流体力学形考10
A. 0.5
B. 1.5
C. 1
D. 2
题目2
正确
获得0.50分中的0.50分
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题干
2．重力相似模型中, 流量比尺等于几何比尺的（）次方。选择一项：
A. 2
B. 1
C. 1.5
D. 2.5
题目3
正确
获得0.50分中的0.50分
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题干
3．重力相似模型中, 时间比尺等于几何比尺的（）次方。选择一项：
A. 1
B. 2
C. 1.5
D. 0.5
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二、判断题
题目4
正确
获得0.50分中的0.50分
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题干
1．凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。选择一项：
对
错
题目5
正确
获得0.50分中的0.50分
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题干
2．力学相似的必要条件是几何相似，运动相似，动力相似。
选择一项：
对
错
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三、简答题
题目6
完成
满分1.50
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题干
1．为什么在阻力平方区，雷诺准则自动满足？
答: 从理论上讲，如同沿程损失一样，在阻力平方区，沿程阻力系数与雷诺数无关，当雷诺数充分大时，粘性可忽略不计，所以，在阻力平方区，雷诺准则自动满足。
题目7
完成
满分1.50
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题干
2．简述弗劳德准数的物理意义。
答: 弗劳德准数为常数，是指原型的弗劳德准数与模型的弗劳德准数相等，原型与模型量液流相似。
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四、计算题（请写出计算过程）
题目8
完成
满分4.50
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题干
1．有一单孔WES剖面混凝土溢流坝，已知坝高，坝上设计水头,
流量系数，溢流孔净宽，在长度比尺的模型上进行试验，要求计算：
（1）设计模型流量；（2）如在模型坝趾测的收缩断面表面流速,
计算原型相应流速。
解：首先计算原型流量、流量比尺、速度比尺。按原型与模型换算关系计算。
流量:Q=0.221m3/s
流速:v m=19.95m/s
流体力学期末考试作图
1、作出标有字母的平面压强分布图并注明各点相对压强的大小（3分） 2、作出下面的曲面上压力体图并标明垂直方向分力的方向（4分） h1 A B h2 γ γ1=2γ h1 h2 A B γ
3、请定性作出下图总水头线与测压管水头线（两段均为缓坡）（4分） 28．试定性画出图示等直径管路的总水头线和测压管水头线。 4、转速n=1500r/min 的离心风机，叶轮内径D 1=480mm 。叶片进口处空气相对速度ω1=25m/s， 与圆 周速度的夹角为 β1=60°，试绘制空气在叶片进口处的速度三角形。 题13图
5、画出两台性能相同的离心泵并联工作时的性能曲线，并指出并联工作时每台泵的工作点。 答案：两台性能相同的离心泵并联工作时的性能曲线如图所示，图中B点为并联工作时每台泵的工作点，A点为总的工作点。 1.绘出如图球体的压力体并标出力的方向。 2.试绘制图示AB壁面上的相对压强分布图，并注明大小。 28．试定性画出图示等直径管路的总水头线和测压管水头线。
试定性分析图中棱柱形长渠道中产生的水面曲线。假设流量、粗糙系数沿程不变。 28.有断面形状、尺寸相同的两段棱柱形渠道如图示，各段均足够长，且i1>i c，i2 h''，试绘出水面 01 曲线示意图，并标出曲线类型。 1．试做出下图中的AB壁面上的压强分布图。 1．画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。
