消防10级中南大学 流体力学试卷标准答案
流体力学习题及答案
流体力学与叶栅理论 课程考试试题一、 选择题（每小题1分，共10分）1、在括号内填上“表面力”或“质量力”：摩擦力（ ）； 重力（ ）； 离心力（ ）； 浮力（ ）； 压力（ ）。
2、判断下列叙述是否正确（对者画√，错者画╳）：(a) 基准面可以任意选取。
（ ）(b) 流体在水平圆管内流动，如果流量增大一倍而其它条件不变的话，沿程阻力也将增大一倍。
（ ）(c) 因为并联管路中各并联支路的水力损失相等，所以其能量损失也一定相等。
（ ）(d) 定常流动时，流线与迹线重合。
（ ）(e) 沿程阻力系数λ的大小只取决于流体的流动状态。
（ ）二、 回答下列各题（1—2题每题5分，3题10分，共20分）1、什么是流体的连续介质模型？它在流体力学中有何作用？2、用工程单位制表示流体的速度、管径、运动粘性系数时，管流的雷诺数410Re ，问采用国际单位制时，该条件下的雷诺数是多少？为什么？3、常见的流量的测量方法有哪些？各有何特点？三、计算题（70分）1、如图所示，一油缸及其中滑动栓塞，尺寸D =120.2mm ，d =119.8mm ，L =160mm ，间隙内充满μ=·S的润滑油，若施加活塞以F=10N的拉力,试问活塞匀速运动时的速度是多少？（10分）题1图2、如图所示一盛水容器，已知平壁AB=CD=2.5m，BC及AD为半个圆柱体，半径R=1m，自由表面处压强为一个大气压，高度H=3m，试分别计算作用在单位长度上AB面、BC面和CD面所受到的静水总压力。
（10分）题2图3、原型流动中油的运动粘性系数υp=15×10-5m2/s，其几何尺度为模型的5倍，如确定佛汝德数和雷诺数作为决定性相似准数，试问模型中流体运动粘性系数υm=？（10分）4、如图所示，变直径圆管在水平面内以α=30。
弯曲，直径分别为d1=0.2m，d2=0.15m，过水流量若为Q=0.1m3/s，P1=1000N/m2时，不计损失的情况下，求水流对圆管的作用力及作用力的位置。
流体力学试卷及答案
中南大学考试试卷及答案2008 -- 2009 学年2 学期时间110分钟流体力学课程56学时3.5学分考试形式：闭卷专业年级：消防07级01，02班总分100分，占总评成绩70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、是非题（每题1分，共10分）1. 静止的液体和气体接触的自由面，它既是等压面，也是水平面。
（）2. 水总是由高向低流的。
（）3. 虽然流体的旋转角速度不可能无穷大，但是涡量有可能无穷大。
（）4. 流线是光滑的曲线，不能是折线，流线之间可以相交。
（）5. 气体的动力粘性系数随温度的升高而减小，原因是分子间动量交换减少。
（）6. 如果某流动区域中的流线是直线,则流动不可能是有旋运动。
（）7. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，应保证原型和模型所有的相似准数都相同即完全相似。
( )8. 引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生，而不是速度方向和大小的变化。
（）9. 自模区内流体的流动是由雷诺相似准数控制着的流动。
（）10. 在原条件保持不变的情况下，增加并联支管的条数，可以增大输水总流量。
（）二、单选题（每题2分，共20分）1. 连续介质假设意味着。
(A) 流体分子互相紧连(B) 流体的物理量是连续函数(C) 流体分子间有空隙(D) 流体不可压缩2. 已知外界大气压强p0 =1.02个工程大气压，如果某点的真空度为5mH2O柱，则该点的绝对压强为N/m2。
(A) 51×103(B) 149×103(C) 1.5×105(D) 1.05×1053. 管径不变的流道内粘性流体总水头线沿流程的变化是，测压管水头线沿流程的变化是。
（A）上升；下降(B) 不变；可能上升，可能下降（C）下降；下降(D) 下降；可能上升，可能下降4. 应用总流的伯努利方程时，两截面之间。
(A) 必须都是急变流(B) 必须都是缓变流(C) 不能出现急变流(D) 可以出现急变流5. 溢水堰模型设计比例为20，若在模型上测得模型流量为Q m=300L/s，则实际流量Q n为m3/s 。
中南大学流体力学试卷及解析
64
d 0.006 1.5 103 m 4 4
hf L 4.5156 2.2578 2
代入均匀流基本方程： 0 gRJ 900 9.8 1.5 103 2.26 29.87 N / m2
3、如图，某工地采用水泵和虹吸管共同临时供水。已知管长 l1 l2 l3 10 20 30 60m ，管径
d 150mm ，沿程阻力系数 0.03 ，局部阻力系数为 进口 0.5 ， 60 0.15 ， 30 0.1 ，虹
吸管流量为 Q 30 l s ，水泵出水口比 A 池内液面高 0.5m ，其余各参数见图。求： （1）A 池液面高程 A ； （2）若水泵供水系统吸水管 hw吸 =0.2m ，压水管 hw压 =2.8m ，水泵的扬程 Ht 为多少时才能满足供 水要求？ （3）当最大容许真空度 hv 7m 水柱高时，校核虹吸管能否正常发生虹吸？。 （本题 25 分） 解：
=57.5 50 (1 0.03
30 1.69772 0.10 1) 0.15 2 9.8 7.5 0.8970 6.6030m [hv ] 7.0m
虹吸能正常发生。 或： hw3 D (0.03
