流体力学题库及答案期末考试题

流体力学题库及答案期末考试题1.流体中作用的质量力包括惯性力、压力、摩擦力和表面张力。

2.层流和紊流的本质区别在于层流没有径向脉动，而紊流有。

3.如果水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，则可以判断该水流属于紊流粗糙区。

4.一个工程中的大气压可以用1.013×10^5 Pa或9.8×10^4 Kgf/cm^2表示。

5.长管的总水头线与测压管水头线相重合。

6.绝对压强p_abs、相对压强p、真空值p_v和当地大气压强p_a之间的关系是p_v=p_a-p_abs。

7.将管路上的阀门关闭时，阻力系数不变。

8.如果忽略流体的重力效应，则不需要考虑雷诺数这个相似性参数。

9.水泵的扬程是指水泵提水高度加上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二次方关系。

11.雷诺数是判别层流和紊流的重要的无量纲数。

12.离心泵性能曲线中的H-Q线是在功率一定的情况下测定的。

13.离心泵并联操作的目的是增大流量。

14.离心泵最常用的调节方法是改变压出管路中阀门的开度。

15.在并联管路问题中，任一管路的水头损失相同。

16.当作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量大。

17.根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强数值相等。

18.已知水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于无法确定。

19.紊流的断面流速分布规律符合对数分布。

20.长管的总水头线与测压管水头线相重合。

21.液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属于数值不等。

22.液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为2 kN/m2.23.静止液体中同一点沿各方向上的压强数值相等。