2．画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。 3．有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。 0≠上V 0≠下V i 1=i c i 2i c K K
国开(电大)《流体力学》形考作业1-7参考答案
国开（电大）《流体力学》形考作业1-7参考答案 形考作业1 一、选择题 1．牛顿内摩擦定律适用于（） A. 非牛顿流体 B. 牛顿流体 C. 任何流体 2．液体不具有的性质是（） A. 粘滞性 B. 易流动性 C. 抗拉性 D. 压缩性 3．连续介质假定认为流体（）连续。 A. 分子间 B. 在微观上 C. 原子间 D. 在宏观上 4．在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括（） A. 力 B. 质量 C. 长度 D. 时间 5．在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有（） A. 正压力、重力 B. 切向力、重力 C. 切向力、正压力 D. 正压力、切向力、重力 6．下属那些力属于质量力（）
A. 惯性力 B. 弹性力 C. 重力 D. 粘滞力 E. 表面张力 二、判断题 1．压强和切应力属表面力。（√） 2．流体惯性力与加速度方向相同。（╳） 3．粘滞性可以制止流体流动。（√） 4．理想流体与实际流体的区别仅在于理想流体具有不可压缩性。（√） 三、简答题 1．为什么要建立连续介质模型？ 参考答案： 液体（气体）是由分子组成的，分子间有空隙，不连续。工程上研究的流体，关心的是流体宏观的物理性质。把流体看成为由质点组成的连续体——连续介质模型，目的是建立描述流体运动的连续函数，便于应用数学工具，解决工程实际问题。 2．什么是流体的粘滞性？它对流体流动起什么作用？ 参考答案： 流体具有的阻滞变形运动的特性——流体的粘滞性，它对流体流动产生阻力，造成能量损失。 3．动力粘滞系数μ和运动粘滞系数v 有什么区别？ 参考答案： 两者都反映流体的粘滞性，μ为动力量，v为运动量，μ=ρv，量纲不同。4．容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？ （1）容器静止时； （2）容器以等加速度g垂直向上运动； （3）容器以等加速度g垂直向下运动。 参考答案：
2018流体力学实验指导书
《流体力学》实验指导书 杨英俊 2018.
目录 实验一平面上静水总压力测量实验 (4) 实验二恒定总流动量方程验证实验 (7) 实验三流态演示与临界雷诺数量测实验 (10) 实验四沿程水头损失测量实验 (13) 实验五文透里流量计率定实验 (16) 实验六局部水头损失测量实验 (19) 实验七恒定总流能量方程演示实验 (22)
前言 流体力学是一门重要的技术基础课，它的主要研究内容为流体运动的规律以及流体与边界的相互作用，它涉及到建筑、土木、环境、水利造船、电力、冶金、机械、核工程、航天航空等许多学科。在自然界中，与流体运动关联的力学问题是很普遍的，所以流体力学在许多工程领域有着广泛的应用。例如水利工程、机械工程、环境工程、热能工程、化学工程、港口、船舶与海洋工程等，因此流体力学是高等学校众多理工科专业的必修课。 流体力学课程的理论性强，同时又有明确的工程应用背景。它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。因此，掌握流体力学的基本概念、基本理论和解决流体力学问题的基本方法，具备一定的实验技能，为后续课程的学习打好基础，培养分析和解决工程实际中有关水力学问题的能力。 流体力学和其它学科一样，大致有三种研究方法。一是理论方法，分析问题的主次因素，提出适当的假定，抽象出理论模型（如连续介质、理想流体、不可压缩流体等），运用数学工具寻求流体运动的普遍解。二是实验方法，将实际流动问题概括为相似的实验模型，在实验中观察现象、测定数据，并进而按照一定方法推测实际结果。第三种方法是数值计算，根据理论分析与实验观测拟订计算方案，通过编制程序输入数据，用计算机算出数值解。三种方法各有千秋，既是互相补充和验证，但又不能互相取代。实验方法仍是检验与深化研究成果的重要手段，现代实验技术的突飞猛进也促进了流体力学的蓬勃发展。因此，流体力学实验在流体力学学科及教学中占有重要位置，也是在学习流体力学课程中一个不可缺少的重要教学环节。目前，针对我院各专业本科生，流体力学实验包括以下7个实验： 1)平面上静水总压力测量实验 2)恒定总流动量方程验证实验 3)流态演示与临界雷诺数量测实验 4)沿程水头损失测量实验 5)文透里流量计率定实验
(完整版)流体力学期末试题(答案)..