30 1.6977 2 0.10 1) 1.0440m 0.15 2 9.8
A 3
p3 l l v2 ( 1 2 进口＋2 60 ) g d 2g
p3 l1 l2 v2 hv 3 A ( 进口＋2 60 ) g d 2g
57.5 52.0439 (1 0.03 =5.4561+1.1469 6.6030m [hv ] 7.0m
新版流体力学试卷及答案课件.doc
大小，就能判别出流动方向。
6.产生紊流附加切应力的原因是脉动。
7.在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的内法线方向。
8.圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数与速度梯度有关。
9.渐变流流线的特征是近似为平行直线。
10.任意空间点上的运动参数都不随时间变化的流动称为恒定
流。
11.局部水头损失产生的主要原因是漩涡。
12.直径为d的半满管流的水力半径Rd/4。
13.平面不可压缩流体的流动存在流函数的条件是流速
u和uy满足
x
方程?Ux/?t+?Uy/?t=0。
14.弗劳德数Fr表征惯性力与重力之比。
15.在相同的作用水头下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量大。
二．（14分）如图所示，一箱形容器，高h1.5m，宽（垂直于纸面）b2m，
二．（14分）如图所示，一箱形容器，高h1.5m，宽（垂直于纸面）b2m，
箱内充满水，压力表的读数为
2
20kN/m，用一半径r1m的园柱封住箱的一角，
求作用在园柱面上的静水总压力的大小与方向。
题三图题二图
三．（14分）如图所示，一水平放置的管道在某混凝土建筑物中分叉。已知主管
直径D3m，主管流量
3
Q35m/s，分叉管直径d2m，两分叉管流量均为Q2，
解：假定流动为层流
2pplv
12
zz
12
ggd2g
pgh=p(zzh)g
2Hg112
Hg
(1)h=
2
lv
d2g
64
Re
解得：Re316故假设成立，流动为层流
vd
Re
0.025
流体力学习题及答案.doc
第一章 绪论1-1 连续介质假设的条件是什么？答：所研究问题中物体的特征尺度L ,远远大于流体分子的平均自由行程l ,即l/L<<1。
1-2 设稀薄气体的分子自由行程是几米的数量级 ,问下列二种情况连续介质假设是否成立？（1）人造卫星在飞离大气层进入稀薄气体层时； （2）假象地球在这样的稀薄气体中运动时。
答：（1）不成立。
（2）成立。
1-3 粘性流体在静止时有没有切应力？理想流体在运动时有没有切应力？静止流体没有粘性吗？ 答：（1）由于0=dy dv ,因此0==dydv μτ ,没有剪切应力。
（2）对于理想流体 ,由于粘性系数0=μ ,因此0==dydvμτ ,没有剪切应力。
（3）粘性是流体的根本属性。
只是在静止流体中 ,由于流场的速度为0 ,流体的粘性没有表现出来。
1-4 在水池和风洞中进行船模试验时 ,需要测定由下式定义的无因次数（雷诺数）νUL=Re ,其中U 为试验速度 ,L 为船模长度 ,ν为流体的运动粘性系数。
如果s m U /20= ,m L 4= ,温度由C ︒10增到C ︒40时 ,分别计算在水池和风洞中试验时的Re 数。
（C ︒10时水和空气的运动粘性系数为410013.0-⨯和410014.0-⨯ ,C ︒40时水和空气的运动粘性系数为4100075.0-⨯和410179.0-⨯）。
答：C ︒10时水的Re 为：()()72410154.6/10013.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒10时空气的Re 为：()()72410714.5/10014.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时水的Re 为：()()82410067.1/100075.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
C ︒40时空气的Re 为：()()62410469.4/10179.04)/(20Re ⨯=⨯⨯==-sm m s m ULν。
流体测试题及答案解析
流体测试题及答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的粘性系数表示的是：A. 流体的密度B. 流体的压缩性C. 流体的粘滞性D. 流体的不可压缩性答案：C2. 伯努利方程适用于以下哪种流体运动？A. 可压缩流体B. 非定常流动C. 层流D. 湍流答案：C3. 流体静力学中，压力随深度增加而增加的规律是：A. 线性增加B. 指数增加C. 与深度无关D. 与深度成反比答案：A4. 流体的雷诺数是用来判断流体流动状态的参数，其值越大，流动越可能为：A. 层流B. 湍流C. 静止D. 压缩答案：B5. 流体力学中，连续性方程的表达式是：A. ρvA = constantB. ρv = constantC. Av = constantD. ρAv = constant答案：D6. 流体动力学中，速度势函数φ满足的方程是：A. ∇²φ = 0B. ∇²φ = 1C. ∇²φ = ρD. ∇²φ = v答案：A7. 流体力学中，流体的惯性力是指：A. 流体的重力B. 流体的粘性力C. 流体的表面张力D. 流体的加速度引起的力答案：D8. 流体力学中，流体的表面张力是由于：A. 流体的粘性B. 流体的惯性C. 流体分子间的吸引力D. 流体的压缩性答案：C9. 流体力学中，流体的粘性系数与温度的关系是：A. 随温度升高而增加B. 随温度升高而减少C. 与温度无关D. 先增加后减少答案：B10. 流体力学中，流体的压缩性是指：A. 流体的密度变化B. 流体的体积变化C. 流体的粘性变化D. 流体的惯性变化答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 流体力学中的______定律表明，流体的连续性在封闭管道中是不变的。
