的差别。
【答】在其弹性范围内，固体存在抗拉、抗 压和抗切等三方面的能力；流体则不同， 液体在容器中有一定的抗压能力，有极微 弱的抗拉能力，但静止状态下，包括气体 在内，均不能承受切向力的作用，即流体 具有(易)流动性。
4.什么叫气体射流？试说明它与孔口出流 、管嘴出流之间的不同。
【答】气体自孔口、管嘴或条缝向向外界 气体喷射所形成的流动，称为气体淹没 射流，简称为气体射流。
射流讨论的是出流后的流速场、温度场 和浓度场；孔口管嘴出流只是研究出口 断面的流速和流量。
六、选做题（10分）
• 试写出下图所示有水泵的管路系统11-22 之间的能量方程。
渡区随雷诺数的增加而 ( )。
(a) 增加；
(b) 减小；
(c) 不变；
(d) 不定。
10.一元气流中，Ma>1时，随着断面面积的增
大，则流速和密度应分别 ( )。
(a) 增大，减小； (b) 增大，增大；
(c) 减小，增大； (d) 减小，减小。
三、填空题（共20分,每空1分）
1.液体的粘滞性随温度的升高而 减小 ，气体 的粘滞性随温度的升高而 增大 。
方程表示理想气体一元等熵流动
二、选择题(共10分,每小题1分)
1. 按连续介质假设的概念，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； (d)几何尺寸同流动空间相比足够小量，又含有大
量分子的微元体。
2. 绝对压强pabs与相对压强p、真空度pv 、当 地大气压pa之间的关系是( )。
的L处求得的管长
就是等温管流的最大管长；在Ma1= 的L
处求得的管长就是绝热管流的最大管长
。
四、计算题（共40分）
1. 如下图, 一贮水容器的壁上装有3个直径 d=3m的半球形盖, 已知H=2.5m, h=1.5m, 求这3个盖所受的静水总压力。（10分）
【解】
向上；
向下； ，向左； ，向下。
2.消防管路直径D=200mm,末端收缩形喷嘴 的出口直径d=50mm，喷嘴和管路用法兰 盘连接，其上装有4个螺栓，求当流量 Q=0.1m3/s时，每个螺栓上所受的拉力。 （15分）
(a)pabs= p+pv；
(b)p =pabs+pa；
(c)pv= pa－pabs；
(d)p= pv+pa。
3.在液体中潜体所受浮力的大小应( )。
(a)与潜体的密度成正比；
(b)与液体的密度成正比；
(c)与潜体淹没的深度成正比；
(d)与液体表面的压强成反比。
4.一元恒定流动的连续性方程为( )。
6. 如下图，一等直径水管，A-A为过流断面， B-B为水平面，l、2、3、4为面上各点，各 点的运动物理量有以下关系( )。
(a)p1=p2；
(b)p3 = p4；
(c)z1+ p1/g=z2+ p2/g； (d)z3+ p3/g=z4+ p4/g。
7. 如果两个流体是力学相似，它们则应满足 的关系是( )。
5.流函数存在的条件是不可压缩平面流动。( )
6.纳维-斯托克斯方程是不可压流体最普遍的运动微 分方程。( )
7.有压圆管均匀层流的最大流速是断面平均流速的 1.75倍。( ) 加。( )
8. 流体平面无旋运动必须满足
。( )
9.受限射流中各横截面上动量是不相等的，沿程增 加。( )
10. 。( )
(a)Q= pAv；
(b)1A1 = 2A2；
(c)p1A1 v1=p2A2 v2 ； (d)A1 v1=A2 v2 。
5.推导方程 条件是( )。
，需要的两个假定
①所取控制体端面为渐变流；
②恒定流；③均匀流；
④不可压缩流；⑤无粘滞流。
(a)①②； (d)③⑤ ；
(b)①⑤； (e)②④。
(c)①③ ；
，根据变化特征，可将流动分为五个阻力区
，亦即层流区 、临界过渡区 、紊流光滑区
、紊流过渡区 紊流粗糙区
紊流粗糙
和
.区内，与Re无关。
, 其中在
6. 引起管路中流速突然变化的因素 是产 生水击现象的外界条件，而 液体本身具有可压缩性和惯性 和 管壁具有弹性 发生水击现象的内在 原因。
7.在马赫数Ma=
【解】以喷嘴与管连接处截面到出口截面 及其间管壁作为控制体，并设喷嘴对水 的作用力为F'，则水流对每个螺栓的作 用力大小为f=F'/4，且方向相反。 由连续性方程，可知
建立11-22间的能量方程，可得 写出该控制体的恒定总流动量方程
3.某两层楼的供暖立管, 管段落1的直径为 20mm, 总长为20m, Σζ1=15。管段2的直 径为10m, Σζ1=15, 管路的λ=0.025, 干管中 的流量QV=1×10-3m3/s, 求QV1和QV2。(15 分)
2.结合公式的推导，说明总流伯努利方程 的适用条件。
【答】总流伯努利方程的适用条件包括恒 定流动、质量力仅为重力、不可压缩流 体、所取断面为渐变流断面和两断面无 分流和汇流等。
3.什么是边界层?提出边界层概念对流体力学研 究有何意义?
【答】实际流体流经物体表面时，由于粘性的存在， 紧帖固体表面的流体流速为零，但随距壁面距离的 增大，壁面对流体的影响减弱，流速迅速增大，至 一定距离处就接近不受扰动的速度。这样，在固体 边界附近流区，有相当大的流动梯度，这个很薄的 流区就称为附面层。流区引入附面层概念的重要意 义就在于将流场划分为两个不同的区域，即势流区 和附面层。在势流区，利用理想流体能量方程，计 算得到附面层边界上的压强和流速分布，作为附面 层的计算基础。
(a)Frp=Frm；
(b)Rep=Rem ；
(c)Cap=Cam ；
(d)Nep=Nem 。
8.一变径管流，细断面直径为d1，粗断面直径 d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是( )。
(a)Re1=0.5Re2；
(b)Re1=Re2 ；
(c)Re1=1.5Re2 ；
(d)Re1=2Re2 。
9.工业管道的沿程摩擦阻力系数，在紊流过
流体力学试卷讲解(A)_图文.ppt
一、是非题(共10分,每小题1分)
1.凡切应力与剪切变形速度呈线性关系的流体均为 牛顿流体。( )
2.流体中任意一点所有的法向应力在流体相邻层与 层之间无相对运动时是相等的。( )
3.作用在物体上的液体总压力的压力中心就是受力 面面积的形心。( )
4.一元流动是指局限于直线的流动。( )
2.盛液容器绕铅直轴作等角速度旋转运动 时，液体为非均质体，则可知等压面应 是 等密 面和 等温 面。
3.流体微团的运动可以分解为 平移运动 、 旋转运动 、 线变形运动 和 角变形运动 。
4.流速场ux=4y，uy=4x的流函数为=x2+y2 。5.通过尼古拉兹实验可以测定沿程阻力系数