中北大学 《流体力学》 期末题
目录 第四模块期末试题 (3) 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3) 流体力学考试试题（A） (3) 流体力学考试试题（A）参考答案 (6) 中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8) 流体力学考试试题（A） (8) 流体力学考试试题（A）参考答案 (11)
第四模块 期末试题 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 流体力学考试试题（A ） 所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、 单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符 合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ ） A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律y u d d μ τ =中的 y u d d 为运动流体的（ ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3．平衡流体的等压面方程为（ ） A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、 0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4．金属测压计的读数为（ ） 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 5．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （ ） A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6．圆柱形外管嘴的正常工作条件是（ ） A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0< 实验流体力学 第一章：相似理论和量纲分析 ①流体力学相似？包括几方面内容？有什么意义？ 流体力学相似是指原型和模型流动中，对应相同性质的物理量保持一定的比例关系，且对应矢量相互平行。 内容包括： 1.几何相似—物体几何形状相似，对应长度成比例； 2.动力相似—对应点力多边形相似，同一性质的力对应成比例并相互平行 （加惯性力后，力多边形封闭）； 3.运动相似—流场相似，对应流线相似，对应点速度、加速度成比例。 ②什么是相似参数？举两个例子并说明其物理意义 必须掌握的相似参数：Ma ，Re ，St 。知道在什么流动条件下必须要考虑这些相似参数。 相似参数又称相似准则，是表征流动相似的无量纲特征参数 。 1.两物理过程或系统相似则所有对应的相似参数相等。例如：假定飞机缩比模型风洞试验可以真正模拟真实飞行，则原型和模型之间所有对应的相似参数都相等，其中包括C L , C D , C M ： S V L C L 22 1 ρ= S V D C D 22 1 ρ= Sb V M C M 22 1 ρ= 风洞试验可以测得CL, CD, CM 值，在此基础上，将真实飞行条件带入CL, CD, CM 表达式，可以求得真实飞行的升力、阻力和力矩等气动性能参数。 2.所有对应的相似参数相等且单值条件相似则两个物理过程或系统相似。例如：对于战斗机超音速风洞试验，Ma 和Re 是要求模拟的相似参数，但通常在常规风动中很难做到。 由于对于此问题，Ma 影响更重要，一般的方案是保证Ma 相等，对Re 数影响进行修正。 ; Re V p Ma a RT a V L l St V ρ ρωμ∞∞= ==== A卷 B卷 开卷闭卷 其他 ， 222 7.7kN()4 z H O H O D P V L πγγ=?=? ?=↑ 7.7kN()z P P ==↑过圆柱中心 2. 图示水泵给水系统，输水流量Q =100l/s ，水塔距与水池液面高差H=20m 水管长度l1=200m ，管径d1=250mm ，压力管长度l2=600m ，管径d2=200mm 空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ2=0.02，分别为： EMBED Equation.DSMT4 1 2.5ξ=, 20.5ξ= 2 f h g p z g p z ++ + =+ + 222 2 2 22 1 1 1υγ υγ 18 .908.96 .1902++=+ p p 2=9.8kN/m 2 （1分） 控制体，受力分析如图： （2分）615.06.194 2.04 2 12 1=??= = ππp d P kN 308.08.94 2.04 2 22 2=??= = ππp d P kN （5分） 列x 动量方程： ) 185.3185.3(1.01308.0615.0) (1221--??=-+--=-+=∑R Q R P P F x υυρ R=1.56kN 4. 已知：u x =-kx ， u y =ky ，求：1）加速度；2）流函数；3）问该流动是有 涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。（15分） 解： 加速度 （4分） 22x y a k x a k y == 流函数ψ （4分） c kxy kydx dy kx dx u dy u y x +-=--=-=??ψ （4分） 000)( 5.0=-=??- ??=y u x u x y z ω 是无旋流 （3分） C ky kx kydy xdx k dy u dx u y x ++-=+-=+=??2 2 5.05.0? 5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数m=1，渠底宽为b=10m ，水深h=2m ，渠底过流能力76.12=Q m 3/s 。求渠道的底坡i 。