答案：连续性2. 流体力学中，流体的______系数是描述流体粘性大小的物理量。
答案：粘性3. 流体力学中，流体的______数是描述流体流动状态的重要参数。
中南大学消防工程流体力学考试试卷
中南大学考试试卷2010 -- 2011 学年 2 学期 时间110分钟流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷专业年级： 消防09级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、是非题（每题1分，共10分）1. 含有气泡的液体可以视为连续介质。
（ ）2. 平衡微分方程既适用于绝对静止流体，又适用于相对静止流体。
（ ）3. 理想流体恒定流的固定边界是一条等势线。
（ ）4. 渐变流过流断面上各点的测压管高度等于常数。
（ ）5. 两个流动局部相似是指可以只考虑几何相似和运动相似，而不需要考虑动力相似。
（ ）6. 如果某流动区域中的流线是直线，则流动不可能是有旋运动。
( )7. 不可压缩液体连续性微分方程0=∂∂+∂∂+∂∂zu y u x u z y x 只适用于恒定流。
( ) 8. 水管流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时，随着流量的增加，层流底层的厚度就减小。
( )9. 当管流的直径由小变大时，其下临界雷诺数也由小变大。
（ ）10. 边界层内可以是层流，也可以是紊流。
（ ）二、单选题（每题2分，共20分）1. 理想流体是指 。
(A) 无粘性流体 (B) 完全不可压缩流体 (C) 无粘性完全不可压缩流体(D) 符合牛顿内摩擦阻力定律的流体2. 质量力只有重力作用时平衡流体的等压面是 。
(A) 倾斜面 (B) 旋转抛物面 (C) 水平面 (D) 竖直面3. 下列针对流网的描述不正确的是 。
(A) 流线簇与等势线簇处处正交 (B) 流网是不可压缩流体在做空间运动时构成的网格(C) 流网是在流体质点没有旋转角速度的条件下绘制的(D) 流网中每个网格的边长之比等于φ和ψ的增值之比4. 一水平放置扩散管，内有忽略损失的压力流，其测压管水头线沿程变化规律是 。
(A) 下降 (B) 水平 (C) 上升 (D) 不确定5. 溢水坝泄流模型设计比例为60，若溢水坝泄流量为500 m 3/s ，则模型泄流量为 。
流体力学考试题及参考答案
流体力学考试题及参考答案一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.下列流体的作用力不是质量力的是( )。
A、粘性内摩擦力B、电磁力C、惯性力D、重力正确答案：A2.（）管路各段阻力损失相同。
A、分支管系B、并联管系C、串联管系D、短管管系正确答案：B3.沿程水头损失随水流的流程增长而（）。
A、不变B、增大C、减少D、不确定正确答案：B4.伯努利方程中Z+P/ρg表示（）A、单位体积流体具有的机械能B、单位质量流体具有的机械能C、单位重量流体具有的测压管能头D、通过过流断面的流体所具有的总机械能正确答案：C5.下列属于质量力的是（）。
A、剪切力B、压力C、重力D、表面张力正确答案：C6.下列哪些一般当做不可压缩流体（）A、水银B、氮气C、氧气D、空气正确答案：A7.流体的切应力（）。
A、仅仅取决于分子的动量交换B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生C、仅仅取决于内聚力D、当流体处于静止状态时不会产生正确答案：D8.当容器内工质压力大于大气压力时，工质处于（）状态。
A、负压B、临界C、标准D、正压正确答案：D9.某变径管的雷诺数之比Re1：Re2=1:4，则其管径之比d1：d2为（）。
A、02:01B、04:01C、01:04D、01:02正确答案：C10.液体的流动状态用（）来判别。
A、达西公式B、声速C、牛顿内摩擦定律D、雷诺数正确答案：D11.汽轮机轴封压力为30千帕，其绝对压力是（）。
A、71千帕B、171千帕C、30千帕D、130千帕正确答案：D12.动量方程中，ΣF表示作用在控制体内流体上的力是（）A、总表面力B、合外力C、总压力D、总质量力正确答案：B13.在圆管流中，紊流的断面流速分布为（）。
A、均匀规律B、直线变化规律C、抛物线规律D、对数曲线规律正确答案：D14.凝结水泵布置在-1米层，凝汽器压力为-90千帕，其入口绝对压力是（）。
A、90千帕B、10千帕C、1千帕D、21千帕正确答案：D15.变直径管流，细管段直径d1，粗管段直径d2=2d1，两断面雷诺数的关系是（）。
中南大学流体力学试卷