24.离心泵的扬程是单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

25.紊流粗糙区的水头损失与流速成二次方关系。

26.雷诺数是判别层流和紊流的重要的无量纲数。

27.层流断面流速分布规律符合抛物线分布。

28.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相切。

29.离心泵并联操作的目的是增大流量。

30.离心泵最常用的调节方法是改变压出管路中阀门的开度。

31.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是vl/ν。

7、完善收缩的薄壁小孔口出流的流量系数为0.82.10、紊流是非恒定流动。

11、液体的粘性是液流水头损失的根源。

12、实验表明，当流体在管内流动到完全湍流时，雷诺数与λ的大小无关。

14、流体总是从高压到低压流动。

15、为减小启动功率，离心泵启动时应关闭出口阀门，因为随着流量的增加，功率也会增加。

17、理想液体是一种不考虑粘性的理想化液体，实际不存在。

19、水流总是从高压到低压流动。

21、渐变流过水断面上各点的测压管水头相同。

22、粘性是液流运动能量损失的根本原因。

24、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

27、水头损失可以分为沿程水头损失和局部水头损失。

29、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。

31、在相同作用水头下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。

1、能量方程适用于恒定流、连续介质、不可压缩流体和不受外力作用的系统。

2、气蚀现象是离心泵在运行时，由于水中含气量过高或运行条件不当，导致部分叶片表面出现气泡而引起的泵的性能下降或损坏。

3、XXX实验表明，沿程水力摩擦系数λ随着雷诺数的增大而减小，但当雷诺数较大时，λ趋于稳定。

4、离心泵通过转子的旋转将液体加速并产生离心力，从而将液体输送到出口。

5、离心泵启动时，关闭出口阀门可以减小启动功率，因为随着流量的增加，功率也会增加。

6、能量方程中，各项的几何意义是各点的水头，能量意义是各项的能量损失。

7、离心泵的主要部件包括叶轮、泵壳、轴和轴承。

叶轮通过转动将液体加速，泵壳则用于收集和输送液体，轴和轴承则用于支撑和转动叶轮。

8、离心泵的工况调节方法包括改变进口截面积、改变转速和改变出口阀门开度等。

9、无限空间淹没紊流射流的特征包括流速分布均匀、流线随机分布、涡旋形成和湍流能量损失等。

10、离心泵产生气蚀的原因包括水中含气量过高、进口压力过低、运行条件不当等。

1.什么是质量力。

质量力是作用在流体质点上的力，与流体质点的质量成正比。

2.什么是黏性。

黏性是流体流动时，各质点之间产生的相对运动所产生的切向摩擦力，抵抗其相对运动的性质。

3.什么是流体静压强。

流体静压强是指流体处于平衡或相对平衡状态时，作用在流体的应力只有法向应力，没有切向应力。

此时，流体作用面上的负的法向应力即为流体静压强。

4.什么是流线。

流线是在某一瞬时速度场中所做的一条曲线，位于这条曲线上的每个质点在该瞬时的速度矢量都与此线在该点相切。

5.什么是恒定流。

恒定流是指在流线中所有的流动参数（u，p，ρ，T等）都不随时间变化的流动。

6.什么是均匀流。

均匀流是指在不可压缩流体中，流线皆为平行直线的流动。

7.什么是局部水头损失。

局部水头损失是指在边壁沿程急剧变化，流速分布发生变化的局部区段上，集中产生阻力所引起的水头损失。

8.什么是黏性底层。

黏性底层是指在紧靠壁面的一薄层内，质点受到惯性作用很小，黏性阻力起主要作用，流体仍保持层流流态的现象。

9.什么是水泵的气蚀现象。

水泵的气蚀现象是指在汽化压强下，气泡的形成、发展和破灭，以致材料受到损坏的过程。

10.什么是水泵的吸上高度。

水泵的吸上高度是指在泵的进口（1-1）断面安装真空表，用1-1断面的真空值来控制气蚀的发生，1-1断面的真空高度Hs=Pa-P1/r。

11.什么是水泵的气蚀余量。

水泵的气蚀余量是指将水泵的吸入口断面的能量与汽化压强只差。

12.什么是水泵的工况点。

水泵的工况点是指将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线用相同的比例尺绘在同一张图上，两条曲线的交点就是泵与风机的工况点。

13.什么是绝对压强和相对压强。

绝对压强是以没有气体存在的绝对真空作为零点起算的压强，而相对压强是以同高程的当地大气压Pa作为零点起算的压强。

14.什么是拉格朗日法和欧拉法。

拉格朗日法是将整个流体的运动作为各质点的运动的总和，而欧拉法则以流体运动的空间作为观察的对象。

1.静压强的基本特性：流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向，因为静止流体不能承受拉应力且不存在切应力，所以只存在垂直于表面内法线方向的压应力——压强。

在静止或相对静止的流体中，任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关，只与该点的位置有关。

2.压力体的构成：压力体由三部分构成：所论曲面、过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面和与液面重合的水平面。

3.能量方程（伯努利方程）的应用条件：伯努利方程适用于恒定流、质量力只有重力、不可压缩流体、过流断面必须取在缓变流段上、两边流断面之间没有分流或汇流的情况。

4.尼古拉兹的实验结论：尼古拉兹曲线图分为五个区域。

第一区域为Re＜2000，该区为层流区，符合λ=64/Re；第二区域为Re=2000~4000，为层流向紊流的过度；第三区域为Re＞4000，为紊流光滑区，λ与相对粗糙Δ/d无关；第四区域为紊流过渡区，λ与Re有关，又与Δ/d有关；第五区域为紊流粗糙区，只与Δ/d有关于Re无关。

5.泵与风机的损失有：机械损失、容积损失和水力损失，按生产原因可分为这三种。

6.比转数的意义：比转数可以反应泵与风机的性能特点、叶轮的形状特点和性能曲线特点。

7.离心泵的选择：选择离心泵时，首先需要确定用户需要的最大流量，并进行管路水力计算求出需要的最大扬程；其次，分析水泵的工作条件，如液体的杂志情况、温度、腐蚀性等及需要的流量和扬程，确定水泵的种类和形式；然后，利用该种泵的总和性能图，进行初选，确定泵的型号、尺寸和转速；接着，利用该泵的性能曲线，并绘出管路性能曲线，做出工况点，进行校核，并定出水泵的效率及功率；最后，选出电机及其他附属设备，并查明允许吸上高度或必须汽蚀余量，核算水泵的安装高度。

8.离心泵的工况调节方法：离心泵的工况调节方法包括调节阀门、变速调节、进口导流器调节和切削叶轮调节。

9.防止水击危害的措施：为防止水击危害，可以限制管道中流速、控制阀门开启或关闭的时间、减少管道长度和增加管道弹性，以及设置安全阀，进行过载保护。

10.离心泵启动时，把出口阀门关闭的原因：离心泵工作时，其轴功率随着流量增大而增大，所以泵启动时，应把出口阀门关闭，以降低启动功率，保护电机，不至于超负荷而受到损失。

同时也避免出口管线的水力冲击。

离心泵具有三个特性曲线，分别是扬程曲线、功率曲线和效率曲线。

这些曲线是在常温、常压下使用水进行实验测定的。

离心泵的性能参数包括流量、能头、功率、效率和转速。

水泵可以通过串联或并联来实现多台水泵的协同工作。

在并联中，多台水泵可以从同一吸水池吸水，并向同一压水管路供水。

在串联中，第一台机器的压出口与第二台机器的吸入口相连。

在文丘里流量计中，已知管道直径为d1=200mm，喉管直径为d2=100mm，水银差压计读数为y=20mm，水银密度为ρm=13.6×103kg/m3.忽略管中水头损失，可以通过计算来求得管道输水流量Q。

对于一个水喷嘴，已知其流量Q=0.4m3/s，主管直径D=0.4m，喷口直径d=0.1m，水头损失不计。

可以通过计算来求得水作用在喷嘴上的力R。

在一个水泵加压供水系统中，已知水泵的流量Q=30l/s，末端喷咀出口与水池水面高差z=18m，管道直径d1=150mm，喷咀出口直径d2=50mm，系统的全部水头损失为20，可以通过计算来求得能提供的总水头Hm以及水泵给单位重量水流所提供的能量。

对于一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角α=30°，其自重G=19.6kN，并铰接于A点。

水面通过A点，水深h=2.1m，可以通过计算来求得闸门打开的力。