（10分） 流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室二○○六年静水压强实验1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指z p ，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当p B 0 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 p B 0 ，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （1）过测压管2 液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而 言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管 4 中，该平面以上的水体亦为真 空区域。 （3）在测压管5 中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4 液面高于小水杯液面高度相等。3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0 。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5 油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0 ，由式w h w 0h0 ，从而求得0 。4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水， 0.073N m ，0.0098N m3。水与玻璃的浸润角很小，可以认为cos 1.0。 于是有 h 29.7 d （h 、d 均以mm 计） 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10 mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质 不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角较大，其h 较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5 及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2 及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5 个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5 与水箱之间不符合条件（4），相对管5 和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。 题目1 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 1．某点存在真空时（）。 选择一项或多项： A. 该点的相对压强为正值 B. 该点的绝对压强为负值 C. 该点的绝对压强为正值 D. 该点的相对压强为负值 题目2 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 2．流体静压强的（）。 选择一项： A. 方向与受压面有关 B. 大小与受压面积方位无关 C. 大小与受压面积有关 题目3 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 3．流体平衡微分方程的全微分式为（）。 选择一项： A. dp=p(Xdx + Ydy + Zdz) B. p=p(x，y，z) C. 题目4 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 4．压强单位为N/m2时，采用了哪种表示法（）。选择一项： B. 液柱高度 C. 应力单位 题目5 还未回答 满分0.30 未标记标记题目 题干 5．密封容器内液面压强小于大气压强，其任一点的测压管液面（）。 选择一项： A. 高于容器内液面 B. 等于容器内液面 C. 低于容器内液面 二、判断题 题目6 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 1．等压面与质量力垂直。 选择一项： 对 错 题目7 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 2．某点存在真空，是指该点的压强小于大气压强。 选择一项： 对 错 题目8 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 3．静止流体中更多试题及答案+扣二九七九一三九六八四某点压强的大小，不仅与其淹没深度有关还与受压面的方位有关。 对 错 题目9 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 4．相对压强的数值可为正值，也可以是负值。 选择一项： 对 错 题目10 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 5．静止液面下的闸板的总压力作用中心与闸板形心重合。 选择一项： 对 错 题目11 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 6．和大气相通容器的测压管液面一定与容器内液面高度相同。 选择一项： 对 错 题目12 还未回答 满分0.20 未标记标记题目 题干 7．相对静止的液体的等压面一定是水平面。 选择一项： 对 错 上一页 一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分） 粘滞性；量纲和谐；质量力；微元控制体；稳态流动；动量损失厚度；水力当量直径；逆压力梯度；连续介质假说；淹深 二．选择题（共10小题，每题2分，共20分） A1．液体粘度随温度的升高而___，气体粘度随温度的升高而___( )。 A.减小，增大； B.