---○---○------○---○---………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 …………中南大学考试试卷（A ）2012~2013 学年二学期 流体力学课程 时间100分钟32学时，2学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 %一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×） （15分） 1. 在连续介质假设的条件下，液体中各物理量的变化是连续的。
（√） 2. 平衡流体不能抵抗剪切力。
（√） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。
（√） 4. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。
（×） 5. 自由射流的流束上的流体压强处处为大气压。
（√） 6. 圆管流动中的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
（×） 7. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。
（√） 8. 串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。
（√） 9. 理想流体是不可压缩的流体。
（×） 10. 完全展开的层流是定常流动。
（√）二、选择填空题（15分）1. 已知水流的沿程阻力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于(4 ) 。
(1) 层流区 ； (2) 紊流光滑区 ； (3) 紊流过渡粗糙区 ； (4) 紊流粗糙区 。
2. 在平衡液体中，质量力与等压面 ( 3 ) 。
（1）重合； （2）平行 ；（3）正交； （4）都有可能。
3. 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。
( 3 )（1） 急流和缓流 ； （2）均匀流和非均匀流 ； （3） 层流和湍流 ； （4）恒定流和非恒定流。
4. 在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（2）。
（1）雷诺数 ； （2）欧拉数 ； （3）韦伯数 ； （4）弗劳德数 。
5. 流体在流动时，根据流体微团________来判断流动是有旋流动还是无旋流动。
中南大学土木10级流体力学试卷
五、简答题：下列2个题目中任选一个回答。
（本题10分）1.在“流动现象演示实验”（设备挂在墙上）中，仪器巧妙地采用水流中掺气泡的方法直观的显现了管流、射流、明渠流中的多种流动现象。
试回忆实验中观察到的是流线还是迹线？怎样观察到流线和迹线？怎样直观地观察各边壁突变处的局部水头损失大小？在其它条件相同的情况下根据你的观察判断以下5组不同边壁突变处的局部水头损失大小（组内比较）；并简要分析为什么文丘里流量计一般设计成进口渐缩段较短、出口渐扩段较长的形式（如图）？（1）圆管突扩、圆管突缩（此时21 大小A A ） （2）直角型弯道、圆弧形弯道（3）30°、45°、90°转弯 （4）圆管渐扩、圆管渐缩 （5）分叉水流、汇合水流2.我们知道正压（压强大于大气压强）情况下测压管一般如图1所示开口朝上正置，当测点压强逐渐减小时测压管水柱高度h 随之减小，若测点压强小于大气压强，正置测压管不但不能测出A 点的压强，反而会将空气灌入容器，若要测得A 点的压强，应将测压管倒置并插入液体中（如图2）。
图1 图2虹吸演示实验装置如图3所示，①~③及⑧号测压管正置，其中③、⑧号测压管分别与进水池、出水池相连，两个⑨号测点直接相连没有接测压管，④~⑦号测压管倒置。
通过理论学习我们知道虹吸管内肯定出现真空，试分析此时为什么①、②号测压管还可以正置而不会进气？此时管上②测点的真空大小应如何测读？④~⑦测点哪点的真空度最大？图3答案：五、简答题：下列2个题目中任选一个回答。
（本题10分）1.答：① 实验中观察到的既是流线又是迹线：同一瞬时向整个流场观察看到的是流线（1分），盯住一个气泡看其运动轨迹是迹线（1分）。
通过观察各边壁突变处主流与固体边壁脱离的区域大小、脱离区内漩涡个数的多少、漩涡旋转速度的大小等可以直观的看出局部水头损失的大小（1分）。
② 在其它条件相同的情况下,以下各组边壁突变处局部水头损失大小的排序：（5分） （1）圆管突扩>圆管突缩（此时21<大小A A ） （2）直角型弯道>圆弧形弯道（3）30°转弯<45°转弯<90°转弯 （4）圆管渐扩>圆管渐缩 （5）分叉水流<汇合水流③ 因为文丘里流量计是常年安装在管道中量测流量用，所以应尽量让水流平顺，减少沿程及局部水头损失。
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中南大学流体力学课后答案第1章绪论1.1解：339005.08.94410m kg m kg gV G V m 1.2解：3132h y h u dydu m当25.0 h y 时，此处的流速梯度为h u h u dy du m m 0583.1413231当50.0 h y 时，此处的流速梯度为hu hu dy du m m8399.02132311.3解：N N A dy du A T 1842.08.0001.0115.11.4解：充入内外筒间隙中的实验液体，在外筒的带动下做圆周运动。
