第三章流体动力学基础

第三章 流体动力学基础

习 题

一、单选题

1、在稳定流动中，在任一点处速度矢量是恒定不变的，那么流体质点是 （ ） A ．加速运动 B ．减速运动 C ．匀速运动 D ．不能确定

2、血管中血液流动的流量受血管内径影响很大。如果血管内径减少一半，其血液的流量将变为原来的（ ）倍。

A ．21

B ．41

C ．81

D ．161

3、人在静息状态时，整个心动周期内主动脉血流平均速度为0.2 m/s ，其内径d =2×10-2m ，已知血液的粘度η =×10-3 Pa·S ，密度ρ=×103 kg/m 3，则此时主动脉中血液的流动形态处于（ ）状态。

A ．层流

B ．湍流

C ．层流或湍流

D ．无法确定

4、正常情况下，人的小动脉半径约为3mm ，血液的平均速度为20cm/s ，若小动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄，半径变为2mm ，则此段的平均流速为（ ）m/s 。

A ．30

B ．40

C ．45

D ．60

5、有水在同一水平管道中流动，已知A 处的横截面积为S A =10cm 2，B 处的横截面积为S B =5cm 2，A 、B 两点压强差为1500Pa ，则A 处的流速为（ ）。

A ．1m/s

B ．2m/s

C ．3 m/s

D ．4 m/s

6、有水在一水平管道中流动，已知A 处的横截面积为S A =10cm 2，B 处的横截面积为S B =5cm 2，A 、B 两点压强之差为1500Pa ，则管道中的体积流量为（ ）。

A ．1×10-3 m 3/s

B ．2×10-3 m 3/s

C ．1×10-4 m 3/s

D ．2×10-4 m 3/s

7、通常情况下，人的小动脉内径约为6mm ，血流的平均流速为20cm/s ，若小动脉某处被一硬斑阻塞而变窄，测得此处血流的平均流速为80cm/s ，则小动脉此处的内径应为（ ）mm 。

A ．4

B ．3

C ．2

D ．1

8、正常情况下，人的血液密度为×103kg/m 3

，血液在内径为6mm 的小动脉中流动的平均速度为20cm/s ，若小动脉某处被一硬斑阻塞而变窄，此处内径为4mm ，则小动脉宽处与窄处压强之差（ ）Pa 。

二、判断题

1、有水在同一水平管道中作稳定流动，管道横截面积越大，流速越小，压强就越小。（ ）

2、由直径为15cm 的水平光滑的管子，把20℃的水抽运到空气中去。如果抽水保持水的流速为30cm/s ，已知20℃水的粘度η＝×10-3 Pa/S ，则水在管子中的流动形态属于湍流。（ ）

3、烟囱越高，通风效能越好，即把烟从炉中排出来的本领就越大。（ ）

4、在深海中下落的一个铝球，整个过程始终是加速运动的。（ ）

5、飞机机翼的升力来自机翼上下表面压强之差，这个压强之差主要由于机翼上表面流速大于下表面流速所致。（ ）

6、流体的内摩擦力与固体间接触表面的摩擦力共同的特点都是阻碍相对运动，但流体的内摩擦力不存在最大的静摩擦力。（ ）

三、填空题

1、流管的作用相当于管道，流体只能从流管一端____，从另一端______。

2、液体的粘度与液体的______、温度、_______因素有关，且随着温度的升高而_______。

3、理想流体是指 的流体，是一理想的模型，它是实际流体的近似。

4、稳定流动是实际流体流动的一种特殊情况， ，称为稳定流动。

5、为形象地描绘流速场的分布情况，可在其中描绘一些曲线，使

的曲线称为流线。

6、 称为流阻。

四、简答题

1、连续性方程和伯努利方程适用的条件是什么

2、从水龙头流出的水流，在下落过程中逐渐变细，为什么

3、如图2-1所示为下面接有不同截面漏管的容器，内装理想流体。

若下端堵住，器内为静液，显然B 内任一点压强总比C 内低。若去掉下端的塞子，液体流动起来，C 内压强是否仍旧一定高于B 内压强

4、两艘轮船不允许靠近并排航行，否则会相碰撞，试解释这一现象。

5、水从粗流管向细流管流动时，流速将变大，其加速度是怎样获得的 五、计算题

1、两个桶，用号码1和2表示，每个桶顶都开有一个大口，两个桶中盛有不同的液体，在每个桶的侧面，在液面下相同深度h 处都开有一个小孔，但桶1的小孔面积为桶2的小孔面积的一半，问：

（1） 如果由两个小孔流出的质量流量（即单位时间内通过截面的质量）相同，则两液体的密度比值ρ1/ρ2为多少

（2） 从这两个桶流出的体积流量的比值是多少 （3） 在第二个桶的孔上要增加或排出多少高度的液体，才能使两桶的体积流量相等

2、在水管的某处，水的流速为2 m/s,压强比大气压大104 Pa ，在水管另一处高度下降了

1 m ，此点水管截面积比最初面积小21

，求此点的压强比大气压大多少

3、一圆形水管的某处横截面积为5 cm 2 ，有水在水管内流动，在该处流速为4 m/s ，压强比大气压大×104 Pa ，在另一处水管的横截面积为10 cm 2 ,压强比大气压大×104 Pa ，求此点的高度与原来的高度之差。

4、理想流体在如图2-2所示的圆锥形管中作稳定流动，当A 、B 两点

压强相等时的体积流量等于多少（已知A 、B 两点的高度差为3 m ，两点

处的管道半径分别为R A =10 cm ，R B =5 cm ，g=10 m/s 2） 5、水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为管的最

细处的3倍，若出口处的流速为2 m/s,求最细处的压强为多少若在此最细处开一小孔，水会不会流出来

6、通过毛细血管中心的血液流速为0.066cm/s ，毛细血管长为0.1cm ，

它是半径r 为2×10-4cm ，求

（1）通过毛细血管的流量Q （已知毛细血管压降为2600Pa ）；

（2）从通过主动脉的血液流量是83cm 3/s 这一事实，估计体内毛细血管的总数。

7、人的心脏每搏左心室射血为0.07kg ，在26660Pa 的压强下将血液注入主动脉，心率为75/min ，试求24小时左心室射血所作的功是多少(设主动脉血流的平均速度为0.4m/s)

8、成年人主动脉的半径约为R =×10-2 m,长约为L =0.20 m,求这段主动脉的流阻及其两端的压强差。设心输出量为Q =×10-4 m 3/s,血液粘度η=×10-3 Pa·s 。

9、直径为0.01mm 的水滴在速度为2cm/s 的上升气流中，是否可向地面落下（设此时空气的粘度η =×10-5Pa·s ）

10一根直径为6.0 mm 的动脉内出现一硬斑块，此处有效直径为4.0 mm ，平均血流速度为5.0cm/s 。求：

图2-1

图2-2