增大，减小； C.减小，不变； D.减小，减小 B2．等角速度ω旋转容器，半径为R，盛有密度为ρ的液体，则旋转前后容器底压强分布( )； A.相同； B.不相同； 底部所受总压力( ) 。 A.相等； B.不相等。 3．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：A. 65000Pa； B. 55000Pa； C. 35000Pa； D. 165000Pa。 4．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（）。 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; 5．粘性流体静压水头线的沿流程变化的规律是( )。 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。 6．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。 7．动力粘滞系数的单位是( )。 A N·s/m B. N·s/m2 C. m2/s D. m/s 8．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( )。 A. v cr'＜v cr； B. v cr'＞v cr； C. v cr'＝v cr； D. 不确定 9．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： A. p1=p2=p3； B. p1>p2>p3； C. p1 作业4 答案 (第7章、第8章、第9章、第10章) 第7章 一、选择题 1. 对于管道无压流，当充满度α分别为（ B ）时，其流量和速度分别达到最大。 A. 0.5, 0.5 B. 0.95, 0.81 C. 0.81, 081 D. 1.0, 1.0 2. 对于a, b, c 三种水面线，下列哪些说法是错误（ A ）（ C ） A ．所有a 、c 型曲线都是壅水曲线，即 0>ds dh ，水深沿程增大。 B ．所有b 型曲线都是壅水曲线，即0>ds dh ，水深沿程增大。 C ．所有a 、c 型曲线都是降水曲线，即0 一类题，共30题 1. 牛顿内摩擦定律的内容是什么？ 2. 流体粘性产生的原因及主要影响因素是什么？ 3. 流体质点的含义？ 4. 什么是连续介质模型？ 5. 表面张力产生的原因是什么？ 6. 等加速度直线水平运动容器中，流体等压面与运动方向的夹角大小如何表示？ 7. 什么是压力体，如何绘制？ 8. 静止流体对平面的作用力如何描述？ 9. 流线、迹线、脉线各有什么不同，流线方程表达形式是什么？ 10. 体系与控制体的概念，二者有何不同？ 11. 简述研究流体运动的两种方法及它们的不同。 12. 雷诺输运定理的具体表达式是什么，如何理解？ 13. 随流导数的表达式及含义是什么？ 14. 静止流体中曲面受力如何计算？ 15. 请写出一维、定常、不可压、无粘流动伯努利方程的表示式，及各项的含义。 16. 如何判断流体流动是否为不可压流动？ 17. 流动状态分为哪两类，通过什么来判断（从物理含义上讲述）。 18. 流动损失分为哪两类，产生的原因是什么？ 19. 如何减少弯管、扩张管内的局部损失？ 20. 串、并联管路计算时的特征是什么？ 21. 壁面紊流流动的结构及流动特征是什么？ 22. 水利光滑管和水利粗糙管的定义？ 23. 管道的流通能力用什么来表征？非圆管道的流动雷诺数如何计算？ 24. 速度势函数存在的条件及和速度之间的表达式。 25. 流函数存在的条件及和速度之间的表达式。 26. 有旋流动与无旋流动的判定条件是什么？写出具体表达式。 27. 亥姆霍茨速度分解定理的内容是什么？ 28. 雷诺应力包括什么，产生的原因是什么？ 29. 附面层分离的条件是什么？ 30. 附面层三种厚度的定义是什么？ 二类题，共25题 1. 请推导随小车做加速运动时的等压面方程。 2. 请推导静止流体中的曲面受力。 3．请推导圆管内层流流动速度的计算公式。 5. 请推导随流导数的表达式。 6. 请推导伯努利方程的表达。 7. 请推导文特利流量计的原理。 8. 流体运动可以分解成几种形式？请分别推导线变形率和旋转速度的表达式。 9. 请推导广义牛顿定律的表达式。 流体力学作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K ，空隙全部被动力粘滞系数为 μ的牛顿流体所充满。当旋转角速度为ω，锥体底部半径 为R ，高为H ，求作用于圆锥的阻力矩。 解：M= ????====K dh r K dA r K dAr K u dAr 3 22cos 2πμω απμωωμμτ= H K R α πμωcos 23 而 22cos R H H +=α;故：M=223 2R H K R +?πμω 例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600倾角而边长为1m 的正方形平板闸门（AB=1m ），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。 解：坐标只能建在水面上。 a A kp p 807.91807.9=?= a B kp p 300.18)2 3 1(807.9=+?= KN p p P B A 050.14112 =??+= h h A y I y y C C C C C D 6.160sin 433.1121 60sin 433.1160 sin 121160sin 00 30=+=??+=+= 0=D x 矩形和圆形的 C y 和C I 值 矩形： 2h y C = 123 bh I C = 圆形： r y C = 4 4 r I C π= 例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H 均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？ 