因间隙很小，速度可视为近似直线分布，不计内筒端面的影响，内桶剪切应力由牛顿内摩擦定律推得：)(0 r u dydu作用于内筒的扭矩：h r r Ar M 22)(sPa s Pa hr r M3219.4003.02.04.02.060102003.09.42221.5解：体积压缩系数：dpVdVmlPa ml N m VdpdV 8905.1)1011020(2001075.456210 （负号表示体积减少）手轮转数：122.0418905.1422d dV n 1.6解：1035.1%101%1512 035.112，即2 比1 增加了3.5％。
1.7解：测压管内液面超高：mm d h O H 98.28.292mmdh Hg05.15.10 当测压管内液面标高为5.437m 时，若箱内盛水，水箱液面高程为：m m m 34402.5100098.2347.5若箱内盛水银，水箱液面高程为：m m m 34805.5)100005.1(347.51.8解：当液体静止时，它所受到的单位质量力：g f f f f z y x ,0,0,,。
当封闭容器自由下落时，它所受到质量力除向下的重力G ＝mg 外，还有与重力加速度方向相反（即向上）的惯性力F ＝－mg ，所以mmgmg m F G f z 其单位质量力为0,0,0,, z y x f f f f1.9解：2222y x m r m F 离心水平方向（法向）的单位质量力为：2222yx r mF f离心水平xm yx x y x m F x 222222x mxm f x 22同理可求：yf y 2 2/8.9s m g mmgf z －－－则A 点处单位质量力为：22242y x g f 与水平方向夹角为：22242arcsin arcsiny x g g f g 1.10解：体积膨胀系数：dtVdVV 33408.0801000051.0m m Vdt dV V 解法二：dt V dVV 积分：TT V V V dtV dV 00 0408.08000051.0ln00T T V VV 30408.004164.100416.110100m e e V V T T V 所以，膨胀水箱的最小容积为：34164.0mV 1.11答：运动粘度 ——TL 2切应力 ——2LTM 体积模量 ——MLT 2表面张力系数 ——2T M 动量p —— T ML 功E ——22T ML 1.12答：①u E v p2 （欧拉数）②③QA 23④We lv2（韦伯数）1.13解：由已知条件可将溢流堰过流时单宽流量q 与堰顶水头H 、水的密度ρ和重力加速度g 的关系写成下面的一般表达式：H g K q 其量纲公式：232312T L M L LT ML T L 根据量纲一致性原则：锅炉散热器M ：0 L ：23T ：12 解得：23210令2Km （即堰流流量系数），得堰流单宽流量计算公式：232H g m q 1.14解：根据题意已知列出水泵输出功率N 与有关的物理量的关系式：,,,, H Q g N f 由于用瑞利法求力学方程，有关物理量不能超过4个，当有关物理量超过4个时，则需要归并有关物理量，令g写出指数乘积关系式：cb a H Q K N 写出量纲式：cb a H Q N 以基本量纲（M 、L 、T ）表示各物理量量纲：cbaL T L T ML T ML 132232 根据量纲和谐原理求量纲指数：M ：a1L ：c b a 322T ：b a 23得：1 a ，1 b ，1c 整理方程：令K 为试验确定的系数：gQHK QH K N 1.15解：列出有关物理量的关系式：,,,,,21 d d p v f 取v ，2d ， 为基本量11121c b a d v p，222212c b a d v d ，33323cb a d v1 ： 1112cb a d v p111321c baML L LT T ML M ：11cL ：11131c b a T ：12a 得：1,0,2111 c b a ，21v p同理可得：212d d3 ：3332c b a d v 解得：13 a ，13 b ，03 c ，23vd即：0,,2212vd d d v p f1212221212Re,Re,,d d p v d d v vd d d f v p第2章流体静力学2.1解：相对压强：ghp 333/0204.1051/100510.13008.93090m kg m kg gh p2.2解：设小活塞顶部所受的来自杠杆的压力为F ，则小活塞给杠杆的反力亦为F ，对杠杆列力矩平衡方程：Fa b a T )(ab a T F )(小活塞底部的压强为：22)(44ad b a T d F p根据帕斯卡原理，p 将等值的传递到液体当中各点，大活塞底部亦如此。
流体力学作业试题库及答案
流体力学作业试题库及答案(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 绪论思考题1-1 何谓流体连续介质模型含有气泡的液体是否适用连续介质模型 答：所谓流体的连续介质模型，即把流体视为没有间隙地由流体质点充满它所占据的整个空间的一种连续介质其物理性质和物理量也是连续的。
若气泡相对于液体而言可以看作孤立的点的话，则含有气泡的液体可以适用连续介质模型。
习题11-3 如题图所示，设平行板间隙为，中间充满液体，上板以U ＝s 的速度平移，施于单位面积的力为2Pa ，试求液体的粘度为多少？解：YU dy du A F μμτ===液体粘度s Pa AU FY ⋅⨯=⨯⨯==--3310425.0105.02μ1-4 求题图所示的轴与轴套之间的流体粘度。
解：s Pa dLU FY dLA Y U dy du A F ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⇒====--0648.0493.010)140120(14.3102.034.863πμπμμτ第二章 流体静力学习题22-5 用多管水银测压计测压，，题图中标高的单位为m ，试求水面的压强p 0。
解：Pam g m g p pap m m g p p m m p p m m g p p m m g p p D D CC B B A A 5001065.29.298002.21334169.22.20)2.13.2()2.15.2(g )4.15.2()4.10.3(⨯=⨯-⨯=⨯-⨯=⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-+=--=-+=-+=水汞汞水汞水ρρρρρρ2-9 一盛水的敞口容器作加速运动，试求下列两种情况下容器内静压强的分布规律：（1）自由降落；（2）以等加速度a 向上运动。
解：h a g p p )sin (0αρ++=（1）00,900=∴=︒-=p p 相对压强α（2）)(,900a g h p p p p a a++=∴=︒=ρα绝对压强2-12 试求开启题图所示水闸闸门所需的单宽拉力F 。
《流体力学》参考答案(2010年整理)
第1章 绪论1.1 若某种牌号的汽油的重度γ为7000N/m 3，求它的密度ρ。
解：由g γρ=得，3327000N/m 714.29kg/m9.8m /m γρ===g1.2 已知水的密度ρ=997.0kg/m 3，运动黏度ν=0.893×10-6m 2/s ，求它的动力黏度μ。
解：ρμ=v得，3624997.0kg/m 0.89310m /s 8.910Pa s μρν--==⨯⨯=⨯⋅1.3 一块可动平板与另一块不动平板同时浸在某种液体中，它们之间的距离为0.5mm ，可动板若以 0.25m/s 的速度移动，为了维持这个速度需要单位面积上的作用力为2N/m 2，求这两块平板间流体的动力黏度μ。
解：假设板间流体中的速度分布是线性的，则板间流体的速度梯度可计算为13du u 0.25500s dy y 0.510--===⨯ 由牛顿切应力定律d d uyτμ=，可得两块平板间流体的动力黏度为 3d 410Pa s d yuτμ-==⨯⋅1.4上下两个平行的圆盘，直径均为d ，间隙厚度为δ，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以角速度ω旋转，求所需力矩T 的表达式。
题1.4图解：圆盘不同半径处线速度 不同，速度梯度不同，摩擦力也不同，但在微小面积上可视为常量。
在半径r 处，取增量dr ，微面积 ，则微面积dA 上的摩擦力dF 为du r dF dA2r dr dz ωμπμδ== 由dF 可求dA 上的摩擦矩dT32dT rdF r dr πμωδ==积分上式则有ωδdd 43202d T dT r dr 32πμωπμωδδ===⎰⎰1.5 如下图所示，水流在平板上运动，靠近板壁附近的流速呈抛物线形分布，E 点为抛物线端点，E 点处0d d =y u，水的运动黏度ν=1.0×10-6m 2/s ，试求y =0，2，4cm处的切应力。
（提示：先设流速分布C By Ay u ++=2，利用给定的条件确定待定常数A 、B 、C ）题1.5图解：以D 点为原点建立坐标系，设流速分布C By Ay u ++=2，由已知条件得C=0,A=-625,B=50则2u625y 50y =-+由切应力公式du dy τμ=得du (1250y 50)dyτμρν==-+ y=0cm 时，221510N/m τ-=⨯；y=2cm 时，222 2.510N/m τ-=⨯；y=4cm 时，30τ=1.6 某流体在圆筒形容器中。
中南大学消防11级 流体力学试卷
中南大学考试试卷2012 -- 2013 学年 2 学期 时间110分钟流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷专业年级： 消防11级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、是非题（本题10分，每小题1分）1. 在连续介质假设的条件下，流体中各种物理量的变化是连续的。
2. 尽管实际流体静止时粘滞内摩擦切应力τ为零，但此时流体仍具有粘滞性。
3. 流体静止时，等压面是由压强相等的点所构成的平面。
4. 如图所示水箱下等直径管道出流，在恒定流情况下，管中各断面的流速相等。
4题图 7题图5. 两根管道直径不等、流速不同，一管输油，另一管输水，所以临界雷诺数不相等。
6. 边壁是否水力光滑，不仅取决于其表面的粗糙突起程度，也取决于粘性底层的厚薄。
7. 图示两根完全相同的长管道，只是安装的高度不同，所以两管的流量相等。
8. 流体动压强分布规律和静压强分布规律是一样的。
9. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，一定要保证原型和模型所有相似准数的相同即完全相似。
10. 沿封闭曲线L 的速度环量等于穿过以该曲线为周界的任意曲面的涡通量。
二、选择题（本题20分，每小题2分）1. 下面关于流体粘性的说法中，不正确的是（ ）。