解：设静水压力分布图的面积为A ，则每一等份为A/3 1、作用在流体的质量力包括 （ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ 惯性力 2、层流与紊流的本质区别是： （ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小 的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流 有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断 该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线 （ A ） A相重合； B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状； D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间的 关系是（ C ） Ａ p abs=p+p v Ｂ p=p abs+p a Ｃ p v=p a-p abs Ｄ p = p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数 D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 12、离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( B )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。 一、填空题 1．液压系统中，__执行部分_元件将油液的压力能转换为对外做功的机械能，完成对外做功；_动力部分_元件向液压系统提供压力油，将电机输出的机械能转换为油液的压力能。 2．气动系统中，空气压缩机属于_气源装置__元件；汽缸属于_执行元件；气源净化装置属于__气源装置__元件。 3．液压系统中的压力取决于_负载的大小。 4．液体粘度有三种表示方法，__动力_粘度，__运动_粘度和__相对粘度。 5．液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度__降低__；压力增大，粘度_增加__，但数值变化小，可不考虑。（填“增加”或“降低”） 6．压力的表示方法有三种，即：_绝对压力_、相对压力_和_表压力_。其中，以大气压为基准计测压力，基准以上的正值叫_相对压力_，基准以下的负值叫_绝对压力_。 7．通常将无_黏性、不可_压缩__的液体称为理想液体。 8．液体流动时，若液体中任一点处的_压力_、_流速_和密度都不随时间变化称为恒定流动。 9．伯努力方程是_能量守恒_定律在流体力学中的表达形式，理想液体的伯努利方程中包含_压力_能、_位置势能_能和动（比动）能 10．液体在管道中流动时的压力损失可分为_沿程__压力损失和_局部_压力损失两种。 11．液压泵是一种能量转换装置，能将_机械能_转换为液体的_液压能_。 12．液压泵是靠密封容积的变化来吸压油的，故一般称为_容积式液压泵。 13．对于液压泵来说，实际流量总是__小于__理论流量，实际输入转矩总是_大于_理论上需要的转矩。（填写“大于”、“小于”） 14．液压泵按排量是否能调节分为_定量泵_和_变量泵_。 15．按结构形式分，常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等类型。其中，_柱塞泵总效率较高，常 工程流体力学（含实验演示） 一、选择题 (共26题) 1、 以下物理量中,量纲与运动粘度相同的是（） A、 动力粘度 B、 粘性力 C、 压强与时间的乘积 D、 面积除以时间 考生答案：D 2、 在源环流动中,等势线是（） A、 平行直线 B、 同心圆 C、 过圆心的半辐射线 D、 螺旋线 考生答案：D 3、 己知某井筒环形截面管路的内径d1为10cm,外径d2为15cm,则水力半径与之相等的圆形截面的管路半径为（） A、 2.5 B、 5 C、 7.5 D、 10 考生答案：B 4、 并联管段AB有3条管线并联,设流量Q1>Q2>Q3,则三段管路水头损失的关系为（）A、 B、 C、 D、 考生答案：B 5、 以下物理量中,量纲与动力粘度相同的是（） A、 运动粘度 B、 粘性力 C、 密度 D、 压强与时间的乘积 考生答案：D 6、 在点汇流动中,等势线是（） A、 平行直线 B、 同心圆 C、 过圆心的半辐射线 D、 螺旋线 考生答案：B 7、 己知某管路截面为正方形,边长为12cm,其水力半径为（） A、 12cm B、 6cm C、 4cm D、 3cm 考生答案：D 8、 理想流体是一种通过简化得到的流体模型,在理想流体中不存在（） A、 体积力 B、 惯性力 C、 压力 D、 粘性力 考生答案：D 9、 以下物理量中,量纲与应力相同的是（） A、 动力粘度 B、 总压力 C、 压强 D、 表面张力 考生答案：C 10、 在纯环流中,等势线是（） A、 平行直线 B、 同心圆 C、 过圆心的半辐射线 D、 螺旋线 考生答案：C 11、 己知某管路截面为正方形,边长为10cm,则其水力半径为（） A、 2.5 B、 5 C、 7.5 《流体力学》试题 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．流体在叶轮内的流动是轴对称流动，即认为在同一半径的圆周上（） A．流体质点有越来越大的速度 B．流体质点有越来越小的速度 C．流体质点有不均匀的速度 D．流体质点有相同大小的速度 2．流体的比容表示（） A．单位流体的质量 B．单位质量流体所占据的体积 C．单位温度的压强 D．单位压强的温度 3．对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中（） A．随压强增加而增加 B．随压强减小而增加 C．随体积增加而减小 D．与压强变化无关 4．流管是在流场里取作管状假想表面，流体流动应是（） A．流体能穿过管侧壁由管内向管外流动 B．流体能穿过管侧壁由管外向管内流动 C．不能穿过侧壁流动 D．不确定 5．在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点，与此流线（）A．相切 B．