A. 粘性随着温度的升高而减小B. 粘性是在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度C. 粘性是流体的固有属性D. 粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性2. 图中三根等径管(其内径d 1=d 2=d 3)内的流量相同，二测压点间的距离也相同。
差压计读数R 1，R 2，R 3间的关系为（ ）。
A. R 1＜R 2＜R 3C. R 1=R 2=R 3D. R 1＜R 2=R 32题图 3题图3. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A -A 内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h 1与h 2的关系为 ( ）。
A. h 1>h 2B. h 1=h 2C. h 1<h 2D. 不确定4. 同等条件下孔口出流量（ ）管嘴出流量，原因是（ ）。
流体力学练习题及答案(可编辑修改word版)
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/s3、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（）。
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B．流体速度场的不稳定性C．流体质点在流场某一固定空间位置上的速度变化率D．流体的膨胀性4、重力场中平衡流体的势函数为（）。
A.=-gzB.=gz C ．=-z D ．=z5、无旋流动是指（）流动。
A．平行B．不可压缩流体平面C．旋涡强度为零的D．流线是直线的6、流体内摩擦力的量纲[F ]是（）。
A. [MLt -1]B. [ML-1t -2 ]C. [ML-1t -1 ]D. [MLt -2]7、已知不可压缩流体的流速场为V =x2zi + 2xyj ，则流动属于（）。
A．三向稳定流动B．二维非稳定流动C．三维稳定流动D．二维稳定流动8、动量方程∑F =∑(QV )out -∑(QV )in 的不适用于( ) 的流场。
A.理想流体作定常流动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B．阻力损失量与流经的长度成正比C．压强逐渐下降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B．之和为单位质量流体的总能量损失C．一定相等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B．边界层内流体的流动为湍流C．边界层内是有旋流动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B．点源和点汇的流线都是直线C．点源的圆周速度为零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( ) 。
流体力学自考试题和答案
流体力学自考试题和答案****一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 流体力学中，流体的连续性方程描述的是（）。
A. 流体的动量守恒B. 流体的质量守恒C. 流体的能量守恒D. 流体的角动量守恒答案：B2. 以下哪个量不是描述流体运动的基本物理量（）。
A. 速度B. 压力C. 温度D. 密度答案：C3. 流体力学中，雷诺数（Re）是用来描述（）。
A. 流体的粘性影响B. 流体的压缩性C. 流体的可压缩性D. 流体的惯性力与粘性力的比值答案：D4. 流体静力学中，流体静压力随深度增加而（）。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 在流体力学中，伯努利方程适用于（）。
A. 非定常流动B. 非稳态流动C. 无粘性流动D. 稳定流动答案：D6. 流体在管道中流动时，若管道横截面积增大，则流体速度（）。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：B7. 流体力学中，流体的粘性是由（）引起的。
A. 分子间作用力B. 分子间排斥力C. 分子间吸引力D. 分子间无作用力答案：A8. 流体力学中，流体的可压缩性是指（）。
A. 流体体积随压力变化的能力B. 流体体积随温度变化的能力C. 流体密度随压力变化的能力D. 流体密度随温度变化的能力答案：C9. 流体力学中，马赫数（Ma）是用来描述（）。
A. 流体的粘性影响B. 流体的压缩性C. 流体速度与声速的比值D. 流体的惯性力与粘性力的比值答案：C10. 流体力学中，流体的表面张力是由于（）。
A. 分子间作用力B. 分子间排斥力C. 分子间吸引力D. 分子间无作用力答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 流体力学中，以下哪些因素会影响流体的流动特性（）。
B. 流体的粘性C. 流体的温度D. 管道的粗糙度答案：ABCD12. 流体力学中，以下哪些因素会影响流体的静压力（）。
A. 流体的密度B. 流体的深度C. 重力加速度D. 管道的直径答案：ABC13. 流体力学中，以下哪些因素会影响流体的雷诺数（）。