重合 C．平行 D．相交 6．判定流体流动是有旋流动的关键是看（） A．流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线 B．流体微团运动轨迹是曲线 C．流体微团运动轨迹是直线 D．流体微团自身有旋转运动 7．工程计算流体在圆管内流动时，由层流变为紊流采用的临界雷诺数取为（）A．13800 B．2320 C．2000 D．1000 8．动量方程是个矢量方程，要考虑力和速度的方向，与所选坐标方向一致为正，反之为负。如果力的计算结果为负值时（） A．说明方程列错了 B．说明力的实际方向与假设方向相反 C．说明力的实际方向与假设方向相同 D．说明计算结果一定是错误的 9．动量方程（） 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 10．如图所示，有一沿垂直设置的等截面弯管，截面积为A，弯头转角为90°，进口截面1－1与出口截面在2－2之间的轴线长度为L，两截面之间的高度差为△Z，水的密度为ρ，则作用在弯管中水流的合外力分别为（） A． B． C． 作业1答案(第1章、第2章) 第1章 一、选择 1、牛顿内摩擦定律适用于（ B ） A、任何流体 B、牛顿流体 C、非牛顿流体 2、液体不具有的性质是（ C ） A、易流动性 B、压缩性 C、抗拉性 D、粘滞性 3、连续介质假定认为流体（ C ）连续。 A、在宏观上 B、在微观上 C、分子间 D、原子间 4、在国际制单位制中流体力学基本量纲不包括（ D ） A、时间 B、质量 C、长度 D、力 5、在静水中取一六面体，作用在该六面体上的力有 ( D ) A、切向力、正压力 B、正压力、重力 C、正压力、重力 D、正压力、切向力、重力 6、下属那些力属于质量力（E ） A、惯性力 B、粘滞力 C、弹性力 D、表面张力 E、重力 二、判断题 1、压强和切应力属表面力。（正确） 2、流体惯性力与加速度方向相同。（错误） 3、粘滞性可以制止流体流动。（正确） 4、理想流体与实际流体的区别仅在于理想流体具有不可压缩性。（正确） 三、简答题（要点） 1. 为什么要建立连续介质模型？ 答：液体（气体）是由分子组成的，分子间有空隙，不连续。工程上研究的流体，关心的是流体宏观的物理性质。把流体看成为由质点组成的连续体——连续介质模型，目的是建立描述流体运动的连续函数，便于应用数学工具，解决工程实际问题。 2．什么是流体的粘滞性？它对流体流动起什么作用？ 答：流体具有的阻滞变形运动的特性——流体的粘滞性，它对流体流动产生阻力，造成能量损失。 3．动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν有什么区别？ 答：两者都反映流体的粘滞性，μ为动力量，ν为运动量，ρνμ=，量纲不同。 4. 容器内盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？ （（（ （3）：水体A 受哪些表面力为压应力和切应力，质量力为重力g 和惯性力。 一、 作图题（略） 二、 计算题 (解题思路与答案) 1. 已知某水流流速分布为10/17 2.0y u =，u 的单位为m/s ，y 为距壁面的距离，单位为m 。 （1）求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν，计 算相应的切应力。 解：（1）：① 求出点流速,②设y 的增量dy =0.01m ③dy y y +=处的点流速，④求出求解流速梯 =dy du 0. 5477s 1 , 0.1332s 1 ,0.07169s 1 (2) ：==dy du μτ 5.53610-?a p ; 1.345610-?a p ; 0.724610-?a p 。 2.已知温度20℃时水的密度3/2.998m kg =ρ，动力粘滞系数23/10 002.1m s N ??=-μ，求 其运动粘滞系数ν？ 解：直接用公式解，注意单位制。 1、作用在流体的质量力包括（ D ） Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面力Ｄ惯性力 2、层流与紊流的本质区别是：（ D ） A. 紊流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<紊流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而紊流有径向脉动 3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（ D ） A 层流区； B 紊流光滑区； C 紊流过渡粗糙区； D 紊流粗糙区。 4、一个工程大气压等于( B )Pa; ( C )Kgf.cm-2。 A 1.013×105 B 9.8×104 C 1 D 1.5 5、长管的总水头线与测压管水头线（ A ） A相重合；B相平行，呈直线； C相平行，呈阶梯状；D以上答案都不对。 6、绝对压强p abs、相对压强p 、真空值p v、当地大气压强p a之间 的关系是（ C ） Ａp abs=p+p v Ｂp=p abs+p a Ｃp v=p a-p abs Ｄ p = p a b s - p V 7、将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ C ） A. 变小 B. 变大 C. 不变 8、如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑哪一个相似性参数？( B ) A弗劳德数 B 雷诺数 C.欧拉数D马赫数 9、水泵的扬程是指 （ C ） A 水泵提水高度； B 水泵提水高度+吸水管的水头损失； C 水泵提水高度+ 吸水管与压水管的水头损失。 10、紊流粗糙区的水头损失与流速成（ B ） A 一次方关系； B 二次方关系； C 1.75～2.0次方关系。 11、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数( C ) A 急流和缓流； B 均匀流和非均匀流； C 层流和紊流； D 恒定流和非恒定流。 第一章 绪论 1-6．图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m s ，平板浮在油面上，油深 1mm δ=， 油的0.09807Pa s μ=g ，求作用于平板单位面积上的阻力？ ????解1 0.0980798.070.001 du Pa dy τμ==?= 1-7. 温度为20℃的空气，在直径为2.5cm 管中流动，距管壁上1mm 处的空气速度为3cm/s 。求作用于单位长度管壁上的粘滞切应力为多少？ 解: f=m N dy du A /103.410/1031105.2100183.053223-----?=??????=πμ 1-8．一底面积为4045cm ?，高为1cm 的木板，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动，已知1m v s =，1mm δ=，求润滑油的动力黏度？ ????解0T GSin α-= 5525 5131313 T GSin G g g α==? =??=所以 10.400.451800.001 du T A dy μ μμ==?=但 259.807 0.10513180 Pa s μ?= =??所以 5 第二章 流体静力学 2-6．封闭容器水面的绝对压强2 0107.7KN p m =，当地大气压强2 98.07a KN p m =，试 求（1）水深0.8h m =的A 点的绝对压强和相对压强？（2）若容器水面距基准面高度5Z m =， 求A 点的测压管高度和测压管水头。并图示容器液体各点的测压管水头线；（3）压力表M 和酒精（2 7.944KN m γ=）测压计h 的读数值？ h h 1A M p 0 ????解（1）201107.79.8070.8115.55A KN p p h m γ'=+=+?= 2 115.5598.0717.48 A A a KN p p p m '=-=-= （2）217.48 1.789.807 A p h m γ = = = 25 1.78 6.78n A H Z h m =+=+= （3）2 0107.798.079.63M a KN p p p m =-=-= 9.63 1.217.944 M p h m γ = = = 2-16. 已知水箱真空表M 的读数为0.98kPa ，水箱与油箱的液面差H =1.5m ，水银柱差 m 2.02=h ，3 m /kg 800=油ρ，求1h 为多少米？ 解：取等压面1-1，则 ()() ()() ()12122211332800.29809800 1.50.2 5.610008009.8 a a Hg Hg P P g H h h P gh gh gh P g H h h g m ρρρρρρρ-+++=+++-+=-?+-?+= =-?油油 单项选择题 第一章 绪论 1．按连续介质的概念，流体质点是指 A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 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。√ 2．作用在流体的质量力包括 A. 压力； B. 摩擦力； C. 重力；√ D. 惯性力。√ 3．单位质量力的国际单位是： A . N ； B. m/s ； C. N/kg ； D. m/s 2。√ 4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是 Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；√ C. 切应力和剪切变形。 5．水的粘性随温度的升高而 A . 增大； B. 减小；√ C. 不变。 6．气体的粘性随温度的升高而 A. 增大；√Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。 7．流体的运动粘度υ的国际单位是 Ａ. m 2/s ；√B. N/m 2 ； C. kg/m ；D. N ·s/ｍ2 8．理想流体的特征是 Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性；√ D. 符合pV=RT 。 9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为 Ａ. 20000 1；√ Ｂ. 100001；Ｃ. 4000 1 。 10．水力学中，单位质量力是指作用在 Ａ. 单位面积液体上的质量力； Ｂ. 单位体积液体上的质量力； Ｃ. 11Ａ. 形速率能力的量度 Ｃ. 的升高而增大。√ 12Ａ.τ＝０；Ｂ. 13 Ａ. Ｃ. 14 Ａ. 增大；√ Ｂ. 15力为 Ａ. 0 ；√ Ｂ. -g ； Ｃ. mg ；Ｄ. –mg 。 16．一封闭容器盛以水，在地球上静止时，其单位质量力为 Ａ. 0 ；Ｂ. -g ；√ Ｃ. mg ；Ｄ. –mg 。 全国2002年4月高等教育自学考试 工程流体力学试题 课程代码：02250 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( ) A.△h=-760mm(Hg) B.△h=0mm(Hg) C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.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.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.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。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.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( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1北航研究生课程实验流体力学重点
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