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消防10级中南大学流体力学试卷答案
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中南大学考试试卷
2011 -- 2012 学年 2 学期 时间110分钟
流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 消防10级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、是非题（每题1分，共10分）
1.（√）
2.（×）
3.（×）
4.（√）
5.（√）
6.（×）
7.（×）
8.（√）
9.（×） 10.（×）
二、单选题（每题2分，共20分）
1. B
2. C
3. B
4. D
5. D
6. B
7. C
8. A
9. A 10. B
三、填空题（除特别注明的外每空2分，共24分）
1. 0；
2. 0，pa ；
3. 19.87m （3分）；
4. 2,52,(5)4x y z x z y =-=-=（3分）
5. 0.0201（4分）；
6. K 字型，抛物线，对数或指数；
7. H t = z 1+ z 2+ h l
四、作图题（共6分）
上下各3分（阴影部分2分，方向1分）
五、计算题（本大题有4小题，共38分）
1.（本题10分）不可压缩流场的流函数为ψ = 5xy ，（1）证明流动有势，并求速度势函数；（2）
求（1,1）点的速度；（3）如果（1,1）点的压强为105Pa ，ρ = 1000kg/m 3，求流场中的驻点压
强。
解：（1） 5,5x y u x u y y x x y
ψϕψϕ∂∂∂∂====-==-∂∂∂∂（2分） 0,0y x u u y x
∂∂==∂∂，即流动是有势的。
（2分） 由u x 的表达式积分得 25()2
x f y ϕ=+ 而 '()f y y
ϕ∂=∂， 与y u 对比，所以 '()5f y y =-，积分得 25()2f y y =-， 代入得 225()2
x y ϕ=-（2分）
（2）（1,1）点的速度为 5m/s,5m/s x y u u ==-，
速度矢量为 22
7.07m/s x y u u u =+=（2分）
（3）设p 0为驻点（u 0=0）的压强，则由不可压缩理想流体的能量方程得 255050101000 1.2510Pa 22
u p p ρ=+=+⨯=⨯（2分） 2.（本题7分）在拖曳池中做船模试验，船模比例尺为1/50，实船的航速为25km/h ，假设流动重力或粘性力起主导作用，试计算船模速度应为多少才能保证动力相似，方案是否可行？ 解：重力起主导作用：Frn=Frm ，g 相同，（1分）则
25/50 3.54km/h m m n n
l v v l ===（2分） 粘性力起主导作用：Ren=Rem ，ρ、μ相同，（1分）则 1250km/h n m n
m l v v l ==（2分） 这样高的速度实际上难以实现，所以此方案不可行，第一个方案可行。
（1分）
3.（本题6分）流体通过水平毛细管的流量Q V 与管径d 、动力粘度μ、压强梯度Δp /l 有关，试用瑞利法导出流量的表达式。
解： 令 12
3()x x x V p Q k d l
μ∆=（1分） 123[][][][]x x x V p Q d l
μ∆=（1分） 311112223[][][][]x x x L T ML T L ML T -----=（1分） M ：0=x 1+x 3， L ：3=-x 1+x 2-2*x 3， T ：-1=-x 1-2*x 3（1分）
x 1=-1；x 2=4；x 3=1（1分）
4()V d p Q k l
μ∆=（1分） 4. （本题13分）如图从水箱接一橡胶管道及喷嘴，橡胶管直径D=7.5cm ，喷嘴出口直径d=2.0cm ，水头H=5.5m ，由水箱至喷嘴出口的水头损失h l =0.5m 。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N/cm 2。
行近流速v 0≈0，取动能、动量修正系数均为1。
（1）计算通过管道的流量Q ；
（2）如用手握住喷嘴，需要多大的水平力？方向如何？
解：对1-1、2-2列能量方程 225.50.52v g =+ 得 v 2=9.9m/s （3分）
由连续方程 v 3= v 2(d/D)2=0.704m/s （2分）
Q=πd 2v 2/4=0.0031m 3/s （1分）
列动力方程 2332()Q v v P P F ρ'-=-- （2分）
其中 232349100.075216.4N 44P p D ππ=⋅=⨯⨯⨯= （2
分） P 2＝0 （1分） 则 323()216.410000.0031(9.90.704)187.9N F P Q
v v ρ'=--=-⨯⨯-= （2分） 用手握住喷嘴，需要187.9N 的水平力，方向水平向左。
（2分）
2
2 3 1
1 3
六、实验问答题（共4分）
医院里打点滴的吊瓶为什么液位从满到浅变化，但供液滴数却始终不随时间变化。
静压强实验仪也是使用该原理来实现正压和负压时的压强测试。
解：原因是利用进气的作用，使进气管出口处始终保持为大气压强，，即瓶中进气管的出口处水平面为压强等于大气压强的等压面，不受瓶中液位高低影响，其实就相当于是液位保持在出口处的敞口瓶供液，供液流量必定不变。